水泵变频运行的节能如何计算，求大神解救！

“一台水泵额定扬程100米，额定流量100000m3/h，现希望使用高压变频改造将流量降为50000m3/h，”1、直接用出口阀门控制，水泵电流就会明显降下来，原理很简单，这时流量与功率成正比；2、用变频器，变频器本身的效率低，损耗大，很多情况下得不偿失！

国内水泵节能主要有以下几种节能方法：切开叶轮、变频技能、三元流技能和专用节能泵。①、切开叶轮节能众所周知，在离心式水泵的结构中，决议水量巨细和扬程凹凸的一个首要部件即是叶轮。其作业原理是高速旋转的叶轮股动其内部的液体旋转，然后发生离心力。咱们在初中物理课上就学过，决议离心力巨细的一个首要因素是旋转半径，从这咱们就能够看出，一旦一个离心泵的叶轮被切开，也即是将叶轮的直径变小，那么该叶轮的内部的液体的离心力肯定会变小，其结果只能是形成水泵的流量、扬程等参数下降，可能对安全出产形成危险。②、变频节能技能变频的首要作业原理是依托变频改动水泵驱动电机的频率，下降电机的转速来完成节能的作用，其首要使用的规模是：①该电机的负荷随出产工况的需求呈现周期性的改动，在这种工况下，当出产负荷下降时，该电机的负荷也随之下降，运用变频技能就能够使该电机在此刻的转速下降，然后到达节能的作用，但若是在作业工况比较平稳的体系中，变频技能的节能率会明显下降。②适应于某些循环水泵体系因规划参数富余量较大的水泵，即所谓的“大马拉小车”时，才有必定的作用，在这种工况下，依托变频改动泵电机的频率，下降泵的转速，调整水泵Q、H值工况点，使水泵的实践流量值低于水泵的额外流量值，以此来到达节能的意图。离心泵是以水力特性最好条件下的比转速作为类似原则进行规划的，每一种泵的流道水力模型的几许尺度必须与它的规划参数Q(流量)、H(扬程)、r/min(转速)一一对应才能发生水泵的终究功率。因而，泵叶轮水力模型及几许尺度不可能随转速改动而相应改动，所以变频调速使泵的额外转速下降，随之泵的输出流量减小，泵的扬程下降，泵实践功率下降，并远低于该泵原功率值。当工业循环水泵体系选用的循环水泵的功能参数Q、H值富余量不大时，假如选用变频调速将泵的实践参数Q、H值变小，可能会形成水泵流量减小值过大，体系冷却水量缺少，形成冷却水体系水温增加。③三元流技能三元流技能即是把叶轮内部的三元立体空间无限地切割，经过对叶轮流道内各作业点的剖析，建立起完好、实在的叶轮内活动的数学模型。经过这一办法，对叶轮流道剖析能够做得最精确，反映流体的流场、压力散布也最接近实践。叶轮出口为射流和尾迹(漩涡)的活动特征，在规划核算中得以表现。因而，规划的叶轮也就能非常好地满意工况请求，功率明显进步。但是，假如单纯的将一般水泵的叶轮更换为三元流叶轮，其节能作用可能不能到达预期，由于在泵壳及其他部件都现已定型的情况下，独自的三元流叶轮不能改动全部水泵内部一切的过流部件的水阻力和水丢失。④、节能专用水泵：节能专用水泵专为各类型循环水泵体系量身定做，其综合利用各项技能，将虹吸原理、三元流技能及技能专利完美的联络在一起，并将节能专用水泵从规划、开模、锻造、加工全过程把关操控，使其规划合理、开模契合规划请求，再使用领先的锻造技术，削减锻造差错，终究经过精心加工、打磨，使终究的商品与规划理念相吻合，到达最好状况。

水泵节能改造，除了变频与改变构造还有过流部位喷涂防腐憎水涂层的办法：水泵腐蚀、汽蚀和冲刷是避免不了的，进而出现过流表面出现蜂窝状点蚀和沟槽，造成水流阻力加大，耗能也相应增加。防腐憎水涂层是利用材料本身对水的排斥性能和表面超光滑度，降低摩擦系数，从而降低轴功率。憎水涂层可以节能5%---10%左右，还有抗腐蚀汽蚀性能，相应延长水泵寿命。

对于中央空调工程的节能改造，改造之后的“节电率”一定是以空调系统原来的耗电情况作为基础的，只要知道改造前的耗电数据，得到改造后的耗电数据，就能知道整体的“节电率”。

