热能与动力工程外文翻译（中文）--复杂建筑物中央空调系统中水泵的变速节能控制

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1、外文原文：http:/ 中文 8550 字   毕业设计外文资料翻译  学     院：        机械电子工程学院            专     业：        热能 与动力工程              姓     名：           &

2、nbsp;                学     号：                         外文出处：     Energy and Buildings 41 (2009) 197205    附     件：  1.外文资料翻译译文； 2.外文原文 。  指导教师评语：  

3、;                        签名：                                                          年  

4、 月    日   附件 1：外文资料翻译译文   复杂建筑物中央空调 系统中水 泵 的变速节能 控制  Zhenjun Ma,Shengwei Wang Department of Building Services Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Kowloon, Hong Kong. 摘要   本 文 描述的是使用变速 泵来提高复杂建筑 物 中空调系统效率的控制策略。 经过对该系统特点的详细分析， 建立了 在复杂空调系统中不同水网络的压降模型 ， 用

5、于制定最 优 的 水 泵序列 控制策略 。该 控制策略 以系统 能量消耗和维护费用 最小 来确定需要 运行 泵 的最佳数量。复杂空调系统中的 变速泵可以被分为两类：终端设备供水泵和热交换器供水泵。终端设备 供水泵的速度 是 通过 线性变化 控制水阀的 开度 所 设定 的 压差 来控制 。热交换器供水泵的速度是由水流 量 控制器控制。 该方法 通过在多层的超级建筑的环境里的 模拟 与 测试 。 结果表明 与其他方法相比 该控制策略 可以 使泵 节约大约  12-32% 的 能源 。  关键词   冷冻水系统  泵控制  控制策略  能效

6、  性能评估  1 引言  在过去的几十年，变速度设备的费用已经由于变速泵在建筑空调方面 的广泛适用性技术的提高而显著降低。与变速泵应用相关增加的议题是 关于它的控制和运行的最佳化。  在提高 运行 效率方面，改良控制稳定性和延长 使 用寿命， 在随后的二十年 许多控制工程方面的专家 已经在能源利用 率的控制和变速泵操作上面付出很多。很多 暖通和空调领域的 的研究员和专家 在 提高变速泵能源利用率的发展和控制算法也已经投入相当多的努力。  在当前的研究中，伯克指出当泵运转在其最佳效率点的 20 以 内，很少有运转问题。 Bernier 和 &n

7、bsp;Bourret 研究日益恶化的马达效率和减小泵速的变频驱动效率的累计作用。研究结果表明变频泵入口必需的能量，除了使用超大电机，与使用传统泵的功率预测相比是显著要高。冷水系统中并联运行的变速泵被汉森研究。研究结果表明从并联变速泵中可以获得的效益很少并且在给定装置的所有泵中并不是都得配备速度控制器。  为了 确定 冷却水 在冷凝器 变速泵 中的速度，王和波内特提出一个最佳 的在线 控制策略 ， 通过对冷水机组消耗的全部能量的估算来 设定 压差设定点 ， 并且用压力来控制水泵速度。 Rishel 9-12 和  Tillack 和  Rishel 13 的研究结

8、果表明 以水电效率或者输入泵的功率 对泵进行适当的排序并且通过 位于临界循环的压力控制器 的 检测来控制泵的速度。在由陆 先生等人提出的空调系统的最好的方法中，通过 一个合适的 模拟 传感器的 推理系统 来得到最 恰当 的 压差设定点 并且以有限的传感资料为依据制作了一个管道网络模型。为了评估能量利用和其他可行的冷水泵系统的设计的经济性能，一系列的多项式被 Bahnfleth 和  Peyer 用来模拟变速泵的 表现 性能。  一些研究显示 用 开始信号 来优化控制泵的速度的压差设定点的方法 是 一种 可行的方法 。在 2007ASHRAE 手册暖通空调申请的第 41 章，

9、变速泵 开始的 速度以 主冷水供应系统 实际控制和不怎么好的回水系统之间来维持持续的压力 来控制的 。通过对泵控制器输出 信号 的连续 检测 来对泵 顺 序 进行检测 。  虽然 上面研究中 提出 的 泵速度的控制方法 大部分是 出 名 的 ，但对泵的控制序列的研究似乎仍然不充分。这可能是由于设计的安装泵 在一些实际情况或者简单序列 控制策略下不适用 。另外，与正确控制复杂空调系统中的变速泵相关的研究仍然是很少的。  2 建筑和系统说明  在这个研究中， 主要 研究的 建筑是一个 490 米高和 321000 平米大的摩天大楼。这个建筑是个有四层地下室，六层建筑振

10、作和一个 98 层高的塔式建筑。图 1 是这栋建筑的中央冷水系统的示意图， 6 个每个容量 7230kW 的相同的离心冷水机组，并且每在全负荷条件 1270KW 的额定功率下通常供应 5.58  的冷水。每个冷水机组都与一个持续的凝结器水泵和一持续主要的冷水泵相连。  为了避免冷水管道和终端设备承受 过高 的 压力 ，二级冷水系统分成四个区并且仅仅2 区（图 1 中的 B）由中级的冷水直接供应。 1 区（图 1 中的 A）用位于六楼（ 机械 楼 ）的通过热交换器的二级冷水供应， 用 从冷水机组出来的冷水作为热交换 器的冷源。 3 区和 4 区（图 1 中的 C）由位于 42

11、 楼 （ 机械楼）的热交换器（在图  1 的  HX-42）的二级冷水供应。一级热交换器的冷冻水 由 位于 42 楼的二级冷水泵（ SCHWP-42-01-03）输入到 3 区。一些水由 位于 42 楼的二级冷水泵（ SCHWP-42-04-06)输送到位于 78 楼（机械楼）的热交换器（ 图  1 中 HX-78）。 经过 二级热交换器后的水系统 主要 是中级的冷水系统。这栋建筑的水管 结构 系统是反向恢复系统。  该空调系统中除 冷水机组的主冷水泵和在 3 区 和 4 区的热交换器用恒速泵 ，其他的泵都用变频驱动装备来提高能源使 用效率 。在空调系统中的所有泵的主要规格 见 表 1。所有泵的总额定功率是 3918.2kW，约占空调系统所有泵的总用电负荷的 39%。因此，适当的控制和运行变速泵 可以 有效地 避免它们超出额定功率 。  3  最佳的泵加速控制策略  在复杂的空调系统当中，所有的变速泵都用于终端设备供水系统和热交换器供水系统。虽然这两组泵的主要功能是一样的，也就是能够提供足够的冷水来满足室内的冷量需求，但是他们的速度控制策略显然是不同的。