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1、深圳市昊鑫节电设备有限公司 目 标 电 耗 泵 站 节 能 技 术 国家高技术产业化重大专项、国家科技成果重点推广项目 多方实例验证效果 开辟泵站“目标电耗”先河 提供泵站节能最佳标准 技术人员解惑、实用之工具 让泵站节能清彻到底三大特点：1) 量化节能测算：根据泵站系统的设备参数和运行数据，测算出泵站（包括有调速设备的泵站和没有调速设备的泵站）的节电潜力，经济性，回收期。2) 量化节能设计：根据要求的工艺情况，设计出使泵站达到最低电耗运行的设备选型和配置。3) 量化节能控制：根据测算的节电比例，控制泵站按既满足工艺要求又使电耗最低的方式运行。 本技术开创性的解决了长期以来泵站系统不能用量化的
2、经济指标吨水电耗设计泵站的问题。 在世界上首次给出了用目标电耗量化设计测算控制节能型泵站的工具和方法。 还可以改造已经上了变频的泵站，实现更彻底的节能。泵站目标电耗节能技术原理图m台电机i台调速器设备参数工艺参数P1、Q1实际输出H、Qm台阀门控制系统优化结果Vminamin目标电耗优化模型m台水泵系统设定参数H、Q环境参数T、P P1、Q1 根据系统的工艺要求（流量、压力、温度等）设备参数（水泵、电机、调速装置等）确定出满足工艺要求条件下最省电的水泵组合及调速策略，并精确计算出最省电方式下的单位产量耗电值，给出最省电泵站系统的设计方案。泵站目标电耗节能技术简介开发背景 水泵风机用电量在社会总
3、用电量中所占比重很大，在该领域进行各种节电技术的研究也一直为世界各国所重视。在我国，据第三次全国工业普公布的统计资料表明，水泵风机用电量占社会总用电量的33% ，其中水泵21% ，风机12% 。在该领域进行节电技术和节电产品的研究也一直是作为我国节能工作的重点来进行的。然而，一方面各种节能技术在很多场合产生了巨大的节电效益，而在另一些场合却又不节能或节能不到位。以水泵供水系统为例：由于满足工艺条件下最低的吨水电耗不清楚，所以节电效果也就缺少了一个准确的衡量尺度。所期望的节电效果是多了还是少了？设计的供水系统是否是最省电的？变频供水系统还有多大的节电潜力？是否值得改造？这些问题一直困扰着许多专家
4、、学者解决问题1. 一个泵站系统在满足工艺条件下最低的单位产量电耗应该是多少？2. 如何设计一个最省电的泵站系统？3. 如何让一个泵站系统按设计出的（或已投产使用的按技改前预期的）最低的单位产量电耗去运行？4. 一个工频泵站系统到底还有多大节电潜力？变频改造是否值得？5. 一个变频泵站系统到底还有多大节电潜力？6. 如何控制才能实现最低的单位产量电耗？基本原理 在同单位产量电耗有关的环节上，根据泵站系统的工艺要求（压力、流量、温度等）、设备参数（水泵、电机、调速装置等）和不同的输送介质（水、油、气、颗粒混合物等）等，找出一套满足工艺要求条件下的电耗最低的运行搭配和调速策略。 通过在线软件实时监
5、控，自寻优并且控制给出满足工艺要求条件下，实时的电耗最低的运行搭配和调速策略。泵站目标电耗原理示意图工艺参数（流量、压力、温度等）泵机启停电阀开闭变频器调速满足工艺要求约束下，以电耗最小为目标的优化控制最节电的泵机组合及调速策略设备参数水泵参数电机参数变频参数PLC控制。管网参数（最大流量、最大压力、最小压力）技术特点1. 量化节能测算：一个泵站在进行节能改造之前，根据泵站的设备和工况，可以测算出一个泵站的节电潜力到底还有多少，进行节能改造是否值得。2. 量化节能运行：根据测算出的节电潜力，通过分析可以得出该泵站最省电的优化运行方案，使系统既能满足工艺要求，又能在单耗最低的状态下运行，实现预期