不过要区分水泵和主机各自的“节电率”就只能通过安装分项电量测量表的方法来得到。所有的理论计算结果跟实际使用数据之间都会有比较大的差异。

什么是水泵的功率？

功率指的是单位时间水泵所做功的大小，符号N表示，常用单位有：公斤·米/秒、千瓦、马力，动力设备电动机功率单位用千瓦表示，柴油机或汽油机功率单位用马力表示。

TIPS

什么是水泵的有效功率？

有效功率又称之为输出功率，用Pe表示，单位时间内从水泵内输出的介质液体，在泵中获取的有效能量。

扬程指的是水泵输出单位重量液体从水泵中所获得的能量，因此扬程就是指单位时间内从水泵输出的液体所获得的有效能量——即水泵的有效功率：

方程式为Pe=ρgQH(W)=γQH(W)

式中ρ——输送介质液体的密度（kg/m3）；

γ——输送介质液体的重度（N/m3）；

Q——水泵流量（m3/s）；

H——水泵扬程（m）；

g——重力加速度(m/s2)。

轴功率P和有效功率Pe之差为泵内损失功率，其大小用泵的效率来计量，泵的效率为有效功率和轴功率之比，用η表示。

水泵输出的介质液体多，作功当然就多，送出去的水少，作功当然就少，电流也就相应减小了，水泵功率(KW)=扬程(m)×流量(m3/s)×流体的重度(水取1000kg/m3)÷102(功率转换系数)÷泵的效率(约70％左右)，而电机功率P=I×U去表示，功率大电流也就大了。

由于轴承和填料的摩擦阻力；叶轮旋转时与水的摩擦；泵内水流的漩涡、间隙回流、进出、口冲击等原因。必然消耗了一部分功率，所以水泵不可能将动力机输入的功率完全变为有效功率，其中定有功率损失，所以轴功率=有效功率+损失功率。

TIPS

水泵功率计算公式？

离心泵功率计算公式

流量×扬程×9.81×介质比重÷3600÷泵效率；

流量单位：立方/小时，扬程单位：米；

P=2.73HQ/η；

其中H为扬程，单位m，Q为流量，单位为m3/h，η为泵的效率，P为轴功率，单位KW，也就是泵的轴功率P=ρgQH/1000η(kw)，其中的ρ=1000Kg/m3,g=9.8；

比重的单位为Kg/m3，流量的单位为m3/h，扬程的单位为m，1Kg=9.8牛顿；

则P=比重*流量*扬程*9.8牛顿/Kg；

=Kg/m3*m3/h*m*9.8牛顿/Kg；

=9.8牛顿*m/3600秒；

=牛顿*m/367秒；

=瓦/367。

上面推导是单位的由来，上式是水功率的计算，轴功率再除以效率就得到了，设轴功率为Ne，电机功率为P，K为系数(效率倒数)

电机功率P=Ne*K (K在Ne不同时有不同取值，见下)

Ne≤22 K=1.25 22 55

通过以上公式推导，我们可以知道以下几个情况：

1、不论什么厂家，在流量，扬程确定情况下，实际有效功率都是固定的；

2、水泵耗电多少不看水泵电机功率，还是要看水泵的轴功率，同样是配30kw的电机，一家的轴功率是20.56kw，一家是25.18kw，明显是20.56kw要节能，而轴功率的大小关键是水泵的效率。

中央空调调节冷冻/冷却泵转速的节电原理：

采用交流变频技术控制冷冻/冷却泵的运行，是目前中央空调系统节能改造的有效途经之一。

泵的负载功率与转速成3次方比例关系，即P∝N3，其中P为功率，N为转速；可见用变频调速的方法来减少水泵流量的经济效益是十分显著的，当所需流量减少，水泵转速降低时，其电动机的所需功率按转速的三次方下降。例如：

A． 当水泵流量下降10％（跟踪输出频率为45Hz）

则电动机轴功率P′=(0.9)3P=0.729P 即节电率27.1％

B. 当水泵流量下降30％（跟踪输出频率为35Hz）

则电动机轴功率P′=(0.7)3P=0.343 即节电率65.7％

当冷水机负荷下降时，所需的水流量减少，通过电动机的调速装置降低泵的转速来减少水的流量，泵的轴功率相应减少，电动机的输入功率也随之减少。当用冷量增加，冷机负荷量增大，冷凝器进出水温差增大，变频器运行频率增加，水泵转速加快，水流量增加，从而维持温差恒定。反之亦然。从而达到理想的节能效果。

节电控制原理：

保瓦博士变频中央控制器通过温度模块及温度传感器将冷冻/冷却泵的回水温度和出水温度读入内存，并计算出温差值；然后根据其温差值来控制变频器的转速，调节出水的流量，控制热交换的速度；温差大，说明室内温度高，应提高冷冻/冷却泵的转速，加快冷冻/冷却水的循环速度和流量，加快热交换的速度；反之温差小，则说明室内温度低，可降低冷冻/冷却泵的转速，减缓冷冻/冷却水的循环速度和流量，减缓热交换的速度以节约电能；变频器的启动、停止、运行频率的改变及监控显示数据如变频器输出功率、变频器输出频率、输出电流，输出电压等都是由变频中央控制器通过485通信协议实现的。