開式系統與閉式系統

2013-01-10

開式系統與閉式系統

嚴格來講，開式系統與閉式系統并不以系統內水是否和空氣接觸區分，比如膨脹水箱定壓的冷凍水系統，膨脹水箱內的水是和空氣接觸的，再如冷卻水系統，冷卻塔內的水是和空氣接觸的，但冷卻水系統更加接近一個閉式系統。
個人以為開式系統與閉式系統的嚴格區分應該以系統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

如圖2，為典型膨脹水箱定壓空調冷凍水系統簡圖，水在膨脹水箱處是與空氣接觸的，對系統腐蝕是不利的。但該系統是一個閉式系統。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（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

如圖3，為空調冷卻水系統簡圖，如果安裝系統是否與空氣接觸判斷，這一系統應該時開式系統。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（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，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靜水壓力。
對閉式系統，管路水力曲線如圖4 中2 所示，其表達式如下：
H = SQ2

對上述開式系統和閉式系統，利用水泵變頻進行節能計算時，區別很大，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情況上來就以三次方關系計算節能量，夸大了水泵調速的節能效果。

上海帕特泵業制造有限公司

2013年01月10日星期四

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