调速水泵性能曲线中为陡降型具体是指什么

一般水泵性能曲线为随水泵流量增加，扬程缓慢下降！消耗功率会缓慢增加！所以配用功率要以最大流量点配置，但是如果一般在小流量点工作，则造成电机浪费！

陡降型性能曲线为随水泵流量增加，扬程很快下降！消耗功率基本不变！所以配用功率不用以最大流量点配置，配用电机较小！

二级泵变流量系统用旁通管将冷水系统划分为冷水制备和冷水输送两个部分，形成一次环路和二次环路。一次环路由冷水机组、一级泵，供回水管路和旁通管组成，负责冷水制备，按定流量运行。二次环路由二级泵、空调末端设备、供回水管路和旁通管组成，负责冷水输送，按变流量运行。设置旁通管的作用是使一次环路保持定流量运行。旁通管上应设流量开关和流量计，前者用来检查水流方向和控制冷水机组、一级泵的起停；后者用来检测管内的流量。旁通管将一次环路和二次环路两者连接在一起。就整个水系统而言，其水路是相通的，但两个环路的功能互相独立。一级泵与冷水机组采取“一泵对一机”的配置方式，而二级泵的配置不必与一级泵的配置相对应，它的台数可多于冷水机组数，有利于适应负荷的变化。

二次环路的变流量可采取以下两种方式来实现：一是多台并联水泵分别投人运行方式，即台数调节；一是采用变频调速水泵调节转速方式。

2.二级泵变流量系统的控制方法

目前有二级泵采用压差控制、一级泵采用流量盈亏控制法；和二级泵采用流量控制，一级泵采用负荷控制法等。

(1)二级泵采用压差控制、一级泵采用流量盈亏控制。

①多台二级泵并联分别投入运行时，若水泵并联后具有陡降型的合成特性曲线，常采用压差控制。当空调负荷变化时，负荷侧所需的水流量也要改变，供、回水管之间的压差随之发生变化。此时，压差控制器将压差信号传给负荷侧调节阀，驱动该阀动作，同时传给程序控制器来控制二级泵的运行台数。

通常利用水泵并联后的合成特性曲线，设定某个压力作为上限，而另一个压力为下限。当负荷减小时，系统所需水量减少，使工作压力超过上限值，原先并联运行的水泵开始减少(关闭)一台泵；当负荷增大时，所需水量增多，其工作压力低于下限值，开始增加(开起)一台泵。在二级泵进行台数控制过程中，负荷侧调节阀始终要参与系统压力的协调工作。

二级并联水泵应尽量采用相同规格和类型的水泵。如采用不同型号或规格时，则设定压力值会有较大的不同。此时应采用分组开起或关闭泵的上、下限压力值的办法来解决，这样会使系统的控制变得更加复杂。

②当负荷侧二级泵系统的流量减少时，一级泵的流量过剩。盈余的水量经旁通管从A流向B返回一级泵的吸入端，这种状态称为“盈”。当流过旁通管的流量相当于一级泵单台流量110％左右时，流量计触头动作，通过程序控制器自动关闭一台水泵和对应的冷水机组。

在一级泵仅部分台数运行的情况下，当要求二级泵系统的流量增大时，就会出现一级泵水量供不应求的情况。这时二级泵将使部分回水经旁通管从B流向A，直接与一级泵输出的水相混合，以满足二级泵系统对水量增大的需要。这种状态称为“亏”。当出现的水量亏损达到相当于一级泵单台水泵流量的20％左右时，旁通管上的流量开关将动作，将信号输入程序控制器，自动起动一台水泵和对应的冷水机组。

采用流量盈亏来控制一级泵和冷水机组的运行台数，存在一个水力工况和热力工况的协调问题。因为流量的变化与空调负荷的变化不成线性关系。当流量减少到关闭一台水泵时，实际上并不意味着系统的需冷量也应减少到一台冷水机组的制冷量。这个问题也只有通过冷水机组自身的能量调节系统来解决。

