分布式循环泵供热系统的分析

分布式变频泵供热系统随着集中供热系统的不断发展，供热管网规模的逐年增加，城市规划的不断调整，供给用户或热力站的负荷也发生了变化，造成了管网的局部水力失调，局部用户或热力站的资用压头不足。

同时传统的调节方式耗电多，不能满足用户的各种运行工况，特别是在大的供热系统中，其弊端尤为突出。

而分布式变频系统可以解决管网的水力失调，降低管网的输配能耗，实现管网的变流量调节。

分布式变频系统所体现的这些优点使得其在越来越多的工程中得以应用。

一、分布式变频泵系统的原理在传统供热系统中，一般在热源处或首站内设有一组循环泵，根据管网系统的流量和最不利环路的阻力选择循环泵的流量、扬程及台数；管网系统各用户末端设手动调节阀或自力式流量控制阀等调节设备，以消耗掉该用户的剩余压头，达到系统内各用户之间的水力平衡; 通过阀门节流，总循环水泵所提供的能量很多被浪费掉。

随着新型调节设备和控制手段的出现，使得对水泵的数字控制成为可能，这样理论上可以取消管网中的调节设备，代之以可调速的水泵，在管网的适当节点设置，并在该位置后部各个热用户的回水管上增设二级水泵（增压泵，即分布式变频泵）用于系统用户的供热需求，这样主循环泵的选择，只要能够满足流量和热源到该节点的阻力即可，这样可大大降低循环泵的扬程，使得主循环泵电机功率下降多。

节点之后的每个用户设置相应的分布变频泵，成为分布式变频泵系统。

由于水泵可用变频器调速，主循环泵可大大降低电能消耗，理论上可省去调节设备，同时供热系统可工作在较低的压力水平，系统更加安全。

二、分布式变频调节系统分析分布式变频供热与传统供热管网水压系统，如图2所示。

由图1可以看岀，传统供热管网所需水压原全由循环水泵提供, 循环水泵扬程要满足最不利用户水压要求，故使水泵扬程高，功率大, 而在资用压力太过富余的各用户处还需设置减压用的调节阀，使得能源没有很好利用而口口损耗。

同时这种方式难以克服管网水平失调现象，易出现近端热、远端冷的现象。

分布式供热与传统供热系统的对比分析作者：王振兴来源：《城市建设理论研究》2013年第09期摘要：介绍了分布式循环泵供热系统的基本原理,经过与传统供热比较显示出分布式变频泵供热系统在节能方面取得的良好效果。

关键词：分布式供热；传统供热；对比分析；原理中图分类号：TU833 文献标识码：A 文章编号：随着集中供热系统的不断发展，供热管网规模的逐年增加，城市规划的不断调整，供给用户或热力站的负荷也发生了变化，造成了管网的局部水力失调，局部用户或热力站的资用压头不足。

同时传统的调节方式耗电多，不能满足用户的各种运行工况，特别是在大的供热系统中，其弊端尤为突出。

而分布式变频系统可以解决管网的水力失调，降低管网的输配能耗，实现管网的变流量调节。

分布式变频系统所体现的这些优点使得其在越来越多的工程中得以应用。

1.分布式变频泵系统的原理在传统的供热枝状管网系统中，一般是在热源处或换热站内设有一组循环泵，根据管网系统的流量和最不利环路的阻力选择循环泵的流量、扬程及台数；管网系统各用户末端设手动调节阀或自力式流量控制阀等调节设备，以消耗掉该用户的剩余压头，达到系统内各用户之间的水力平衡；个别既有热网由于用户热负荷的变化，资用压头不够，增装了供水或回水加压泵，但由于不易调节，往往对上游或下游用户产生不利的影响。

随着新型调节设备和控制手段的出现，使得对水泵的数字控制成为可能，这样理论上可以取消管网中的调节设备，代之以可调速的水泵，在管网的适当节点设置，以满足其后的水力工况要求。

