技术原理

全自动:泵组开机后处于自动运行状态,可无人值守。

高效区自动匹配:每套由若干单一水泵组成(水泵流量或统一或不统一),泵组可根据用户用量自动匹配投运泵,使泵组持续高效运行。

稳压变流:系统在保证用户投入变化的情况下稳定未端进水/出水压差,保证用户的舒适度。

低耗:指高效泵和低阻力组件(低阻力过滤器止回阀和管阀系统),使系统能耗更低。

全变频:所有泵配备变频器,根据用户用量变频调速水泵,进一步实现系统节能,并可以能效监测和管理。

关键技术

宽高效水力模型:机组用泵水力应用凯泉自主研发宽高效水力模型,使水泵效率比常规泵高5~10%,高效区宽12~20%,更能适应变化工况。

自动寻优控制技术:全流量范围内自动寻优,由智能算法控制水泵开启情况,根据用户需求量自动调配高效泵运行,使机组在全流量范围内运行在最高效状态。

主要技术参数

机组流量、机组压力、机组能耗、机组效率

技术产品特点

占地面积小:高效智能模块泵组由水泵、背包式变频器、低阻力止回阀、低阻力过滤器等部件组成,泵房整洁,大方;

模块化集成:泵组为一体化撬装模块设备,现场安装简单方便;

投资成本低:全部预制化制造节省用户管理成本,泵组整机安装调试确保泵组整体性能;

全寿命周期:一次性解决从设计、采购、安装、调试、后期运营和维修的所有问题,制造周期不足传统工程的1.0%;三方面节能:一、水泵效率高;二、系统阻力小,运行费用低;三、泵组自动调整大小泵的运行组合,适应管路特性曲线,使泵组“宽高效区”与其相匹配,与常规泵组相比,节能率达30%以上。

应用现状(或与该技术相关领域的能耗现状)及产业化情况

目前循环水系统采用泵组的设计较少,大多数为水泵加管道单一搭配组合,占地面积达,能效水平不到,在此现状下,我司自主研发的GXS高效智能模块泵组在北方供暖系统给以及南方的空调系统应用中均取得了不错的节能效果,综合节电率达30%以上,解决了原有系统水泵运行效率地下,泵房整体能效水平低,智能化程度低等问题,实现无人化值守,降低用户能耗成本,运营成本。产业化层面,上海凯泉成立300人节能改造团队,为用户进行水系统节能评估,制定机组改造方案。

应用领域及适用范围

供热系统的一次侧循环水系统、二次循环水系统;

中央舒适空调冷冻水循环系统、冷却水循环系统;

工艺设备冷却用的工艺冷却循环水系统;

洁净空调中加热段、表冷段的循环水系统;

酒店、医院、生活热水及相关加热冷却的循环水系统;

农业温室大棚、畜牧养殖业及食品烘干等循环水系统;

蓄冷、蓄热系统中各个中间循环水系统等。

节能减排效果(测算方法及依据)

水系统节能降耗主要降低的是电机的能耗,为了测定节能效果,可以在电机配电端加装电能统计表,统计改前、改后的平均耗电功率,以此来评判节能效果。

节能量/年(吨标准煤/年)

本技术的节能量根据实际应用情况可达30%的节能量,就本泵组最大应用市场空调和供热系统而言,按总水泵功率600万kW(预估值)计算,按1kWh=0.3kgce标准煤计算,应用本技术可实现节能量约190万吨标准煤/年。

碳减排量/年(吨二氧化碳/年)