(2)二级泵采用流量控制、一级泵采用负荷控制当多台二级泵并联分别投入运行时，若水泵并联后的合成特性曲线较平坦(缓)，采用前面提到的压差控制较为困难，此时，二级泵可采用流量控制。流量控制既适用于具有平坦型特性曲线的水泵，也适用于具有陡降型特性曲线的水泵；一级泵采用负荷控制(也称热量控制)，它可以较好地解决流量盈亏控制中产生的水力工况和热力工况之间协调的问题。

供热计量技术规程

JCJ 173—2009

条文说明

目 次

1 总则

2 术语

3 基本规定

4 热源和热力站热计量

4．1 计量方法

4．2 调节和控制

5 楼栋热计量

5．1 计量方法

5．2 调节和控制

6 分户热计量

6．1 一般规定

6．2 散热器热分配计法

6．3 户用热量表法

7 室内供暖系统

7．1 系统配置

7．2 系统调控

1 总 则

1．0．1 供热计量的目的在于推进城镇供热体制改革，在保证供热质量、改革收费制度的同时，实现节能降耗。室温调控等节能控制技术是热计量的重要前提条件，也是体现热计量节能效果的基本手段。《中华人民共和国节约能源法》第三十八条规定：国家采取措施，对实行集中供热的建筑分步骤实行供热分户计量、按照用热量收费的制度。新建建筑或者对既有建筑进行节能改造，应当按照规定安装用热计量装置、室内温度调控装置和供热系统调控装置。因此，本规程以实现分户热计量为出发点，在规定热计量方式、计量器具和施工要求的同时，也规定了相应的节能控制技术。

5 供热计量技术规程

1．0．2 本规程对于新建、改扩建的民用建筑，以及既有民用建筑的改造都适用。

1．0．3 本规程在紧紧围绕热计量和节能目标的前进下，留有较大技术空间和余地，没有强制规定热计量的方式、方法和器具，供各地根据自身具体情况自主选择。特别是分户热计量的若干方法都有各自的缺点，没有十全十美的方法，需要根据具体情况具体分析，选择比较适用的计量方法。

2 术 语

2．0．4 热量计量装置包括用于热量结算的热量表，还有针对若干不同的用户热分摊方法所采用的仪器仪表。

2．0．5 热量测量装置包括符合《热量表》CJ 128产品标准的热量表，也包括其他的用户自身管理使用的不作结算用的测量热量的仪表。

2．0．6 分户热计量从计量结算的角度看，分为两种方法，一种是采用楼栋热量表进行楼栋计量再按户分摊；另一种是采用户用热量表按户计量直接结算。其中，按户分摊的方法又有若干种。本术语条文列出了当前应用的四种分摊方法，排名不分先后，其工作原理分别如下：

散热器热分配计法是通过安装在每组散热器上散热器热分配计（简称热分配计）进行用户热分摊的方式。

流量温度法是通过连续测量散热器或共用立管的分户独立系统的进出口温差，结合测算的每个立管或分户独立系统与热力人口的流量比例关系进行用户热分摊的方式。

通断时间面积法是通过温控装置控制安装在每户供暖系统入口支管上的电动通断阀门，根据阀门的接通时间与每户的建筑面积进行用户热分摊的方式。

户用热量表法是通过安装在每户的户用热量表进行用户热分摊的方式，采用户表作为分摊依据时，楼栋或者热力站需要确定一个热量结算点，由户表分摊总热量值。该方式与户用热量表直接计量结算的做法是不同的。采用户表直接结算的方式时，结算点确定在每户供暖系统上，设在楼栋或者热力站的热量表不可再作结算之用；如果公共区域有独立供暖系统，应要考虑这部分热量由谁承担的问题。

2．0．7 室温调控包括两个调节控制功能，一是自动的室温恒温控制，二是人为主动的调节说定温度。

3 基 本 规 定

3．0．1 本条是强制性条文。根据《中华人民共和国节约能源法》的规定，新建建筑和既有建筑的节能改造应当按照规定安装用热计量装置。目前很多项目只是预留了计量表的安装位置，没有真正具备热计量的条件，所以本条文强调必须安装热量计量仪表，以推动热计量工作的实现。

