循環水泵系統節能的理論基礎

循環水系統的能耗部件主要是水泵和冷卻塔風機，此兩項以及工藝、氣候之間存在密切的關聯，因此分析難度較大。下面介紹基本理論，有助于對各種節能技術進行相應的分析。

【水泵分析理論】

水泵主要的分析理論在于水泵的兩條曲線，分別是性能曲線和效率曲線，由于水泵的真實表現主要受到揚程影響，因此將性能曲線和效率曲線都以揚程為自變量繪出，如下所示：

流量曲線                                                                   效率曲線

對于變速泵，遵循相似原理，曲線如下所示：

以上曲線，含有豐富的信息量，只要充分解讀，就能夠分析水泵的性能和節能潛力，北京時代科儀的工程師就是采用以上曲線充分挖掘，實現了諸多節能方法的分析過程。

【系統運行分析理論】

循環水系統的運行具有較多變量，如何準確、快捷分析其節能潛力？北京時代科儀的工程師采用兩個基本公式對循環水進行分析，獲得主要的節能潛力數據：

熱功率的傳遞公式

循環冷卻水的任務就是將熱量帶走并散發到空氣中去，因此帶走熱量就是循環冷卻水的任務，帶走的熱量按照熱功率來計算，那么熱功率為：  

P=cQΔT

其中P為熱功率，c為水的比熱（常數），Q為水的流量，ΔT為出水和回水的溫差，等于進入冷卻塔和流出冷卻塔的溫差。

此公式用于分析流量、溫差的相互關系，并考慮氣候對散熱的影響，作為智能化控制的基礎理論。

水泵功率的表達式

循環冷卻水的代價主要是電能的消耗、水的消耗、清洗維護成本等。

其中水泵電能消耗的為：

P功耗=Qh/η

其中P功耗為水泵的功耗，Q為流量，h為水泵的揚程，η為水泵的效率。

從這個表達式，我們可以分析減小功耗的途徑是：

充分利用或者減小流量Q，

充分利用或者減小揚程h，

提高泵的效率η。

北京時代科儀的工程師通過以上表達式，對節能方法進行分析，以下進行初步解釋：

流量Q：由于Q與溫差ΔT成反比，那么就應該保證合理的溫差，根據氣候變化進行準確的流量調節，還要保證冷卻塔的散熱能力，保證水流進入冷卻塔的均衡性，充分利用流量。

揚程h：根據現場不同的特點，可以適當調節揚程h使得運行在最經濟狀態，對于系統設計不合理的可進行改進，使得泵的入口存在較大揚程從而減少對揚程的需求，敞開閥門使得揚程損失減小，有條件時可采用富裕揚程發電回收等。

水泵效率η：水泵的效率與實際運行狀況密切相關，不同工況下水泵的效率可能大幅變動，針對現場實際情況修改水泵的設計或者進行精確的調節使得水泵運行在高效狀態非常必要。

經過上述三個過程的優化，循環冷卻水系統的實際功耗通常能夠顯著下降，部分的還可實現節水、減少清洗等效果，但是不同現場的循環冷卻水條件各不相同，經過分析后采取的節能手段也不相同，工程師們致力于提供一站式服務，綜合手段減少循環冷卻水的能耗。