供热变频循环泵的能耗分析
浅谈供热水系统泵的节能问题
浅谈供热水系统泵的节能问题【摘要】近年来，随着国民经济和社会技术的飞速发展，我国住宅建设逐步朝着高档化、精品化和优质化方向发展，在这种发展趋势下，我国各地的建筑产业逐步趋于多功能化发展。
在这种社会背景下，建筑供热水系统已成为住宅建设中的一项不可缺少的环节，其无论各地区都受到人们的关注。
但是由于各地区的住宅小区都不是一栋楼宇组成的，而是由多套楼宇以及配套设施共同建设而成的，这就极容易给房屋建设中的供热水系统造成一定的影响，使得供热水系统中的能源浪费现象较为严重，尤其是泵系统运行中的浪费更加明显。
基于此，本文就供热水系统泵常见的耗能问题进行分析与总结，并提出了相关的管理和预防措施。
【关键词】住宅小区；供热水系统；泵；节能0.引言根据过去我国的工业普查数据总结得出，我国目前水泵装机容量大约为1000万kw，而由其造成的电能耗费每年大约有3200亿kw/h，占据了整个工业用电量的三分之一以上，因此来说，在目前的工作中对于供水泵装机进行节能优化就显得十分必要，其潜力值尤为突出。
根据过去多年的实际总结得出，在目前的社会发展中我国普遍存在着城市锅炉供暖实际能耗高、供暖效率低、供暖质量不科学、不合理的现象，这也就说明在目前的供热系统中我们可以通过各种先进技术和手段来做到节能要求，从而发挥出应有的社会效益和相关的工作理念和技术模式。
根据目前我国现行《民用建筑节能设计标准》中的相关条例和条款规定得出，供暖系统中的循环水泵的电功能功耗一般都要进行严格的控制，对于单位建面的用电量要控制在0.35～0.45w/m2之内，但是在目前的实际工程项目中，这种能耗往往都高达0.5～0.6w/m2，有些地区甚至是高达到了0.6～0.9w/m2这种能耗问题可以说高的惊人。
在供热泵系统中的设计工作在烘干，电功率往往都相对于其他的地区而言偏大，其运行耗电能较高，而在热泵的电耗之中，其中其他的一些能量消耗也在逐渐的提升，因此在供热系统的设计中，对于泵电功率必须进行严格的控制，避免在运行的过程中造成峰谷差。
分阶段建设热力站循环水泵变频运行管理及能耗分析
o 0 f =5 HZ。 未设计循环水泵变频设备。 但因房屋拆迁困难， 开发商在完成了第一阶段建筑面积3 万平
方米后停止了开发建设， 已完建筑面积3 万平方米热用户由已经建成 17#热力站供热。在 17#热力站循 环水泵无变频设备时， 即使只开启 1 台循环水泵并关小水泵出口阀门， 经过一段时间运行后， 仍发现单 位建筑相应耗电量过大， 部分热用户由于水流量过大产生噪音， 到热力站投诉。调度室在仔细分析了1 7 #热力站存在的间题后， 决定给循环水泵加装变频系统， 在实际运行管理中利用理论计算调节变频系统 频率加以控制。
(Ta gshau 】 ug 助wer Co. Tan攀 0 3〕 〕 China ) n Iea灯 ha. 6 沉，
Abstr ct : Elabor ted the necessity to insta l a f equency conversion Pump into a minute stage cona a l r st ct on t er a ene卿 occuPies. T roug a Pr ect example ， int duced t e basis a d the methu r i h ml h h j o we r o h n od that how f quentcyconversion ad usts t e esta lishment in the actua mn ， gave actua elece r j h b l and l tr citysaving ef ct ， r ed on the contmst ana ysis with the theo叮 i e f car i l . Key words : M inute stage constr ction ; f equency conversion pump ; f quencyconversion ; ene卿 u r e r