3．0．2 本条是强制性条文。供热企业和终端用户间的热量结算，应以热量表作为结算依据。用于结算的热量表应符合相关国家产品标准，且计量检定证书应在检定的有效期内。

3．0．3 《中华人民共和国计量法》等九条规定：县级以上人民政府计量行政部门对社会公用计量标准器具，部门和企业、事业单位使用的最高计量标准器具，以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的列入强制检定目录的工作计量器具，实行强制检定。未按照规定申请检定或者检定不合格的，不得使用。实行强制检定的工作计量器具的目录和管理方法，由国务院制定。其他计量标准器具和工作计量器具，使用单位应当自行定期检定或者送其他计量检定机构检定，县级以上人民政府计量行政部门应当进行监督检查。

依据《计量法》规定，用于热量结算点的热量表应该实行首检和周期性强制检定，不设置于热量结算点的热量表和热量分摊仪表如散热器热分配计应按照产品标准，具备合格证书和型式检验证书。

3．0．4 热计量和节能改造工作应采用技术和管理手段，不能一味为了供热节能、而牺牲了室内热舒适度，甚至造成室温不达标。当然，室内温度过高是不合理的，在改造中没有必要保持原来过高的室温。

6 供热计量技术规程

3．0．5 只有在水力平衡条件具备的前提下，气候补偿和室内温控计量才能起到节能作用，在热源处真正体现出节能效果；这些节能技术之中，水力平衡技术是其他技术的前提；同时，既有住宅的室内温控改造工程量较大，对居民的生活干扰也比较大，应在供热系统外网节能和建筑围护结构保温节能达标的前提下开展进行。

本条文提倡在改造工程中热计量先行，是为了对于改造效果加以量化考核，避免虚假宣传等行为，鼓励节能市场公平，为能源服务创造良好的市场条件。同时，在关注热量计量的同时，还应该关注热源的耗水、耗电的分项计量工作。

3．0．6 热量表的选型，不可按照管道直径直接选用，应按照流量和应降选用。理论上讲，设计流量是最大流量，在供热负荷没达到设计值时流量不应达到设计流量。因此，热量测量装置在多数工作时间里在低于设计流量的条件下工作，由此根据经验本条文建议按照80%设计流量选用热量表。目前热量表选型时，忽视热量表的流量范围、设计压力、设计温度等与设计工况相适应，不是根据仪表的流量范围来选择热量表，而是根据管径来选择热量表，从而导致热量表工作在高误差区。一般表示热量表的流量特性的指标主要有起始流量qVm（有的资料称为最小流量）；最小流量qVt,即最大误差区域向最小误差区域过渡的流量（有的资料称为分界流量）；最大流量qVmax,额定流量或常用流量qVc。选择热流量表，应保证其流量经常工作在qVt与qVn之间。机械式热量表流量特性。

流量传感器安装在回水管上，有利于降低仪表所处环境温度，延长电池寿命和改善仪表使用工况。曾经一度有观点提出热量表安装在供水上能够防止用户偷水，实际上仅供水装表既不能测出偷水量，也不能挽回多少偷水损失，还令热量表的工作环境变得恶劣。

本条文规定热量表存储当地供暖季供暖天数的日供热量的要求，是为了对供暖季运行管理水平的考核和追溯。在住户和供热企业对供暖效果有争议的情况下，通过热量表可以进行追溯和判定，这种做法在北京已经有了成功的案例；通过室外实测日平均温度记录和日供热量记录的对照，可以考核供热企业的实际运行是否按照气象变化主动调节控制本条文建议热量表具有数据远传扩展功能，也是为了监控、管理和读表方便的需要。

通常情况下，为了满足仪表测量精度的要求，需要有对直管段的要求。有些地方安装热量表虽然提供了直管段，但是把变径段设在直管段和仪表之间，这种做法是错误的。目前有些热量表的安装不需要直管段也能保证测量精度，这种方式也是可行的，而且对于供热系统改造工程非常有用。在仪表生产厂家没有特别说明史情况下，热量表上游侧直管段长度不应小于5倍管径，下游侧直管段长度不应小于2倍管径。

在试点测试过程中出现过这种情况，由于热量表的时钟没有校准一致，致使统计处理数据时出现误差，影响了工作，因此在此作出提醒。

3．0．7 目前伪劣的恒温控制阀和平衡阀在市场上占有很高比例，很多手动阀门冒充是恒温控制阀，很多没有测压孔和测量仪表的阀门也冒充是平衡阀，这些伪劣产品既不能实现调节控制的功能，又浪费了大量能量，本条文提出的目的是要求对此加以严格管理。

