关键词：二次泵系统 桥管 定压差控制 负荷分布

1、引言

近年来，随着中央空调的大量使用，我国建筑能耗增长迅速。据统计，1990～2000十年间建筑能耗年均增长5.8％，大大超过同期能源生产2.4％的增长率。在空调能耗中，系统输送能耗约占1/3[1]。因此，变流量技术在空调系统节能设计日益受到重视。

对于空调水系统来说，输送能耗占总能耗的比例随系统规模的增大而增加。变水量系统（VWV）通过改变输送管网内的冷水流量满足用户负荷要求，可有效降低系统输送能耗。

2、二次泵系统的设计

如上所述，用户负荷的变化可以通过改变系统冷水流量实现。但是，为保证水力热力工况稳定，冷水机组所允许的流量波动范围很小。解决这一矛盾，通常有两种方法。

图1为国内设计中较多采用的压差旁通控制方法。当负荷减小时，用户阀门关小，分集水器压差增加，电动调节阀开大，部分冷水经旁通短路，维持机组流量不变，用户负荷增加时动作相反。

图1 一次泵系统

图2为国外设计中常见的桥管旁通控制方法[2][3]。通过设置桥管将整个系统分隔为两个水力工况相对独立的回路：冷水生产和冷水输送。各区均设有循环泵负责提供本区循环动力。当冷机负荷与用户负荷相等时，桥管内流量为零；当用户负荷减少时，桥管内流量从供水流向回水。

图2 二次泵系统

对于大型的区域供冷系统，常采用三次泵系统（PST：Primary-Secondary-Tertiary Pumping System），如图3所示[4]。从系统形式上看，三次泵系统只是扩展了桥管应用，仍属于二次泵系统范畴。

图3 三次泵系统

三次泵系统将冷水分隔为三个独立的回路：生产（Production）、输送（Transmission）和分配（Distribution）。从循环水泵设置看，三次泵系统属于分布式加压泵系统[5]。一次泵负责冷水产生，二次泵负责冷水输送，三次泵负责冷水分配。各回路间水力工况相对独立，各用户间水力耦合性小，无最不利用户存在，系统水力稳定性较好[6]。

三次泵系统用户可根据各自需要配置相应的循环水泵，并通过调节水泵转速来匹配负荷要求，桥管的设置有效地避免了用户间调节工况的干扰。在理想工况下，一次泵、二次泵的扬程之和与一次泵系统水泵扬程相等。因此，三次泵系统的水泵能耗不会高于一次泵系统。