热源厂循环水泵变频节能改造方案分析
热源厂循环水泵变频节能改造方案分析【摘要】对变频器使用前后的节能效果进行比对，分析了水泵变频调速节能效益；同时分析了用智能控制系统对循环变频系统进行优化。
【关键词】节能；水泵；变频调速；智能控制一、前言供热企业热网循环泵在供热期间需要随采暖负荷，外部温度，供回水温度情况进行调节，循环泵需要满载运行的情况很少。
90%的时间工作都是在非满载运行的状况。
循环泵在工频下全速时，产生大量的电力损失，增加了企业的电费成本。
在使用变频调速装置后，可根据需要调节循环泵转速，可以提高电机转速的控制精度，使电机在最节能的转速下运行。
根据流体力学原理，轴功率与转速的三次方成正比。
当所需水量减少，循环泵转速降低时，其功率按转速的三次方下降，精确调速的节电效果理想，由于电机轻载运行的时间所占比例较高，使用变频调速可提高轻载运行时的电机效率达到节电效果可观。
二、参数计算对于热源厂使用的循环泵功率较大，只用工作流量变化范围大小确定节能效益的大小就不正确了，应根据转速变化范围确定节能效益的大小才正确。
泵的功率N1、供水量Q1与泵转速n1三者的关系如下式：1、电机所耗功率与电机转速3次成正比，即N1/N =（n1/n）32、流量Q与电机转速成正比，即Q1/Q= n1/n3、扬程与电机转速的平方成正比，即H1/H= （n1/n）24、电机轴功率P与水泵流量Q及扬程H之间有如下近似关系P=2.73HQ/η，式中：Q—额定流量，N—额定流量Q时的轴功率，n—水泵的额定转速，H—扬程，P—电机轴功率η为泵的效率因额定流量Q=100%时，n=100%，N=100%，若n1=90%n时，Q1=90%Q，N1=72.9%N，即可节电27.1%。
若n1=80%n时，Q1=80%Q，N1=51.2%N，即可节电48.8%。
当然，这种理论上的估算只能作为一个参考，在水泵的实际工作运行中，由于各种因素的影响，不可能完全达到这样的节能效果，工作实际中节电效率约为25%左右。
分析供热站运行系统中的能源消耗及节能控制
分析供热站运行系统中的能源消耗及节能控制供热站的生产运行系统是一个由热源、管网、用户组成的复杂系统，在热的生产、输送、分配、使用的各个生产环节，会因为生产规模、系统缺陷、设施老化、运行不当，管理疏漏等问题，直接造成运行中的能耗浪费，增加供热能源成本。
因此主动地通过有效的技术措施和管理手段使各环节的能源消耗水平得到合理控制，努力消除生产过程中可以避免的能量浪费，不断改进、完善、优化供热运行系统，挖掘节能潜力，才能真正达到节能减排的目的。
一、供热运行时各环节造成能耗损失的因素分析1.1 设备影响—般情况下，燃煤供热锅炉的设计热效率(≥IⅥr)一般在75-85％(燃油、汽供热锅炉热效率在9o％左右)。
但在使用时，由于锅炉结构、燃料供应、技术水平、管理水平、人员素质等方面不同的原因，使锅炉的运行效率差别很大。
风机是热源系统的主要附属设备，水泵是热网系统的主要设备。
其电耗大小，不但对电资源有影响，也对运行成本有显着影响。
它们的流(风)量和扬程(压头)的选择与配置是十分重要的。
选择与配置得当，装机电功率合适，运行工作点处于设备高效率区域，电耗少。
选择与配置不当(一般是偏大)，装机电功率偏大，运行工作点偏离设备高效率区域，则电耗多，两者的相差可达10—30％。