3．0．8 当前集中供热水质问题比较突出，致使散热器腐蚀漏水和调控设备阻塞等问题频频出现，迫切需要制定一个合理可行的标准并加以严格贯彻，有关系统水质要求的国家标准正在制定之中。

4 热源和热力站热计量

4．1 计 量 方 法

4．1．1 热源包括热电厂、热电联产锅炉房和集中锅炉房；热力站包括换热站和混水站。在热源处计量仪表分为两类，一类为贸易结算用表，用于产热方与购热方贸易结算的热量计量，如热力站供应某个公共建筑并按表结算热费，此处必须采用热量表；另一类为企业管理用表，用于计算锅炉燃烧效率、统计输出能耗，结合楼栋计量计算管网损失等，此处的测量装置不用作热量结算，计量精度可以放宽，例如采用孔板流量计或弯管流量计等测量流量，结合温度传感器计算热量。

7 供热计量技术规程

4．1．2 本条文建议安装热量测量装置于一次管网的回水管上，是因为高温水温差大、流量小、管径较小，可以节省计量设备投资；考虑到回水温度较低，建议热量测量装置安装在回水管路上。如果计量结算有具体要求，应按照需要选取计量位置。

4．1．3 在热源或热力站，连接电源比较方便，建议采用有断电保护的市电供电。

4．1．4 在热源进行耗电量分项计量有助于分析能耗构成，寻找节能途径，选择和采取节能措施。

4．2 调节与控制

4．2．1 本条是强制性条文，为了有效地降低能源的浪费。过去，锅炉房操作人员凭经验“看天烧火”，但是效果并不很好。近年来的试点实践发现，供热能耗浪费并不是主要浪费在严寒期，而是在初寒、末寒期，由于没有根据气候变化调节供热量，造成能耗大量浪费。供热量自动控制装置能够根据负荷变化自动调节供水温度和流量，实现优化运行和按需供热。

热源处应设置供热量自动控制装置，通过锅炉系统热特性识别和工况优化程序，根据当前的室外温度和前几天的运行参数等，预测该时段的最佳工况，实现对系统用户侧的运行指导和调节。

气候补偿器具是供热量自动控制装置的一种，比较简单和经济，主要用在热力站。它能够根据室外气候变化自动调节供热出力，从而实现按需供热，大量节能。气候补偿器还可以根据需要设成分时控制模式，如针对办公建筑，可以设定不同的时间段的不同室温需求，在上班时间设定正常供暖，在下班时间设定值班供暖。结合气候补偿器的系统调节做法比较多，也比较灵活，监测的对象除了用户侧供水温度之外，还可以包含回水温度和代表房间的室内温度，控制的对象可以是热源侧的电动调节阀，也可以是水泵的变频器。

4．2．3 水泵变频调速控制的要求是为了强调量调节的重要性，以往的供热系统多年来一直采用质调节的方式，这种调节方式不能很好地节省水泵电能，因此，量调节正日益受到重视。同时，随着散热器恒温控制阀等室内流量控制手段的应用，水泵变频调速控制成为不可或缺的控制手段。水泵变频调速控制是系统动态控制的重要环节，也是水泵节电的重要手段。

水泵变频调速技术日前普及很快，但是水泵变频调速技术并不能解决水泵设计选型不合理的问题，对水泵的设计选型不能因为有了变频调速控制而予以忽视。

水泵变频调速技术日前普及很快，但是水泵变频调技术并不能解决水泵设计选型不合理的问题，对水泵的设计选型不能因为有了变频调速控制而予以忽视。

调送水泵的性能曲线采用陡降型有利于调速节能。

目前，变频调速控制方式主要有以下三种：

1 控制热力站进出口压差恒定：该方式简便易行，但流量调节幅度相对较小，节能潜力有限。

2 控制管网最不利环路压差恒定：该方式流量调节幅度相对较大，节能效果明显；但需要在每个热力入口都设置压力传感器，随时检测、比较、控制，投资相对较高。

3 控制回水温度；这种方式响应较慢，滞后较长，节能效果相对较差。

4．2．4 本条文的目的是将住宅和国建等不同用热规律的建筑在管网系统分开，实现独立分时分区调节控制，以节省能量。对于系统管网能够分开的系统，可以在管网源头分开调节控制，对于无法分开的管网系统，可以在热用户热力入口通过调节阀分别调节。

