制冷空調技術是被許多暖通空調（HVAC）公司所低估的商業領域。人們經常忽略，對以客戶需求為導向的關于空調和制冷應用的解決方案的需求近年來有所增加。尤其是具有大型玻璃面的現代建筑，必須在夏季為其安裝空調，以確保舒適的建筑物內部環境。在工業部門，空調或制冷系統通常用于廠房或倉庫，也用于工藝冷卻。

由于能源價格不斷升高，制冷和冷氣分配所消耗的能源對于許多操作員，尤其是大型冷水管網操作員來說，變得越來越重要。這也是該HVAC專家應該關注的地方。他能提供節能方案，使系統在節約成本的情況下運行。速度控制型高效水泵和優化系統液壓裝置的使用可以極大地節約成本。

然而，人們在規劃新的構造或準備翻新時，可能已經考慮了運行成本。一些客戶或系統操作員對這個話題非常敏感。然而，其他人卻希望投資成本或維護和維修成本盡可能降低。水泵技術表明，這并不總是正確的方法。運行期間，人們會突然明白：之前宣稱的低成本系統根本不如所說的那樣，因為系統整個使用壽命期間的電力成本成了最大的成本。

此處，需要HVAC專家的規劃和咨詢知識。要獲得較低的能源成本和可靠的系統運行，首先需要根據客戶需求仔細地確定冷水液壓裝置及其所有部件的尺寸。運用節能泵技術非常重要，除此之外，系統液壓裝置的優化以及冷水分配管網的液壓平衡也很重要。

高達20 %的制冷成本歸因于不可控循環泵的電力消耗。如果沒有以需求（例如系統制冷需求）為導向的啟動和關閉水泵命令，該數值會翻倍至40 %。當工作人員離開辦公室但未關閉制冷系統時，上述情況也會發生。除了要在規劃期間根據需求確定泵的尺寸之外，還需要注意泵的運行時間。泵的運行時間不能超過冷卻建筑物需要的時間。利用速度控制型泵可極大地降低空調系統的能源需求。

高效水泵可降低泵運行功率

利用“Wilo-Stratos”型高效水泵，可將泵運行功率降低至壓縮機性能的5%至10%。此類高效水泵屬于電控無壓蓋泵，配有不需要維修的變頻器和永磁轉子。它們以所謂的電子整流電動機（ECM）為基礎，與利用傳統傳動裝置的電控泵相比，它可以使運行效率翻倍。除此之外，空調系統運行狀態的自動調節功能還可以節約電量。

“Wilo-Stratos”型高效水泵可在空調和制冷模式下運行。這類泵適用于多溫度（從-10°C到+110°C）下的液體，標準電泳涂層還可防止泵被腐蝕。除此之外，電機外殼配有疏水導槽，通過該導槽積累的冷凝物可被排出。所有這一切使電機得到了有效的保護。因此，泵的使用壽命得到延長，同時維修費用也被減少。

除此之外，冷水隔熱罩“Wilo-ClimaForm”也適用于“Wilo-Stratos”。它由靈活的彈性體材料AF/Armaflex構成，該材料具有較大的水蒸氣擴散阻力和較小的導熱系數。隔熱罩系統精確預制而成，可以準確的包裹泵殼，而不影響冷凝排水系統的功能。耗費時間的停機活動已不再需要，安裝操作只需要幾分鐘便可完成，即使是在最困難的安裝條件下也是這樣。

盡管采購費用高，但總成本較低。

與高效水泵或電控水封泵相比較，不可控水泵通常不是最佳選擇，即使是在購買價格較低的情況下，也是這樣。由于安裝在液壓系統中的一些部件，尤其是與可控制泵相連的部件，通常不是必須的，因此可以通過徹底的系統規劃節約成本。

一個樣品發票可以說明這種關系：假設冷卻系統的主要回路由三個平行的通過液壓桿相連的蒸發器組成。每個蒸發器服務于每個單獨的泵，這些泵在揚程為10 m時的流量必須達到29 m³/h。四種水泵可供選擇：不可控的壓蓋泵或無壓蓋泵以及可控的壓蓋泵或高效泵。在標準規劃階段，每個蒸發器回路最初只有一個控制閥和一個止回閥。為了將這四種不同類型的泵進行對比，我們計算了為期10年的收益情況。計算結果由購買費用和泵的耗電費用構成（表1）。

