丛林 暖通建筑
1.水泵变频的必要性
在全球碳中和目标驱使下，建筑领域的节能降碳已成为国家“双碳”战略的核心环节。
在我国建筑运维阶段碳排放占全行业20%以上，其中供暖空调系统碳排放量占建筑运行阶段碳排放的45%~55%，而制冷机房作为供暖空调系统的核心耗能单元，其决定了建筑节能的成败。
水泵作为制冷机房中除了制冷主机外最大的耗能设备，其节能潜力不容忽视。
水泵节能常见的措施是将水系统设计成变流量系统，对应水泵设计成变频运行。
通常，水泵运行的最低频率定得太低会使水泵的效率变得较低，定得太高将会使水泵的节能效果较差。要确定变频水泵的工作频率范围，通常会从以下几个方面来考虑。
2.变频循环水泵工作范围
额定转速时，水泵在额定流量与额定扬程下运行，会有较高的水泵效率和电机效率。
但是水泵的额定流量不是水泵的最大流量，一般来说，水泵在设计制造时考虑的最大工作流量是额定流量的120%。不同的转速下，水泵的最大流量也不同，将不同转速下水泵的最大流量点连成一条曲线，该曲线为最大流量曲线。
当然，水泵转速不能无限制地降低，由电机转速比例定律公式可知:N1/N2=(n1/n2)³其中，N为水泵轴功率，n为水泵转速。
即当水泵的变速比k（n1/n2）小于0.25时，水泵的轴功率已接近0，若转速再进一步降低，水泵便不能正常工作。
在上图中，额定转速下，水泵的额定工况点为A，最大流量工况点为A’，将水泵额定转速下的特性曲线n转速比为0.25时的特性曲线n0.25与最大流量曲线a所包围的区域称为水泵的变频工作范围。
当水泵运行超出这个区域，可能会造成水泵电机超载或者不能正常运行。
3.中央空调水系统中水泵运行频率限制
在工程中，运行在空调系统中的变频循环泵的变频工作范围，远比上所示的范围小得多。
1）在空调冷水二次泵系统中，冷源侧一级泵定流量运行，负荷侧二级泵变频运行，二级泵的最低运行频率要保证末端设备有一定的资用压头。如电动平衡一体阀所需要的最小工作压差，以及末端设备的最小流量要求，避免空调末端换热器的水流速进入层流区，进而弱化换热效果，保证末端设备能够正常运行。
2）在一次泵变流量空调冷水系统中，冷水泵的最小流量除了要满足末端的上述要求外，还需要满足冷水机组的最小流量要求。冷水机组的蒸发器要有一定的水流速度（一般传统机组需≥0.91米/秒，现代高效机型可放宽至≥0.46米/秒），否则，蒸发器内的水流速过低，进入了过渡区和层流区，会使冷水机组COP下降，工作性能恶化。
各个品牌的冷水机组都会给出最低流量限值，一般要求最小流量为额定流量的50%~60%。也就是说，冷冻水泵运行频率最小可以降到25~30Hz。
4.变频水泵的最低运行频率对水泵效率的影响
而且根据水泵特性，水泵在转速降得较低时，水泵的效率也将变得较低。
考虑到水泵运行效率的影响，通常最低转速不小于额定转速的60%，一般调节范围在70%~100%之间为宜，此外还应避开可能引起机械共振的转速范围。
因此，在设计空调冷热源系统的负荷调节时，应分析负荷变化的特点，采用水泵台数调节与变频调节相结合的方式，不可用一台大泵作全范围的变频调节。
也不可把需要调节的负荷过多地集中在运行时的某一台变频泵上，如果调节量过大，从而使该台泵的特性曲线与其他泵的特性曲线差别过大，将会导致该台变频泵不出水，失去调节的功能，如果条件允许，并联的水泵均变频，使它们的特性曲线始终一致。