4．2．5 过去由于热力站的人工值守要求和投资成本的增加限制了热力站的小型化，如今随着自动化程度的提高，热力站已经能够实现无人值守，同时，组装式热力站的普及也使得小型站的投资和占地大幅度下降，开始具备了推广普及的基础。随着建筑节能设计指标的不断提高，特别是在居住建筑实行三步节能之后，小型站和分级泵将成为一个重要的发展方向。

本条文推荐使用小型热力站技术的原因如下：

水泵选型的基本原则有以下几点：

1)必须根据生产的需要，充分满足生产过程中流量和扬程（或压力）的要求。

2)选用性能良好，并与工程要求的流量、扬程变化具有较强适应性与保证性的泵型。首先应在已定型的系列产品中，选用效率高、吸人性能好、使用范围广的水泵。当有多种泵型可供选择时，应进行技术经济分析，择优采用。在系列产品不能满足选型要求时，可按规定程序设计、试制新产品。在工程要求的扬程变化较大时，宜选用曲线陡降型的泵；在工程要求的流量变化较大时，宜选用H-Q曲线平缓型的泵。

3)应尽量使所选泵在其髙效区范围内即设计（额定）工况点附近运行。在设计标准的各种工况泵机组能正常安全运行，即不发生汽蚀、振动和超载等现象。

4)所选泵在长期运行中平均装置效率较高，能量消耗低，运行费用较低。

5)所选泵的型号、台数使整个系统的投资（设备费和土建及安装工程投资的总合）最省。

6)易于施工，便于运行、管理和维护。

7)对梯级运行的泵，泵型号和台数应满足上下级泵之间的流量协调要求，尽量避免、减少因流量配合不当而导致的下级泵流量不足或流量过大。

8)对大型轴流泵和双吸泵，应有装置模型试验资料；当原型作较大更改时，应重新进行装置模型试验。

9)在农业排灌工程的泵选型中，应尽量兼顾到水利综合开发的要求。

1、 循环水泵容量过大的问题

循环水泵容量过大在我国是普遍存在的问题，其容量常常达到实际需要的2-4倍，造成工程投资和运行费用的严重浪费。

1.1 、 设计冷负荷偏大

设计冷负荷是选择设备的主要依据，所以正确地计算建筑冷负荷对整个空调系统的设计十分重要。目前，教科书及设计手册中提供的空调负荷计算方法不论是计算围护结构的墙壁负荷，还是门窗负荷，其计算结果都是针对某一具体房间而言。然而，空调系统设备容量是依据整个建筑的冷负荷确定。由于建筑内各房间的朝向、位置、使用功能及其发热源等因素的不同，往往造成各房间最大冷负荷出现的时间并不相同。因此，建筑冷负荷的最大值应为每个房间逐时负荷叠加的最大值。据调查在我国有部分设计人员在计算建筑冷负荷时只是简单地将每个房间的最大冷负荷进行叠加，导致计算结果远大于实际需求负荷。所以我们必须对此给予足够的重视，使设计负荷的确定更加合理正确。

1.2 、 系统循环阻力偏大

在计算系统循环阻力时，由于设计人员经验不足，使得一些计算参数取值过于保守，造成循环阻力计算值偏大，更有甚者，在施工图设计阶段采用估算方法确定循环阻力，致使计算循环阻力比实际值大一倍以上。

1.3、 系统静压问题

空调系统充满水才能运行，水泵的进、出口承受相同的静水压力。因此，所选水泵的扬程只克服管道系统阻力即可。然而，有的设计者却把静水压力也计入该循环阻力之内，这当然会使循环水泵的容量增大很多。

1.4 、 系统水力平衡问题

由于设计时不认真进行系统的水力平衡计算，工程竣工后又未按要求进行全面调试，往往造成系统水力失调，系统出现冷热不均的现象。有些技术人员错误地认为造成此现象的原因是循环水泵的容量太小，结果只简单地采用加大水泵的方法解决了之，自然也就使水泵容量增大。