（表一）

首先我們看到的（表的上半部分）的是不可控的“Wilo-TOP-S”無壓蓋泵，在系統配置相似時，這類泵是首選。由于較高的電費已通過低廉的泵價所抵消，因此這類泵的運行成本最低，大約為18,200歐元。利用“成本最低的”泵——“Wilo-VeroLine-IPL”不可控壓蓋泵卻不能達到這一點，這種泵的單價約為800歐元。這種泵每年的電費為1,370歐元，是所有比較的泵中成本最高的泵。除此之外，還需考慮定期更換機械密封而產生的額外費用，此項費用是所有壓蓋泵都具有的。

優化后的系統配置會節約能源

通過表格的下半部分，我們可以了解電控泵具有總成本優勢的原因：可以通過一個閥門和一個致動器更換冷水分配系統中的控制閥和止回閥。這樣做可以減小泵的揚程，另一方面，還可以克服超過50 kPa的壓差，以控制滿載狀態下的止回閥。這樣做的結果是，泵的功耗和耗電量都減小。除此之外，還可以通過各自冷水生成器的控制器調節設置點，以將控制泵調節至最佳流量并使其達到運行狀態。

中間結論：如果按照上述說明對系統進行了最佳規劃，則“Wilo-Stratos”高效水泵將優于所有其他類型的泵。與聲稱成本較低的不可控制無壓蓋泵相比，“Wilo-Stratos”高效水泵的耗電量比其低56%。十年內節約成本約7400歐元，總成本優勢為2650歐元。

冷卻管網的液壓平衡

如果實現液壓平衡，則系統的舒適性和運行可靠性將進一步提高，也更節能。更多信息，請參考VDMA[德國工程聯盟]標準24199。液壓平衡的目標是向所有系統組件提供相同水量。

在上述對比中，可控制泵的液壓平衡有兩個新的變量。兩者在旁路部分都沒有平衡閥。安裝工作和材料的減少降低了成本。一方面，可以減小旁路部分管的橫截面，使管的阻力與平衡閥的阻力對應。另一方面，系統中的電動閥提供了另一種選擇。可以限制閥沖程，以防閥門關死，始終確保旁路的流量能夠通過。這個事例說明，我們可以通過簡單的措施降低閥門成本及其投資成本。

以需求為導向的水泵控制

在建筑設備中，獨特的每日和年度制冷負荷分布很常見。由于建筑設備系統在超過95%的時間內都以部分負荷運行，因此需要的制冷功率也不斷變化。世界一流的高效水泵，比如“Wilo-Stratos”，可根據系統或冷卻回路的實際需求在不同控制模式下運行。

在液壓平衡系統中，可以通過最不利環路分析對電控泵進行控制。在這種情形下，信號發送機被安置在系統中電力最弱的位置（圖1）。信號發送機發出的信號被發送至水泵的開關設備，用于控制連接泵的電氣系統。

（圖1）

控制模式Δp-c（壓差恒定）

在控制模式∆p-c（=恒定壓差，圖2）中，電氣系統將維持泵的壓差恒定，使其高于HS壓差設定點時的流量范圍，達到最大泵特性曲線。這種控制模式適用于流量不斷變化的回路，尤其是平緩的系統性能曲線。因此，他適用于壓力損失較小的主要回路，或總流量流經的壓力損失較小的系統部件。

（圖2）

控制模式Δp-v（壓差可變）

控制模式∆p-v（=壓差可變，圖3）適用于流量不斷變化且系統性能曲線較陡的系統。在這種情況下，安裝在泵內的控制電子元件將在流量Q的作用下改變揚程設置點，使其維持在Hset和½ Hset之間。因此，節流損失在流量可變的配電回路中被最小化，泵運行產生的能源費用也大大降低。這種控制模式適用于壓力損失較大的主要回路或單個裝置壓力損失對其影響較大的系統部件。

（圖3）

手動控制模式功能

手動控制模式功能用于將泵性能曲線調節至系統負荷點。在這種情況下，可手動將泵的速度設定為電子模塊中nmin和nmax之間的恒定速度。此時，模塊中的壓差控制功能將失效。

以上事實證明，系統負荷點下，泵的最佳尺寸不足。根據采購費用和電費以及液壓基本條件進行的綜合利益分析，使我們得到了一個更好的結論，對操作員而言，這個結論也特別經濟。這要求對配有許多水泵的大型系統進行全面的規劃。液壓平衡為此功能錦上添花，支持了制冷或空調系統的節能運行。

編輯：姚森婧