循环泵的数学模型控制

在集中供热中，循环泵的作用是将热能通过水送到每户传热，流量的大小与供热面积，不同时间所需的热能有直接关系，流量过小易产生水平或垂直热力失调，过大无效用功，造成不必要的电耗和机械磨损，如何保证回水温度又不过量运行是一难题。一、 循环泵调节意义
防止出水压力过大散热器垫，流量超过1.2m/s产生噪音。
集中供热：热源或换热站，一般管道直径，循环泵设计一次到位，（因水泵并联只有80％效果不采用），而供热面积每年逐步增加，在山西忻州和平小区就是设计供热面积10万㎡，第一年只带了不足2万㎡，因循环泵流量过大造成出水压力在0.45Mpa下工作，铸铁散热器几乎每天都有次垫现象，水流噪声严重，只好调低定压点，从原来25m降到10m，其他正常。
二、 节供水温度，解决热力失调
在集中供热中，住在一二层的用户普遍有一个现象，在天最冷时，家中不热，在天热时，反而散热热起来，这是恒流量运行普遍从在这种现象，应天气越冷热量增加，所需循环水量相应增加，也就是说供热量与循环量是正比关系，当单位时间供热量不变时，水的循环量越大，供水温度越低，供水管网建途热损越少，平衡越好。
三、 循环泵调节范围大
循环泵任意调节范围增大，水泵变频调节，一是压力，二是流量，一般变频器在50HZ以下工作，集中供热，随供热面积逐步增加，有时超过原设计能力，可在60HZ短时间工作，使水泵在55HZ以下24小时连续工作，流量可在0－120％，压力在0－150％任意调整，可避免因设计选型与实际工况不同而造成失误。但必须作好分支流量调节。
四、 节电、减少机械磨损
水泵在45HZ节电30％左右，40HZ节电45％，35HZ节电60％，30HZ节电70％，同时相应减少机械磨损。循环泵信号的选则：采用压力信号还是采用温度信号，以前很多文章中都主张压差或压力控制变频器，本人认为循环泵的作用是利用水作载体，输送热能，而不是输送水，没有温差，没有必要水泵循环，应采用温度或温差信号来给变频器，调节水泵流量，减少无用功，达到最佳运行。
变频泵温度控制方法：
一、回水温度控制，采样点在回水上，这种方法适用于中继泵，增压泵必须短距离，连续供热，因变频器反馈采样周期最长100S，按规范流速不超过1.3m/s，

如距离过长，实际温度信号不准确，易产生流量周期性震荡，分段供热在不加热时，要保持回水温度，必然大流量运行，作无效功，这种方法不适应于主循环泵，分段供热。
二、温差控制，这种方法采供、回水两点温度模拟量，比较下按一定恒温差变流量运行，适用于分段供热，当不供热时，按线运行，可减少无效功。
三、数学模型控制，按数学模型变频调节水泵是最理想状态，按Y＝KX＋B公式，Y表示回水温度，X表示供水温度，K表示比例系数。K＝1时，为温差运行。B为负值供热，B为正值为供冷，是一种两模拟量经数学模型处理下比较PID调节，适用于供热、供冷运行，最适用于分热计量下变量运行。
四、无理数控制，采样点在供水上，出水温越高循环量越大，在山西省电建三公司15kw水泵上实验是简单有效。适用于没有分户热计量表系统或一次网。
循环泵的调节范围，应不低于最大循环量50％以上调整比较经济，否则易造成垂直和水平的热力失调，分支干管应符合采暖通及设计规范第3、6、10条，最大允许流速，民用建筑1.2m/s，辅助建筑物2 m/s，生产厂房3 m/s要求，否则产生水流噪声。
如果特殊情况需2台水泵并联运行，应一台变频器带2台水泵同时运行，一工频一变频运行，变频泵有效功率极低。在华北工学院运行中发现这现象。
随集中供热的发展，分户计量使用范围越来越多常规的循环泵使用方法，越来越不适应，循环泵必然根据用户所需热量变化，而变流量运行，只有变流量运行才能达到，节电、节能效果，分支管的变流量运行将是今后研究对象，目前还没有太好办法。