2、 水泵特性曲线及最佳工作点

2.1 、 水泵的流量——扬程特性曲线

水泵的流量——扬程特性曲线一般有三种类型：平坦型、陡降型、驼峰型（如图 2.1所示）。用于空调水循环系统的水泵应具有平坦特性，其零流量与最大流量之间的扬程变化范围不应大于10%-15%；陡降特性的水泵由于其最大流量与最小流量间的扬程变化太大，故不宜选用；驼峰特性的水泵也不可采用，因为在两台水泵并联运行时可能引起负荷和扬程的周期变化，而当这一变化的频率等于系统的自振频率时便产生危险的“振荡现象”，而此现象将对系统的正常运行造成一定影响。

2.2 、最佳工作点

在水泵工作点向右偏移时，循环水泵所产生的扬程降低，这对系统的正常运行是极其不利的，尤其是系统中最不利环路，将促使该环路的流量进一步减少，影响正常使用功能。

造成工作点右移的原因主要有两个方面：首先是设计中水力计算采用过大的安全系数及不实际的压降计算方法，其次是设计的系统未进行认真的水力平衡计算，而施工后又未进行严格的系统调试。因此，为使系统按设计工况运行，除应认真仔细地进行相关计算外，还应在选择水泵时将水泵的工作点选择在最佳工作点左侧适当的位置，以防水泵实际工作点超出一定范围处于不经济的运行状况，影响系统正常运行。

3 、 循环水泵的技术经济分析

3.1 、循环水泵的台数选择

《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87，2001年版）第6.1.11条规定：冷水泵（一次泵）的台数及流量，应与制冷机的台数及设计工况下的流量相对应。二次泵的设置，应根据冷水系统的大小、各并联环路压力损失的差异程度、使用条件和调节要求等通过技术经济比较确定。然而在实际工作中，设计人员往往未对空调系统各种设备的综合配置进行全面的技术经济分析，结果造成工程初投资增加及“大马拉小车”等浪费资源的现象。为避免发生该现象，广大设计人员在方案设计阶段应依据使用功能、高低峰负荷时间、系统特征以及其它条件，针对空调系统中的冷水机组、循环泵、冷却塔等设备的综合配置进行全面充分的技术经济分析，以期在满足使用功能的前提下降低工程造价和运行费用。

3.2 、工程寿命周期成本

笔者认为在进行循环水泵、冷水机组等设备的技术经济分析时应引入一个概念——工程寿命周期成本。工程寿命周期成本是工程设计、开发、建造、使用、维修和报废等过程发生的费用，也即该项目在其确定的寿命周期内或在预定的有效期内所需支付的设计费、建安费、运行维修费、报废回收费的总和。在不同项目和不同项目阶段寿命周期成本也大不相同（如图 3.1 所示）。通常情况下，运营及维护成本往往大于项目建设的一次性投资。因此在进行技术经济分析时，应明确寿命周期成本包括的费用项目、各项费用的内容和范围以及它们在费用构成体系中的相互关系，这对我们进行技术经济比较十分重要。

3.3、 价值工程

价值工程是以提高产品或作业价值为目的，通过有组织的创造性工作寻求用最低的寿命周期成本可靠地实现使用者所需功能的一种管理技术，其表达式如式3.3.1。

V = F/C (3.3.1)

式中 V——研究对象的价值

F——研究对象的功能

C——研究对象的成本

价值工程技术已广泛运用于研发、设计、建造等各行各业，其核心思想是以最低的寿命周期成本使产品具备它所必须具备的功能。在空调设备选型及技术经济分析时，设计者应充分运用价值工程理念，力争以最低工程投资达到必须的使用功能。当然就目前情况看，要达到这样的设计水平尚需时日，但广大设计人员应朝这个方向努力，以期取得良好的社会效益和经济效益。

4 、结论

① 在空调设计中应客观准确地计算冷负荷和系统阻力，避免因此而造成设备选型偏大；

② 选择循环水泵时，注意水泵工况点向右偏移现象，以保障水泵扬程变化在系统正常运行的允许范围之内；

③ 工程寿命周期成本和价值工程都是工程经济评价的良好工具，在做技术经济分析时应充分运用它们。