如果控制管网中适当节点的压差，该点称之为压差控制点，对于主循环泵的选择，只要能够满足流量和热源到压差控制点的阻力即可，这样可大大降低循环泵的扬程，使得主循环泵电机功率下降许多；经济控制点之后的每个用户设置相应分布变频泵，成为分布式变频泵系统，使得原来阀门节流的能量不再白白地损失，由于水泵可用变频器调速，主循环泵可大大降低电能消耗，理论上可省去调节设备，同时供热系统可工作在较低的压力水平，系统更加安全。

分布式变频泵供热系统分析【摘要】科学技术的发展推动了我国供热系统的发展，分布式变频泵供热系统被应用到我国的供热系统中，不仅减少了供热系统的耗电量，而且还节约了资金成本的投入，实现了我国供热系统的绿色发展。

本文先是对分布式变频泵供热系统进行了概述，又详细阐述了分布式变频泵供热系统与传统供热系统的比较和分布式变频泵供热系统的节能性，最后分析介绍了分布式变频泵供热系统的工程举例。

【关键词】分布式变频泵供热；节能；耗电量随着我国变频技术的不断发展，在我国的供热系统中还出现了分布式变频泵供热系统，由于分布式变频泵供热系统具有良好的节能优势，在我国供热系统中得到了大范围的应用。

分布式变频泵供热系统能够在现有的供热系统基础之上，尽可能的节约能源资源，将供热系统的运行费用控制在最小化的范围内。

分布式变频泵供热系统在城市供热系统中的应用不仅大大提高了城市供热方案的可行性，而且还有效降低了城市供暖系统的资金成本投入，减少了浪费现象的出现。

1 分布式变频泵供热系统的概述分布式变频泵供热系统是通过气候补偿器进行控制的，不仅能够对供热设备进行及时、有效的调节，而且还能够根据室外温度进行回水温度的调节，有效控制城市供热系统中的能源消耗。

分布式变频泵供热系统的设计如下：（1）对管网中存在的阻力进行计算，以保证管网系统设计的科学性与合理性。

（2）根据使用的设备进行压差控制点的选择，以实现城市供热系统的经济运行。

（3）进行主循环泵的选择，需要对供热系统中的流量、扬程、应变能力等进行综合性的考虑，在保证城市供热系统正常运行的前提条件下，尽可能的减少经济的投入和能源资源的消耗。

（4）对分布式变频泵进行选择，要对城市供热系统的所有分支用户所产生的流量与阻力进行思考，通常情况下，都是选用特性曲线较陡的分布式变频泵进行使用，以保证城市供热系统的正常运行。

分布式变频泵供热系统是通过供热系统中的循环泵取代调节阀来满足资用压头的需求，但是分布式变频泵供热系统中的热源循环泵只负责热源正常运行所需的循环动力。

供热系统分布式变频循环水泵的设计清华大学 石兆玉摘 要：本文详细阐述了供热系统分布式变频循环水泵最优方案的确定过程，并对其设计、运行的基本方法进行了介绍。

关键词：供热系统 循环水泵 分布式变频作者在2004年的供热技术交流会议上曾作过“供热系统循环水泵传统设计思想亟待更新”[1]的学术论文报告。

文章对六种新的设计方案与传统的循环水泵的设计方案进行了比较，并指出：新的设计方案比传统设计方案，其循环水泵的装机电容量可节约1/3~2/3。

但文章没有明确给出新的最优设计方案是什么？也没有阐述新的设计方案如何进行具体设计与运行？经过近二年的进一步研究，作者在这次论文中，即“供热系统分布式变频循环水泵的设计”中试图就上述问题作出明确回答，以期在同行中进行讨论。

一、最优方案的确定在“供热系统循环水泵传统设计思想亟待更新”（以下简称“更新”）一文中指出：在传统的热源单循环水泵的设计中，存在过多的无效电耗。

为防止无效电耗的发生，本文在“更新”一文的六种方案的基础上，重新提出了三种设计方案与传统方案进行比较。

为叙述方便，仍沿用“更新”一文中的供热系统：该系统共10个热用户（或10个热力站），供回水设计温度85/70℃，各热用户设计流量均为30t/h ，热用户资用压头为10m 水柱，供回水管道总长度7692.3m ，设计比摩阻60Pa/m ，局部阻力系数30%。

