空调二次泵变水量系统的特点及其负荷调节
采用水泵变速调节可以克服上述弊端。当负荷减少时，通过改变水泵转速使扬程和流量减少，可以获得明显的节能效果。考虑变频器效率和电机散热等因素，变速调节应有一个最低转速限制（一般为额定转速的30％）。当负荷变化范围较大时，常采用多泵并联变速调节实现节能运行。
图6是几种不同运行方式下的泵功率随负荷变化的曲线。定水量系统水泵运行工况点不变，泵功率不变；单泵定速系统仅靠二通阀的节流调节，水泵功率变化不大；多泵变速系统在低负荷时仍能保持较大的节能潜力。
图6 不同运行方式下的水泵功率对比
4、水泵变速调节的控制曲线
根据相似定律，相似工况点处水泵功率与其转速的三次方成正比。在忽略静扬程时，系统曲线上的点为相似工况点，满足相似定律。在变速变水量系统中，水泵变速调节常采用恒压差控制，控制曲线与系统曲线不重合。因此，水泵功率与转速也不满足三次方定律。
图7是水泵变速调节恒定压差控制时各曲线间的关系。水泵扬程由恒定压差和可变压差两部分组成：恒定压差即压差传感器控制回路，由盘管、平衡阀和控制阀组成，其值不随流量变化改变；可变压差为输配管网压降，与管网流量平方成正比。由管网曲线向上平移一个恒定压差即得控制曲线。由图可以看出，恒定压差越小，系统的节能效果就越好。
图7 水泵变速调节的控制曲线
需指出的是，图7中控制曲线是假设用户负荷比例变化条件下得到的一条平均曲线。例如，当系统流量减少50％时，系统内各用户流量需求均为50％ 。在实际中，用户负荷是按各自需求确定的，各用户流量变化也很少能够保持一致。
下面以图8为例，计算系统在不同负荷分布不同控制方式下所需的水泵扬程。为简化分析，计算中假设用户设计负荷相等，且用流量代替用户负荷变化。计算结果见表1及图9。
图8 带有6个相同末端的空调水系统图
不同负荷分布不同控制方式下水泵所需的扬程（单位：kPa） 表1
图9中，OP为水泵曲线；OQ为系统曲线；OAN为远端定压差、负荷集中于近端的控制曲线；OCN为远端定压差、负荷集中于远端的控制曲线；OBN为比例负荷变化时的控制曲线；由曲线OANCO组成的封闭区域即为远端定压差控制时系统工况点的变化范围；ODM为近端定压差控制曲线。
图9 不同用户负荷分配时的控制曲线
通过上述分析计算，可以得出以下结论：
① 系统近端定压差时，水泵扬程需求仅取决于负荷大小而与负荷分布无关；远端定压差时，水泵扬程需求不仅与负荷大小有关，还与负荷分布有关。
② 除用户全开或全关两种工况外，远端定压差时系统扬程需求较近端时小，系统运行较为节能。这是因为远端定压差时，系统具有最大的可变扬程。
③ 系统远端定压差时，用户负荷集中于近端时系统扬程需求较比例负荷时小，负荷集中于远端时系统扬程需求较比例负荷时大。这是因为远端负荷需要的输送能耗大。
结论
在空调变水量系统设计中，国内常采用分集水器压差旁通控制的一次泵系统，国外常采用带桥管的二次泵系统。本文对二次泵系统形式、负荷调节及压差控制策略进行了探讨，得出以下结论：
二次泵系统通过设置桥管，不仅有效地解决了冷机定流量负荷变流量的矛盾，而且实现了系统各部分水力工况隔离，同时具有分布式水泵水力稳定性好的特点；
当供冷系统容量较大且负荷变化范围较宽时，采用多泵并联变速运行可有效降低运行能耗，在低负荷时系统仍能保持较高的效率。
水泵调速采用远端恒定压差控制时，系统具有最大的可变扬程，运行能耗较近端压差控制要小。远端压差控制的扬程需求不仅与负荷大小有关，还与负荷分布有关。
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