1.2 热网输送的影响热水管道在输送过程中，因管网布局、管网流速选择、阀门管配选择、敷设方式不同，其热网效率也不同，优化管网局选择合适管径和阀门管配件，尽可能减少沿程阻力是减少输送电耗的根本。
热水管道最好采用直埋敷设技术，由于用导热系数极小的聚氨酯硬质泡沫塑料保温，能更好对管道保温，提高热网效率。
热网运行补水率可近似认为是输送过程失水的指标。
系统泄漏丢失的热水，补充的是比回水低得多的冷水(一般是4一1O℃)，要把它加热到供水温度至少是循环水的四倍(运行时供水温度一般为65-85℃，回水温度40-60℃)。
因此大量失水会造成热量丢失、管网阻塞、腐蚀，影响供热能力和供热质量。
供热系统循环水泵变频运行的能耗分新
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效果。 ｓ ｇ ｈ ｇ ｇｆ ｗ， ｄｇｔ ｔａ ｔｅｅ ｃ ｉ ｃｎｕ ｔ ｎｒｔ ｔ ｅｃ ａ ｉ ｏ ａ ｅ ｔ ｌ ｔｃ ｏｓｍｐｉ ｉ ｏ ａ ｎ ｎｌ ｎ ｓｈ ｈ ｅ ｒ ｏ ａｏ ｆ
关键词 ： 变频运行 ； 能耗分 ％． ｅｕｔｓｏ ａ ｔ ｖｒ ｒ ｈ ｔ ｇｌｔ ｇ ｐｒｔ ｎｉ６ ． Ｒ ｓｌ ｗｔ ｔ ｅｉ ｅ ｅ ｅｗ ｒ ｉ ｏ ｉ ｓ ６ ｓｈ ｈ ｎ ｔ ｈ
ｈ ｒ ｉ ｈ ｏ ａ ｉｏ ｆｅ ｅｇ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｅｗｅ ｎ ｔ ｌ ｔ ｔ ｅ ｓｔ ｅ ｃ ｍｐ ｒｓｎ ｏ ｎ ｒｙ ｃ ｎ ｕ ｔ ｎ ｂ ｔ ｅ ｅ ｑ ａｉ ｅ ｏ ｈ ｕ ｙ
运 行 电耗量 之 比为 ６ ． ７６ ％。采用 变频 技术具 有显 著 的节 能 ｒ ｕ ｔ ｎ ｆ ｅｎｅｔ ｃｎｌ ｙａｄｔ ｕｌｙ ｅｕａｏ ｆｈ ｅ ｌｉ ｖｒ ｒｅｈ ｏ ｇ ｎ ｅｑａ ｔｒｇｌ ｉ ｏｔｅ ｇ ａｏ ｏｔ ｉ ｅ ｔ ｈ ｏ ｈ ｉ ｔｎ
流量 。 （） ２ 变频 调速 流 量 的质 调节
速技 术 、 阶段 改 变 流 量 的质 调 节 ， 源设 备 的 电 分 热 耗差 别 不大 ， 由于水 泵 的功率 与 流量 的三 次方 成 但 ｉ Ｉ， 循 环水 泵 的 电耗 差别 较 大 。对 集 中供热 采 Ｅｄ， ＇故
变频器应用于供热网循环水泵控制中的节能分析
变频器应用于供热网循环水泵控制中的节能分析[摘要]：结合供热系统中用到的风机、泵类设备的工作特性及工作实际情况，给出变频调速技术的应用方案，分析了采用变频调速技术改造风机、泵类控制系统后的节能效果，指出在供热网中引进变频调速技术不仅可以节约能源，而且使系统运行更加合理可靠。
[关键词]：变频器节能供热网循环水泵中图分类号tm921.51 文献标识码 a 文章编号：1009-914x（2012）29- 0252 -01一、引言随着我国工业的迅猛发展和能源的日益短缺，变频调速技术越来越受到重视和青睐。
风机、泵类设备是供热网内的主要用电设备，在选用其容量时，均是按供热范围的最大半径予以考虑，且留有20%的裕量。
因此，即使风机、泵类全载运行，其阀门开度最多仅能达到80%左右，并且风机、泵类根据季节和每天不同时间段，负荷量也会有相应变化。
此外，风机、泵类在选用其配套电动机时，也留有一定裕量。
因而在供热的正常运行中，其电动机总是处于不全载情况下运行。
风机、泵类系统中流量的调节以往常采用改变阀门开度的方式，因而在阀门上产生了附加的压力损失，浪费了大量能源。
因此，对风机、泵类的节能改造具有十分重要的经济意义。
采用变频调速技术改造风机、泵类系统，不仅可以节约能源，而且使系统运行更加合理可靠。