6、的节电效果。3. 量化节能设计：运用该软件在新建或扩建泵站的设计中，用科学的量化节能方法进行设计，避免在实际应用中造成不必要的耗能。IAO清洁型无负压节能供水设备 利用管网压力实现最大化节能，该设备由负压消除装置、加压泵组、变频控制柜等组成。设备采用目标电耗技术，自动根据自来水进水压力、管网输出压力和设备参数进行优化控制。它解决了目前大多数无负压供水设备还存在较大电能浪费的通病，实现了最大限度的节能运行，设备不对管网造成负压影响，实现恒压稳定供水，满足用户需求。主要特点1. 节能省电明显（节电20-80%）；2. 水质干净卫生，无二次污染；3. 避免负压产生；4. 占地面积少；5. 全自动运行
7、，无人值守；6. 安装简单。应用范围1. 宾馆、酒店、写字楼、住宅小区等建筑的二次供水；2. 工矿企业的生产、生活用水；3. 供水系统的中间加压泵站。IAO泵站目标电耗节能控制系统设备组成该设备由上位计算机、目标电耗控制柜、目标电耗在线节能软件等组成，对于日供介质小于1万吨的泵站优化节能控制设备，只需一台带参数设定装置的控制柜即可，省去一台上位机，同时历史均势报表功能省去适用范围厂矿企业（钢厂、电厂、焦化、炼油、化工、制药、化肥、矿山机械）输送介质（水、油）的泵站、制水车间、循环水车间、污水厂和自来水厂的泵房、水利排灌部门的泵站等场合。主要功能1. 通过对泵站的工艺参数（压力、流量）和设备参数
8、（水泵、电机、调速装置）的自寻优，使泵站一直工作于满足工艺要求条件下，最省电的运行方式。2. 操作员可以设定要求的工艺（压力、流量）参数，可选择人工对泵房设备（电机、阀门、调速装置）进行控制，也可以选择全自动化优化运行方式。3. 上位机可以设定管网参数或工艺特性参数让优化控制设备按管网特性或工艺特性自动控制。4. 上位机可以实时监测流量、压力、液位、温度等工艺参数，并有形象直观的历史趋势图，以备值班人员查阅。5. 上位机可以自动打印报表。 在世界上率先解困泵站的节能量化难题 -让泵站节能清彻到底！l 改造已有变频的泵站！l 改造还没有变频的泵站！l 改造一切有节电潜力且经济上可行的泵站！中央空
9、调泵组IAO量化节电控制设备应用及功能 此设备是针对宾馆、酒店、写字楼、医院、剧场、超市、商店等大型建筑中央空调泵组设计的，因中央空调系统冷冻、冷却、采暖泵组每年（季）电费支出数额较大，造成运作成本提高，使宝贵的利润减少。对其进行节能改造，不仅节约成本，同时也提高了自动化程度，延长设备的使用年限。应用IAO系列设备，既能实现自动控制，保证冷（暖）供应，又可节能降耗。构成及特点 IAO量化节电控制设备使用我公司自主开发的泵站系统节能软件（目标电耗技术），它是世界上第一套供水系统节能优化软件。 设备由温度、压力传感器系统、PLC控制系统、变频调速系统、触摸屏系统和冷水（采暖）或冷却水泵组成闭环控制
10、系统，将温差、压差的反馈值实时与设定的目标值进行比较判别，通过PLC系统自动调节水泵的运行频率，在满足工艺要求的前提下最大化地达到节电目的。随着工况的变化，设备控制水泵电机频率时刻在满足需要的前提下变化，因频率下降，噪声下降，电机温度下降，从而节省了电量又延长了设备的使用寿命，由此产生的经济和社会效益是很可观的。 以成熟的技术，世界领先的软件组成的IAO量化节电控制设备，是中央空调系统节能的最佳组合，真正实现泵组最省电运行。IAO-PF-I型普通节电控制设备 中央空调系统及采暖热交换系统是按最不利天气情况下能保障建筑内最多的人数来设计的，而在实际运行中，天气、环境、房间人数等情况远离设计工况，