各热用户之间的外网供、回水干管长度各为384.6m 。

热源内部总压力损失为10m 水柱。

循环水泵的效率按70%选取。

根据上述参数，该供热系统按照传统设计方法，设置在热源处的循环水泵的扬程为80m 水柱，流量为300t/h ，理论功率为93.4kw 。

所选定的三种新的设计方案为：方案1，热源泵与热用户泵合一，承担热源内部的水循环和各热用户资用压头的建立；热网泵由设在各热用户供回水干管上的共20个加压泵承担。

方案2，热源泵、热网泵和热用户泵各司其职，即热源泵只承担热源内部的水循环，热网泵由供回水干管上的20个加压泵承担，热用户泵由热用户各自的共10个加压泵承担资用压头的建立。

供热系统中分布式变频控制技术的应用分析摘要：供热系统的建设是当前城市建设的重要组成部分，它与人们的日常生活息息相关。

良好的供热系统能够给人们的生活带来舒适和安全，也能从整体上节约能源。

分布式变频控制技术是当前较为推广的供热技术，它具有节约能源、实时控制甚至可以实现无人值班的优势。

本文分析了供热系统中分布式变频控制技术的应用。

关键词：供热系统；分布式变频控制技术；优势供热系统是我国现代化城市建设的重要部分，也是城市发展水平和衡量人们生活质量的重要标志。

我国幅员辽阔，很多城市都需要供热系统。

城市的工人体现了一座城市生活的舒适度、便利性和安全可靠性。

供热过程中产生的能源消耗和环境污染，对城市居民的居住也有着重要的影响。

采用成本合适的、节约能源的供热系统，对城市的发展有着重要的意义。

分布式变频技术在近几年的城市建设中广受追捧，它通过将一次热网的热水循环泵分别在换热站和热源前安装和设计好，将传统的集中型动力方式进行改变，成为一种分散型的动力方式。

热源内部的循环动力只有热源泵来承担，原来传统的调节阀则改变为分布在换热站前用户端的循环泵，在原有的调节阀上耗费的资用压头，则转变为由分布式变频泵在必要时提供资用压头。

本文探讨供热系统中分布式变频控制技术的应用。

一、供热系统中分布式变频控制技术及其优势分布式变频技术中的控制是使用特定的被控参数，使用户回水变频加压泵和变频热源循环泵的变速运行得以实现，通过综合调节热源循环泵和用户回水加压泵，确保各个用户的热能需求能够得到满足，同时使系统能够实现节能目标。

类似于其他建筑能源的利用系统，气候等因素同样可以引起分布式变频供热系统的负荷变化，要对其进行系统的调节才能达到建筑供热的目标和节约资源的目标。

传统的供热系统采用集中调节的方式，主要在锅炉房或其他热源所在的地，由于气候和所预测的负荷发生变化，对其进行集中的负荷调节。

调节的方式主要包括质调节、量调节和质量并调等三种方式。

对于使用的用户来说，他们很少能够主动参与到调节当中来，也缺乏相应的调节设备。

分布式变频泵供热系统的节能性分析摘要:本文简要介绍了分布式变频泵供热系统及其与传统供热系统的差异,并且通过计算供热管网模型在两种用户数量时,传统供热系统热源循环水泵的轴功率Pn与分布式变频泵供热系统的循环泵轴功率Pm,经过比较显示出分布式变频泵供热系统在节能方面取得的良好效果。

关键词:供热系统分布式变频泵节能在传统的城市供热系统设计中,是根据最远、最不利用户的资用压差选择系统的循环水泵,通常仅在热源处设置循环水泵,以克服热源、热网和热用户系统的阻力。