二、变频调速节能原理分析变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系，即：n=60f（1-s）/p（式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）；通过改变电动机工作电源频率能达到改变电机转速的目的。
由流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n与流量q，压力h以及轴功率p之间的关系为：流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。
对于风机、泵类设备采用变频调速后的节能效果，从图2中可以直观看出；泵或风机转速由n1下降到n2，这时工作点由a点移到c点，流量仍是q2，压力由h1降到h3，风机或泵所需的功率正比于h3与q2的乘积（ch3oq2的面积），可见功率的减少是明显的。
空调-供热水系统泵节能
空调\供热水系统泵的节能摘要：本文叙述了供热空调系统运行中存在水泵耗能量较大，运行效率较低等问题，分析了能耗大的原因，提出了应从设计、设备、调速方法和管理等诸多方面采取相应措施。
降低能耗提高效率。
关键词：水泵设计电功率运行耗电量大流量变频调速强化管理节能运行1、序言根据全国第三次工业普查公布的统计数字，我国风机消耗压缩机类通用机械总装机容量为1.6亿kw，其中风机约为4900万kw，水泵约为1000万kw，年耗电3200亿kwh，占全国耗电总量约1/3，占工业用电量的40%，在国民经济中举足轻重，节能潜力很大。
为此，必须了解空调供热泵容量和能耗增大的原因，探讨泵节能的方法，并从设计、运行和设备上提出改进的措施。
2、空调供热泵电耗在的原因分析2.1 设计泵功率大的原因从泵轴功率可知，影响泵功率的主要因素是流量v(m3/min)，扬程h（m）和泵效率η(%)。
（1）设计热（冷）负荷偏高，造成热（冷）水流量偏大。
从可知，设计热（冷）负荷q和供回水温差δt是计算流量的主要依据。
（2）扬程选择过高，造成选用泵偏大供热系统设计时，二次网循环系统实际扬程一般约为150～300kpa，但水泵选型时，扬程值一般为400～600kpa，水泵电功率与扬程成正比关系，扬程偏高导致水泵电气容量增大。
空调系统的冷却泵和冷冻泵扬程选择过大也是一个非常普遍的问题。
如果办公大楼，制冷量为355rt，设计冷却水量为300t/h，扬程55m，但实测冷却水泵扬程约为20～25m，节流阀门消耗了34m，即冷却水泵的70%的能量消耗在阀门上。
（3）一些国产水泵属低效产品，新设计制造的泵或国外引进的泵，效率较高，一般效率提高10%～20%，电动机一般提高1%～5%。
效率的提高往往是指其额定工作点的75%附近。
但实际工况常常偏离高效率点，的以实际运行效率还是较低。
2.2 泵运行耗电量大的原因从热（冷）水泵运行期耗电量可知，水泵轴功率和运行期延时小时数是影响泵运行耗电量大的主要原因，而泵的流量、扬程和运行效率又直接影响轴功率。
火力发电厂循环水泵变频改造节能探究
火力发电厂循环水泵变频改造节能探究随着社会经济的不断发展和人们生活水平的提高，能源消耗问题逐渐凸显出来。
火力发电是一种重要的能源供应方式，但是其能源消耗效率并不高。
为了提高火力发电的能源利用率，节约能源资源，火力发电厂循环水泵的变频改造成为了当前节能减排的热点课题。
本文将从火力发电厂循环水泵的工作原理、变频改造的意义以及节能效果等方面进行探究。
一、火力发电厂循环水泵的工作原理火力发电厂是利用化石燃料（如煤、油、天然气等）进行燃烧以产生高温高压蒸汽，然后利用蒸汽驱动汽轮机转动发电机，最终转化为电能的过程。
而循环水泵是将冷却水从冷却塔中抽出，通过管道输送到汽轮机和发电机中进行冷却，同时再将被加热后的水回到冷却塔中进行循环使用的设备。