11、所以存在很大的余量，系统的水泵风机如果仍按额定工频运行，势必造成系统的流量过大，进回水温差太小。 目前很多中央空调系统和采暖热交换系统普遍存在小温差大流量现象，有的系统温差远远小于国家有关规范确定的范围，根据热力学的有关定律，热（冷）交换量W，W=KQT式中，K ：系数，Q ：流量，T ：进回水温差，当热（冷）交换量W一定时，增大温差T可以减少中央空调和热交换系统循环泵站的流量Q ，在流量降低的同时，管路所需的扬程（压力）H也有较大幅度的降低，泵站电耗N（kw.h），N=K1QH/h，式中，K1 ：系数，h ：泵站实际运行效率，由于流量Q和扬程H的降低，泵站电耗N将有较大幅度的下降。 根据这一
12、原理，IAO-PF-I型节电控制设备自动调节控制水泵启停与转速，增大温差至规范范围或满足实际要求的范围内，减少水泵流量，从而使水泵电机耗电相应降低，实现较大幅度的节电。应用限制：IAO-PF-I型节电控制设备不适合中央空调系统和热交换系统进回水温差已经较大并接近国家规范5的情况。IAO-PF-型量化节电控制设备 我们知道泵站电耗表达式N=K1QH/h，除了IAO-PF-I型介绍的增大温差、降低泵站流量Q、降低泵站扬程（压力）H可以减少泵站电耗的控制方法外，其实还可以通过提高泵站的整体运行效率h来降低电耗，国家高技术产业化重大专项-泵站量化节电产品，通过系统寻优，在满足工艺要求下，按电耗最低的泵
13、组优化搭配和调速运行控制设备，实现对水泵机组的量化节能控制，可以使泵站达到可以实现的运行效率最大值hmax,即使中央空调系统不存在温差照样可以实现大幅度的节能。 IAO-PF-型量化节电控制设备可应用于所有中央空调系统，而不管是否有温差余量还是无温差余量，该设备也可用于对已有变频等节电设备的泵站（组）进行节能改造，以实现节电的最大化。 IAO-PF-型量化节电控制设备可以使中央空调系统的冷冻泵、冷却泵和采暖泵组一次节能到底。变频器目标电耗节能控制器 变频器作为可以实现电机变速运行的设备，越来越多的被当作节电设备，越来越多的被当作节电设备，用于以节能为目的电机拖动的水泵风机的节能改造中，有的地方
14、应用变频改造后节电明显，有的地方节电不明显，有的地方甚至出现费电的情况，这主要是由于变频器对水泵风机调速只是节约了压力流量的富裕量，并未对水泵风机的实际运行效率进行判别和控制。 变频器目标电耗节能控制器可根据被控制水泵风机的特性，控制变频器使水泵风机运行在节能范围内，从而实现变频器节能可控的飞跃。适用范围1. 为变频器厂家提供配套：2. 新设计水泵风机站的节能选型：a、PLC和变频器之间； b、单台变频器前端。3. 对有变频器的水泵风机站进行节能再改造。功能 （1）变频器本机开环运行； （2）变频器本机常规闭环控制； （3）变频器本机节能闭环控制； （4）上位（PLC或其它）旁路控制； （5）上位（PLC或其它）常规控制； （6）上位（PLC或其它）目标电耗节能控制。特点 （1）彩色触摸屏操作界面； （2）体积小，安装简便； （3）适用于不同电压等级的变频器； （4）多种控制模式可选择； （5）可内嵌或外挂于变频器。重要提示：1) 目标电耗技术不
