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信树暖通空调系统供热机房水泵改造的系统优化方案

2025-07-24 10:26540
 01
现状评估与需求分析数据驱动的精准诊断

在系统诊断阶段,除常规的水泵性能实测与阻力特性复核外,可引入信树的 TRNSYS能效模拟与 CFD 能量场模拟技术。TRNSYS 能效模拟技术能够对整个供热系统进行动态仿真,通过建立详细的数学模型,模拟不同工况下系统的运行情况,量化分析现有系统的能效短板例如明确流量在管网中的分配不均区域,以及设备间因匹配失衡导致的能量浪费环节 。CFD 能量场模拟技术则可直潜在的能量聚集或损耗热点。通过这些观呈现系统内的能量流动状态,帮助发现技术,将传统“经验驱动”的评估模式转变为“数据驱动”的科学分析体系。

同时,依托信树智慧能源管理平台!虽大的历史数据分析功能,对多年来积青准识别负荷波动规律,例如发现某些累的运行数据进行深度挖掘。该平台能够时段因室外温度变化或建筑内使用情况改变导致的负荷峰值;明确能耗峰值时段,为针对性节能策略制定提供依据;通过寸对故障高发点的分析,提前预判可能出现的设备故障隐患,为改造目标的量化是供坚实的数据支撑,如确定节能率提升目标、稳定性指标改善方向等。


02
设计与选型:系统平衡与高效协同

水泵选型与系统匹配

新泵选型需严格遵循信树“宽高效区设备搭配原则"。传统供热系统中,水泵运行工况复杂多变,单一水泵难以在全工况下保持高效。通过多台不同规格水泵的优化组合,可拓宽高效运行区间,确保在供热初期、中期和未期等不同负荷阶段,水泵均能处于高效运行状态。例如,在低负荷时,启用小功率高效水泵;高负荷时,多台水泵联合运行,通过智能控制系统调节水泵的运行台数和转速实现高效节能。
定制化主机也是实现高效运行的关键。根据供热系统的实际需求,定制专门的水泵主机,使其在设计上就与系统特性高度契合,减少因设备不匹配导致的能量损耗。同时,借鉴“全工况输配机组”的创新设计思路,整合低阻力止回阀、导流缓冲罐等部件。低阻力止回阀相较于传统止回阀,可显著降低水流阻力,减少能量损失;导流缓冲罐能够优化水流形态,降低水流冲击对设备的损害,延长设备使用寿命,同时进一步降低系统阻力7-8米,实现节电 30%-50%,大幅提升系统整体能效。




 
变频控制与智能调节

针对负荷波动较大的供热系统,引入信树 AI群控算法。该算法结合天气预报数据、建筑内实时温度监测数据以及末端用户的用热需求反馈,进行逐时负荷预测。例如,根据未来一天的天气变化趋势,提前预判供热负荷的增减,动态调节水泵频率。在白天办公时段,若建筑内人员密集,用热需求增加,系统自动提高水泵频率,加大供热量;夜间或节假日,用热需求减少时,降低水泵频率避免能源浪费。
对于多泵并联系统,通过水力稳压器解决流量折损问题。在多泵并联运行时,由于水流相互干扰,容易出现流量分配不均的情况,导致部分水泵偏离高效运行区间。水力稳压器通过优化水流分配,确保每台水泵都能在最佳工况下运行,提升整体运行效率 5%-15%。

水质与设备寿命保障

水泵改造需同步配套信树超声波全链路水质优化系统。该系统集成了除垢、阻垢、杀菌灭藻等多种功能。在供热系统中,水质问题是导致设备故障和能效衰减的重要因素。水中的钙、镁等离子容易在管道和水泵内部结垢,降低换热效率,增加水流阻力;微生物滋生则可能造成管道腐蚀和堵塞。超声波全链路水质优化系统通过发射特定频率的超声波,破坏水垢晶体结构,使其无法附着在设备表面,实现除垢、阻垢功能;同时,超声波还能杀灭水中的细菌和藻类,抑制微生物生长。通过持续保障良好的水质,可确保系统效率年衰减率<1%,显著延长设备与管网寿命,减少设备维护和更换成本。

03
施工与调精细化过程管控

PC-O 流程中的“建造-调适”标准,重施工阶段应严格遵循懒猫邦P-日点关注以下方面:


 

设备安装时的低阻力部件集成

在设备安装过程中,采用导流三通替代传统三通。传统三通在水流转向时容易产生较大的局部阻力,增加系统能耗。导流三通通过特殊的内部结构设计,使水流能够更顺畅地转向,减少局部阻力,降低系统能耗。例如,在某实际项目中,使用导流三通后,系统局部阻力降低了约 20%,节能效果显著。

系统注水排气环节采用超声波排气机组

供热系统注水排气过程中,若气体排除不彻底,会在管道和水泵内形成气穴,导致水泵气蚀“和噪音问题,严重影响设备寿命和系统运行稳定性。超声波排气机组利用超声波的空化效应”,将水中的微小气泡聚集并排出系统。相比传统的排气方式,超声波排气机组能够更高效地排除游离气体和溶解性气体,确保系统内无气体残留,有效避免水泵气蚀和噪音问题。

调试阶段通过云端能源管理平台实时监测水泵运行参数

在调试过程中,借助信树云端能源管理平台,实时采集水泵的流量、扬程、功率等关键运行参数。该平台具有强大的数据处理和分析能力,能够将实时监测数据与设计模拟值进行对比分析。一旦发现参数偏差,立即进行调整优化确保水泵运行状态与设计要求相符,同时实现与换热系统、管网系统的协同高效运行。例如,在某项目调试中,通过云端能源管理平台发现水泵扬程略高于设计值,经检查是部分管道阀门开度不合理,及时调整后,水泵运行效率提高了约8%。

04
运维与能效持续优化


 

智慧运维

利用 AI 智控系统远程监控水泵运行状态。该系统能够实时采集水泵的振动、温度、电流等参数,通过智能算法分析判断设备运行状态。一旦发现异常工况,如振动过大可能预示着轴承故障、温度升高可能表示电机过载等,系统立即自动发出预警信息,通知运维人员及时处理,避免设备故障进一步恶化,保障系统稳定运行。

水质长效管理

定期运用超声频电化除垢灭菌机组维护水质。随着供热系统的运行,水质会逐渐变差,需要定期进行维护。超声频电化除垢灭菌机组通过电化学原理,进一步强化除垢和杀菌效果,持续保持良好的水质,防止因水质问题导致的水泵效率衰减和设备故障。

数据复盘与优化

拟迭代水泵运行策略。每年供热季结结合全年运行数据,通过 TRNSYS 模束后,对全年的运行数据进行复盘分析,和用 TRNSYS 模拟软件对不同工况下实际运行中发现的某些时段水泵能耗的水泵运行策略进行优化调整。例如,根据找到最优的运行策略,使水泵在后过高的问题,通过模拟不同的运行参数组合续运行中更加贴近最优工况,持续提升系统能效。

总结

供热机房水泵改造的核心在于将设备升级与系统优化、智能控制、水质管理深度结合,懒猫邦以高效供热机房为主,尤其是多能耦合的热泵机房,通过懒猫邦“四个方案、两个原则、一个目标”的实施框架,最终实现全生命周期成本最低、系统能效最优的目标。这不仅是设备的更新,更是从“单机节能”到“系统节能”的范式升级。例如,在某大型商业综合体的供热机房水泵改造项目中,采用上述方案后,系统能效提升了约 35%,年运行成本降低了 28%,取得了显著的经济效益和环境效益,为类似项目提供了成功的实践范例。
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