在火力发电厂的整个发电系统中，循环水泵是起到冷却作用的重要设备，其工作稳定性和效率直接影响到整个发电系统的运行效果。
二、变频改造的意义目前，火力发电厂循环水泵的驱动方式主要是采用恒频电机进行驱动，这种方式在一定程度上存在能源利用率低、运行效率不高、噪音大等问题。
而采用变频器来改造循环水泵的驱动系统，主要有以下几点意义：1. 节省能源：通过变频改造的方式，可以根据实际需要调整循环水泵的转速和流量，使其能够在满足冷却需要的尽可能地节省能源。
2. 提高稳定性：采用变频器驱动系统可以使循环水泵的启动、停止和调速更加平稳和灵活，减少了因恒频启动而对设备产生的冲击和损坏。
3. 减少噪音：相比于恒频驱动方式，变频器驱动的循环水泵在运行过程中的噪音要小很多，可以减少对周围环境和人员的影响。
4. 增加寿命：变频器可以根据实际使用情况对电机进行调速，避免了因频繁启停和恒速运行对电机寿命的影响，延长了设备的使用寿命。
三、节能效果的探究采用变频器进行火力发电厂循环水泵的驱动系统改造，可以有效地节约能源并提高设备运行效率。
据实际数据统计和研究，变频改造后的循环水泵节能效果明显，具体表现在以下几个方面：1. 能源消耗减少：通过变频改造，循环水泵的启动、停止和调速都变得更加灵活，可以根据实际需要进行调节，实现能耗的最优化配置，从而实现了能源消耗的降低。
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２１ ０ ０年 ６月
河 北 建 筑 工 程 学 院 学 报
Ｖ １２ ｏ ２ ｏ． ８Ｎ ．
Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ Ｅ Ｅ Ｎ ＴＴ Ｔ ＦＡ Ｃ ＩＥ Ｔ Ｒ Ｎ Ｉ Ｉ Ｎ ＩＥ ＲＮ Ｊ ｎ ２ １ Ｏ Ｒ Ａ ’ＦＨ Ｂ Ｉ Ｓ ＩＵ Ｅ０ Ｒ Ｈ Ｔ Ｃ Ｕ ＥＡ ＤＣＶ ＬＥ Ｇ Ｎ Ｅ Ｉ Ｇ Ｉ ｕ ｅ ００
供 热变 频 循 环 泵 的 能耗 分 析
刘 润 财
蔚 县 城 乡 规 划 管 理 处
摘 要 循环 水 泵采 用无级 变速 进行 流量调 节 ， 以 实现 供 热 系统质 、 的并行 调 节．ห้องสมุดไป่ตู้文 以 可 量 本
蔚 县康居 小 区 东区热 水供 暖 系统 为 实例 ， 结合 当地 气 象条 件 ， 对采 用 变频技 术的质调 节与分 阶 段 变流 量的质 调 节进行 能耗 分析 ， 出两种 调 节 的运 行 电耗 量 之 比为 ６ ． ， 明采 用 变频 得 ７６ 说 技 术具有 显 著节 能效果 ．
一
些对 实 际工作具 有指 导 意义 的数据 和结 论．
１ 两 种 运 行 调 节 方 式 的循 环 水 泵 的 电耗 量 分 析
１ １ 两 种 运 行 调 节 的 运 行 模 式 。
（ ） 阶段改 变流 量 的质 调节 ． １分
在 中小型 热水 供暖 系统 中 ， 大多数 采用 两 阶段改 变 流量 的 质调 节 方 法 ， 在室 外 温 度较 低 时 ， 系统 循 环 流量保 持为 １ ０， 计 流量 ； ０ 设 ９ ５ 在室 外温 度较 高时 ， 系统 流量 保持 为较 小 的流量 ， ７ 设计 流量 ． 如 ５
Ｎ 一 ㈩
式 中 Ｎ—— 设计 工况 下循 环水泵 的电耗 功率 ， ； ＫＷ
Ｌ —— 设 计工 况下 热 网体积 流量 ， 。 ｓ Ｉ ／； ｎ
Ｈ— — 设计 工况 下 的系统 压力损 失 ， ｍＨ Ｏ；
收 稿 日期 ： ０ ０— ２ ２ ２１ ０ —９
作 者 简 介 ： ，９ ５年 生 ， 程 师 ， 家 口市 ，７ ０ ０ 男 １６ 工 张 ０ ５０
Ｎ ＝（ ・ ｐ ３
（） ２
（） ２ 循环 水泵在 采 暖期 总电耗 量 的计 算
总 电耗计 算公 式为 ： —Ｎ。・ （ ） Ｅ ｈ ３
