開式系統(tǒng)與閉式系統(tǒng)

2013-01-10

嚴格來講，開式系統(tǒng)與閉式系統(tǒng)并不以系統(tǒng)內水是否和空氣接觸區(qū)分，比如膨脹水箱定壓的冷凍水系統(tǒng)，膨脹水箱內的水是和空氣接觸的，再如冷卻水系統(tǒng)，冷卻塔內的水是和空氣接觸的，但冷卻水系統(tǒng)更加接近一個閉式系統(tǒng)。
個人以為開式系統(tǒng)與閉式系統(tǒng)的嚴格區(qū)分應該以系統(tǒng)水泵運行過程中是否需要克服水的勢能做功。
如圖1，為一水池蓄冷系統(tǒng)簡圖，在利用水池冷水供冷時，水泵要克服從水池吸入點到系統(tǒng)的水柱壓力，此外還要克服左側部分水路的管件、管路、冷水機組以及末端設備阻力。這樣泵的揚程為上述阻力與水柱壓力之和。

圖1. 開式系統(tǒng)

如圖2，為典型膨脹水箱定壓空調冷凍水系統(tǒng)簡圖，水在膨脹水箱處是與空氣接觸的，對系統(tǒng)腐蝕是不利的。但該系統(tǒng)是一個閉式系統(tǒng)。因為右側水柱壓力與左側水柱壓力互相抵消，水泵運行時不需要克服水柱的勢能，只要克服系統(tǒng)（左側部分與右側部分）水路的管件、管路、冷水機組以及末端設備阻力，所以樓高、樓正、樓歪影響不大。這樣泵的揚程為上述阻力之和。

圖2. 閉式系統(tǒng)

如圖3，為空調冷卻水系統(tǒng)簡圖，如果安裝系統(tǒng)是否與空氣接觸判斷，這一系統(tǒng)應該時開式系統(tǒng)。然而，右側冷卻管內的水柱靜壓可以和左側部分抵消，水泵不需要克服這部分阻力。但是從冷卻塔接水盤到系統(tǒng)這部分的高差形成的水壓，需要水泵克服。此外，冷卻塔噴嘴也需要一定的水壓進行噴水，所以水泵的揚程應該為系統(tǒng)（左側部分與右側部分）水路的管件、管路、冷水機組的阻力加上高差h 以及噴嘴前的必要壓頭之和。

對開式系統(tǒng)，管路水力曲線如圖4 中1 所示，其表達式如下：
H = h + SQ2
h 即為泵要求克服的系統(tǒng)靜水壓力。
對閉式系統(tǒng)，管路水力曲線如圖4 中2 所示，其表達式如下：
H = SQ2

對上述開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)，利用水泵變頻進行節(jié)能計算時，區(qū)別很大，因為在曲線2 上各點為相似工況點，遵循水泵功率與轉速3 次方成正比的關系，但是對曲線1，水泵變頻調速后與1 的新交點與原來的工作點不是相似工況點，3次方關系不成立，常常見到需要商家不論系統(tǒng)情況上來就以三次方關系計算節(jié)能量，夸大了水泵調速的節(jié)能效果。

上海帕特泵業(yè)制造有限公司

2013年01月10日星期四

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