然而在供热系统的近户端,则会形成过多的资用压头,近端用户要通过调节各种流量阀门来消耗多余的资用压头。

这样的节流调节则会导致系统循无效电耗和水力失调现象,为了解决这个问题,我们采用了分布式变频泵供热系统。

1 分布式供热与传统供热的比较由于传统供热系统中循环水泵的设计方法,从根本上造成供热系统近户端形成过大的资用压头,极易形成水力失调,并为大流量小温差运行方式提供了平台。

分布式供热则是在热源处设置扬程较小的循环泵,然后在外网沿途设置多个加压循环泵,采用“接力棒”的办法,共同实现热媒的输送工作。

热源处设置的循环泵只承担热源内部的水循环,换热站内的循环泵则承担热媒输送和保证热用户必要的资用压头的功能,并通过变频装置实现变流量调节。

这种方式基本上消除了无效电耗,减少了初投资。

2 分布式系统节能性分析模型假设模型的供回水管道完全对称,直接连接,设计供回水温度为110/70℃,节能建筑热指标为45W/m2,共10个用户,第10个用户为最不利用户,各热用户的资用压头相等。

根据特兰根定律,则传统供暖系统热源循环水泵轴功率Pn为:3 结语由以上计算分析可知,对于分布式变频泵供热系统,热用户越多、流量越大、供热距离越远,则其节能效果越明显,节电率也越大;分布式变频泵供热系统基本上消除了系统的无效电耗,不需要节流调节,有利于热网的平衡和节约能源。

参考文献[1] 王红霞,石兆玉,李德英.分布式变频供热输配系统的应用研究[J].区域供热,2005.[2] 陈鸣,康永虎.利用分布式变频泵系统提高热网的供热能力[J].煤气与热力,2009.。

分布式变频供热输配系统的应用研究分布式变频供热输配系统的应用研究前言123系统循环流量的超标，进而形成大流量小温差运行方式。

4、造成了供热系统能效水平的低下。

我国目前供热系统能效在30％左右，远低于国外先进国家。

供热系统能效高低，取决于二方面因素：一是无效供热量的多少，无效供热量包括锅炉热损失、外网热损失和系统冷热不均引起的无效热量；二是管网热媒输送中的无效电能的数量。

其中冷热不均的无效热量和热媒输送过程的无效电能都与循环水泵的设计方法不合理有直接关系。

根据统计计算，冷热不均产生的无效热量约占系统总供热量的30～40％。

输送管网的无效电耗约占30～60％，可见采用正确的系统循环水泵设计思路，具有很大的节能潜力。

国家明确提出，今后国家建设，要遵循全面、协调和可持续发展的方针与时俱进，目前能源建设是制约国家经济发展的重要方面，因此，节能工作已被提到了空曾花费很大精力，进行了这方面的研究，是功不可没的，今后也不可能完全取消必要的节流损失。

但从循环水泵更加科学的设计思想的探讨过程来说，热用户多余资用压头，确实变成了无效电耗，这是循环水泵传统设计方法不经济的主要问题所在。

热用户多余资用压头的产生，又是因为只有热源处设计单泵系统造成的，这一结论，通过无效电耗的实际计算看得更加明显。

无效电耗可以通过电学的特兰根定律(公式(1))进行计算：N=∑GiΔHi(1)式中N——循环水泵的功率；Gi——供热系统各管段的流量；ΔHi——供热系统各管段的阻力损失。

Na、NbNW=NbNb(()下实)，其他动力(扬程)是在沿途加压循环泵的分流量下实现的。

因此，理想设计方案循环水泵的输送功率小于传统设计方案循环水泵的输送功率就很容易理解了。

虽然前者，采用了较多的水泵，但各个加压循环泵的总功率却减少了，这就是理想设计方案的优势。

2 多种分布式变频系统按照上述设计思路，拟定了6种理想的分布式变频设计方案，与传统方案进行比较。

2.1 设计模型为方便起见，将供热系统设计为10热用户(或10个热力站)，供回水设计温度85/70℃，各热用户设计流量均为30t/h，热用户资用压头10mH2O，供回水管道总长度70％拟计算和可及性分析。