≈500万吨/年

已实施的典型案例情况

案例名称

山东东营市丰湖湾小区换热泵房改造

案例地点

山东东营市

应用单位

国瑞置业

设计单位

上海凯泉泵业(集团)有限公司

主要设备

GXS高效换热泵组

技术原理

一、项目背景:老旧小区供暖困局待解

东营市丰湖湾小区始建于2000年代初,作为承载着数千户居民温暖过冬的重要民生保障设施,其集中供热系统已连续运行近二十年。小区供热换热站内核心设备——传统工频循环水泵,技术落后、效率衰减严重,面临能耗居高不下与运行噪音扰民的双重挑战。随着国家“双碳”目标推进及居民对舒适生活环境要求的提高,对该换热站进行节能降耗、绿色降噪的现代化改造势在必行。经过深入调研与技术比选,项目最终选定采用上海凯泉泵业集团有限公司的GXS系列高效智能变频泵组进行核心动力设备的升级换代。

二、客户痛点:高能耗与噪音污染的双重枷锁

改造前,丰湖湾小区换热站主要面临两大突出问题,严重影响经济效益与社区和谐:

1. 能耗高昂,运行成本不堪重负:

传统工频水泵运行效率低下,尤其在非满负荷供暖季初期和末期,“大马拉小车”现象普遍,电能浪费显著。

缺乏智能调控能力,无法根据热负荷变化动态调整流量和扬程,水泵长期偏离高效区运行。

据统计,改造前水泵系统耗电量占整个换热站总耗电的比例超过40%,是名副其实的“电老虎”,高昂的电费支出给物业管理带来巨大压力。

2. 噪音扰民,影响居住环境质量:

老旧水泵设备机械磨损严重,运行振动大,产生持续且穿透力强的低频噪音(实测站内噪音值高达80分贝以上)。

换热站位置临近部分居民楼,尤其在夜深人静时,水泵运行的轰鸣声严重影响周边住户休息,居民投诉不断,成为社区管理的“老大难”问题。

设备运行不稳定,维护频次高,也增加了运行管理难度和隐性成本。

改前站内情况

三、解决方案:GXS高效智能泵组重塑核心动力

针对丰湖湾小区的痛点,上海凯泉提供了以GXS系列高效智能变频泵组为核心的定制化节能改造方案:

核心设备:选用3台GXS系列高效智能变频循环泵,大中小搭配,替换原有老旧工频泵。

智能控制:配套凯泉先进的智能变频控制系统,与供热自控系统无缝对接。

优化运行:基于实时采集的供回水温度、压力、流量等参数,智能控制系统精确计算实际所需的热负荷,动态调整水泵转速(流量)和运行台数。

目标:实现“按需供热”,在保障用户室温舒适的前提下,最大化降低水泵能耗,并彻底解决噪音问题。

四、产品技术特点:高效与智能的完美融合

上海凯泉GXS系列高效智能变频泵组在丰湖湾项目中展现出显著的技术优势:

1. 超高效水力模型与永磁同步电机:

采用凯泉自主研发的先进三元流叶轮水力模型,大幅提升泵内流体效率,显著降低水力损失。

搭载高防护等级的高效永磁同步电机,效率远超传统异步电机,尤其在部分负载工况下优势更为突出(效率提升可达10%-30%)。

2. 智能变频驱动与精准调控:

内置高性能变频驱动模块,响应速度快,调速范围宽(可实现0-100%无级调速)。

先进的智能控制算法,可根据供热系统负荷变化(如气候补偿、分时分区调节等策略),实时、精确地调整水泵转速和输出功率,始终让水泵运行在系统需求的最佳工况点附近,避免无效能耗。

3. 卓越的静音与低振动设计:

永磁电机运行平稳,转矩脉动极小,从源头上降低了振动和噪音。

优化的水力设计减少了湍流和汽蚀,进一步降低运行噪音。

泵组采用高刚性结构设计和精密制造工艺,配备高效减振装置(如优质减震垫/器)。

4. 高可靠性,智慧运维:

关键部件采用高品质材料和先进工艺制造,耐磨耐腐蚀,使用寿命长。

具备完善的电机保护功能(过流、过压、欠压、过热、缺相等)。

支持远程监控与故障诊断,运行数据可上传至云平台,方便管理人员随时掌握设备状态,实现预测性维护,减少突发故障。

五、节能效果与社会效益:立竿见影,多方共赢

丰湖湾小区供热换热站应用凯泉GXS高效智能泵组完成改造后,效果极为显著,实现了经济效益、环境效益和社会效益的多赢:

1. 显著的节能降耗:

实测节电率高达54%:通过对改造前后完整供暖季的用电量进行精确计量对比,水泵系统总耗电量下降超过54%,年节约电量达13.66万度。

大幅降低运行成本:按当地电价计算,仅电费一项,每年可为物业节省能源支出近10.38万元,投资回收期短2个供暖季不到,经济效益立竿见影。

提升系统整体能效:水泵能耗的大幅降低,直接提升了整个供热换热站的系统能效比。

装机功率减少44kW,名义节电率40%。

2. 彻底解决噪音困扰:

站内噪音大幅下降:从改造前的80分贝以上降至58分贝左右(相当于安静的办公室环境),降噪效果超过22分贝。

居民满意度提升:困扰小区多年的夜间噪音问题得到根治,周边居民生活回归宁静,相关投诉降为零,显著提升了小区居住环境质量和居民满意度,物业与居民关系更加和谐。

泵房内噪音58分贝,地下室门口噪音34分贝。

3. 运行稳定可靠,维护简便:

智能泵组运行平稳可靠,故障率极低,减少了维护人员的工作量和维护成本。

智能监控系统便于远程掌握运行状态,提高了运维管理效率。

改造后泵站

4. 助力“双碳”目标:

年节电13.66万度,相当于减少标准煤消耗约45吨,减少二氧化碳排放约371吨,为东营市乃至国家的节能减排目标做出了积极贡献。

六、结论与示范意义

东营丰湖湾小区供热换热站的节能改造项目,是上海凯泉GXS高效智能变频泵组在北方城镇集中供热领域成功应用的典范案例。该项目精准解决了老旧小区供热系统普遍存在的高能耗、高噪音核心痛点,通过应用融合超高效水力模型、永磁同步电机技术、智能变频控制于一体的GXS泵组,实现了:

节能效果卓著:水泵系统节电率超过54%,显著降低运营成本。

环境安静和谐:噪音污染得到根本性治理,提升社区宜居品质。

运行智能可靠:提升系统自动化水平和运维效率。

丰湖湾项目的成功实践,充分验证了上海凯泉高效智能泵组在供热节能改造领域的强大技术实力和显著应用价值。它为北方广大面临类似问题的老旧小区供热系统改造升级提供了可复制、可推广的成熟解决方案,对推动城镇供热行业向绿色低碳、智能高效方向转型具有重要的示范意义。选择上海凯泉GXS高效智能泵组,不仅是选择了一款节能产品,更是选择了一种更经济、更安静、更可持续的供热未来。

主要节能技术参数

机组流量、机组压力、机组能耗、机组效率

案例特点

高效节能、可靠静音、智能控制

应用效果(年节能减排效果及经济效益)

年节电13.66万度,相当于减少标准煤消耗约45吨,减少二氧化碳排放约371吨,为东营市乃至国家的节能减排目标做出了积极贡献。

适用范围/应用对象

供热系统的一次侧循环水系统、二次循环水系统;

中央舒适空调冷冻水循环系统、冷却水循环系统;

工艺设备冷却用的工艺冷却循环水系统;

洁净空调中加热段、表冷段的循环水系统;

酒店、医院、生活热水及相关加热冷却的循环水系统;

农业温室大棚、畜牧养殖业及食品烘干等循环水系统;

蓄冷、蓄热系统中各个中间循环水系统等。

目前已实施案例数量

>100

其他案例

国内案例：锦州华钛能源有限公司换热站循泵改造

项目地点：辽宁锦州

省内案例：山东信发铝电集团有限公司

项目地点：山东