式 中
ｈ —— 采 暖 室外温 度 （ 对流 量 比为 ） 相 的延 续小 时数 ．
２ 工 程 实 例
以区域 锅 炉房 为热源 的蔚 县康居 小 区东 区集 中供 热 系统 ， 网设 计供 回水 温度 为 ９ ／ ０ ， 计热 管 ５７℃ 设 负荷 为 ３ ０ Ｋ ， 网设计循 环水 量为 １ ０ ０ ｇ ｈ 循 环水 泵扬 程 为 ５ ｍ 水柱 ， ５０ Ｗ 管 ２ ０ ０ｋ ／ ， ５ 效率 为 ７ ～８ ； ８ ４ 室 外采 暖计 算温 度 ：１ ℃ ； 一５ 采暖 期天数 ： ５ ｄ 采 暖 室外温 度 的延续 小时数 见 表 １ １８ ； ．
（） ２ 变频 调速 流量 的质调 节．
采用 变频 技术 ， 通过 对水 泵转 速 的调节 ， 使流 量 、 程 同 时变化 ， 扬 从而 达到 “ 质量— — 流量优 化 ” 运行 的 目的． 于原设 计 为单 纯质调 节 的采 暖系统 ， 为适 用． 对 尤
采用水 泵变 流量 控制 ， 目前 常用 的调 节方 式有 两种 ： 、 供 回水 温 差控 制 和 压差 控 制 ． 文采 用 供 、 本 回
水温差 控制 的调 节方 式 ， ： 网 的供 、 即 热 回水 温差设 为定 值 ， 自控 系统 可 通 过检 测 环 境温 度 ， 自动 调节 热
网流量 来满 足建 筑 的供热 需求 ．
１ ２ 循 环 水 泵 的 电耗 量 分 析 ．
（） １ 循环 水泵 电耗 功率 的计 算． 在 １０ ０ ％的设计 流量 阶段 ， 循环 水泵 的 电耗功 率为 Ｎ， 可用 下式 表示 ：
５ ０
ｐ —— 水 的密 度 ， ／ ； Ｋｇ ｍ。 Ｔ ｝ ——循 环水 泵效 率．
河 北 建 筑 工 程 学 院 学 报
第２ ８卷
由于 系统 的压力损 失 与系统 的流 量 的平 方成 正 比 ， 因此 ， 在相 对 流量 比为 时 ， 际工 况 下循 环 水 实 泵 的 电耗功率 为 Ｎ ， 可用 下式 表示 ：
表 １ 室 外 温 度 的 延 续 小 时 数
２ １ 分 阶段 改变 流量 的质调 节 的循环 水泵 电耗 量分析 ．
参 考文 献［ ］ 采用 两 阶段改 变流量 调节 方案 ： ３， 室外 采 暖温度 为一 ℃～一 ℃， 对流 量 比 为 １ ０ ； ９ ３ 相 ０ 室 外采 暖温度 为一 ℃－ ５ ， ３ － ℃ 相对 流量 比为 ７ ． ５ 依据 式 （ ） 式 （ ）、 （ ） 出循 环 水 泵 在不 同室 外 环境 １、 ２ 式 ３得
关 键 词 质 调 节 ； 频 运 行 ； 流 量 变 变 中图分类 号 Ｔ ８ Ｕ５
本文 以蔚 县康居 小 区东 区为例 ， 结合 循 环水泵 变频 控制 和分 阶段 改变 流量 的质 调节模 式 ， 一 步提 进 高供 热系统 运行 的经 济性 ， 现节 能运行 ． 实 对于 两种 优化调 节模 式 ， 即采用 水泵 的 变频调 速技 术 、 阶段 改 变 流量 的质 调节 ， 分 热源 设备 的 电耗 差别 不大 ， 由于水泵 的功率 与流 量 的三 次方 成正 比 ， 但 故循 环 水 泵 的 电耗 差 别 较 大． 对集 中供 热采 暖 系 统 ， 阶段 改变 流量 的质 调节 可按 两个 或 三 个 阶段 设 置 泵 组 ， 流 量 分 别 为设 计 流量 的 １ ０ 、 ５ 或 分 其 ０ ７ １ ０ 、０ ０ ８ ％和 ６ ％ ； ０ 而变 频调 速技 术 的特 点为 调 速 效率 高 、 速 范 围大 、 调 可持 续 调 速 ， 循 环 水 泵 采用 若 变 频调 速可 以实 现供 暖系 统连续 改 变流量 的优 化调 节． 文 针对两 种运 行调 节方 式进行 能耗 分析 ， 出 本 得