2022年2022年普通中央空調(diào)水泵變頻改造節(jié)能方案

1、精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載一般中心空調(diào)水泵變頻改造節(jié)能方案一般中心空調(diào)水泵變頻改造節(jié)能方案：在中心空調(diào)系統(tǒng)中,冷凍水泵和冷卻水泵的容量為依據(jù)建筑物最大設(shè)計(jì)熱負(fù)荷選定的,且留有肯定的設(shè)計(jì)余量；在沒有使用調(diào)速的系統(tǒng)中,水泵一年四季在工頻狀態(tài)下全速運(yùn)行,只好采納節(jié)流或回流的方式來調(diào)劑流量,產(chǎn)生大量的節(jié)流或回流缺失,且對(duì)水泵電機(jī)而言,由于它為在工頻下全速運(yùn)行,因此造成了能量的大大鋪張；由于四季的變化,陰晴雨雪及白天與黑夜時(shí),外界溫度不同,使得中心空調(diào)的熱負(fù)荷在絕大部分時(shí)間里遠(yuǎn)比設(shè)計(jì)負(fù)荷低；也就為說,中心空調(diào)實(shí)際大部分時(shí)間運(yùn)行在低負(fù)荷狀態(tài)下；據(jù)統(tǒng)計(jì),67%的工程設(shè)計(jì)熱負(fù)荷值為94-165w/m2

2、,而實(shí)際上83%的工程熱負(fù)荷只有58-93 w/m2,滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間每年不超過10-20小時(shí)；實(shí)踐證明,在中心空調(diào)的循環(huán)系統(tǒng)冷卻泵和冷凍泵中接入變頻系統(tǒng),利用變頻技術(shù)轉(zhuǎn)變電機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)劑流量和壓力的變化用來取代閥門掌握流量,能取得明顯的節(jié)能成效；一.一般中心空調(diào)工作系統(tǒng) 1.工作簡(jiǎn)述.中心空調(diào)啟動(dòng)后,冷凍單元工作,蒸發(fā)器吸取冷凍水中的熱量,使之溫度降低；同時(shí),冷凝器釋放熱量使冷卻精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載水溫度上升；.降了溫的冷凍水通過冷凍泵加壓送入冷凍水管道,在各個(gè)房間由室內(nèi)風(fēng)機(jī)加速進(jìn)行熱交換,帶走房間內(nèi)的熱量使房間內(nèi)的溫度降低后,又流回冷凍水端；.而升了溫的冷卻水通過冷卻

3、泵壓入冷卻塔,由冷卻塔風(fēng)機(jī)加速將冷卻水中的熱量散發(fā)到大氣中,使水溫降低 后,流回冷卻水端；.冷凍機(jī)組工作一段時(shí)間后,達(dá)到設(shè)定溫度,由溫度傳感器檢測(cè)出來,并通過中間繼電器及接觸器掌握冷凍機(jī)停止工作,溫度回升到肯定值后又掌握其運(yùn)行；二.一般中心空調(diào)存在的問題1.冷凍水,冷卻水循環(huán)泵不能依據(jù)實(shí)際需求來調(diào)整循環(huán)量,電機(jī)工作效率低下,造成大量電力鋪張,并加速機(jī)組磨損；2. 其掌握接觸器等電器動(dòng)作頻繁,導(dǎo)致使用壽命短,修理量大；而對(duì)于大容量系統(tǒng),傳統(tǒng)的掌握線路復(fù)雜,牢靠性差,需專人負(fù)責(zé)；3.整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行噪音大.掌握性能差.耗電量大.使用壽命短 ;在愛護(hù)治理,檢修調(diào)整方面工作量大,愛護(hù)費(fèi)用高；三.節(jié)能原理由

4、流體傳輸設(shè)備水泵.風(fēng)機(jī)的工作原理可知：水泵.風(fēng)機(jī)的流量（風(fēng)量）與其轉(zhuǎn)速成正比；水泵.風(fēng)機(jī)的壓力精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載（揚(yáng)程）與其轉(zhuǎn)速的平方成正比,而水泵.風(fēng)機(jī)的軸功率等于流量與壓力的乘積,故水泵.風(fēng)機(jī)的軸功率與其轉(zhuǎn)速的三次方成正比（即與電源頻率的三次方成正比）依據(jù)上述原理可知：降低水泵.風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,水泵.風(fēng)機(jī)的功率可以下降得更多；例如:將供電頻率由50hz 降為45hz ,就 p45/p50=45/503=0.729,即p45=0.729p50 （ p 為電機(jī)軸功率）；將供電頻率由50hz降為40hz ,就 p40/p50=40/503=0.512,即p40=0.512

5、p50 （ p 為電機(jī)軸功率）；由以上內(nèi)容可以看出,用變頻器進(jìn)行流量（風(fēng)量）掌握 時(shí),可節(jié)約大量電能；中心空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)為按現(xiàn)場(chǎng)最大冷量需求量來考慮的,其冷卻泵,冷凍泵按單臺(tái)設(shè)備的最大工況來考慮的,在實(shí)際使用中有90%多的時(shí)間,冷卻泵.冷凍泵都工作在非滿載狀態(tài)下；而用閥門.自動(dòng)閥調(diào) 節(jié)不僅增大了系統(tǒng)節(jié)流缺失,而且由于對(duì)空調(diào)的調(diào)劑為階 段性的,造成整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)工作在波動(dòng)狀態(tài)；而通過在冷 卻泵.冷凍泵上加裝變頻器就可一勞永逸地解決該問題, 仍可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掌握,并可通過變頻節(jié)能收回投資；同時(shí)變頻器的軟啟動(dòng)功能及平滑調(diào)速的特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的平穩(wěn)調(diào)劑,使系統(tǒng)工作狀態(tài)穩(wěn)固,并延長(zhǎng)機(jī)組及網(wǎng)管的使用壽命；因此

6、,隨熱負(fù)荷而轉(zhuǎn)變水量的變流量空調(diào)水系統(tǒng)顯示精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載了龐大的優(yōu)越性,因而得到越來越廣泛的應(yīng)用,采納spwm 變頻器調(diào)劑泵的轉(zhuǎn)速,可以便利地調(diào)劑水的流量, 依據(jù)負(fù)荷變化的反饋信號(hào)經(jīng)pid 調(diào)劑與變頻器組成閉環(huán)掌握系統(tǒng),使泵的轉(zhuǎn)速隨負(fù)荷變化,這樣就可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能, 其節(jié)能率通常都在20%以上；改造的節(jié)電率與用戶的使用情形親密相關(guān),一般情形下,春.秋兩季運(yùn)行節(jié)電率較高, 可達(dá)40%以上,夏季由于用戶本身需要的電能就大,可節(jié)約 的空間有限,一般在20%左右；四.節(jié)能方案1.整體說明貴司中心空調(diào)系統(tǒng)目前有3 臺(tái) 55kw 冷 卻 泵,3 臺(tái)45kw 冷凍泵；我們可對(duì)冷卻

7、系統(tǒng)和冷凍系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造；中心空調(diào)實(shí)際運(yùn)行時(shí),冷卻系統(tǒng)和冷凍系統(tǒng)的進(jìn).出水溫差（t）約為2oc,依據(jù)：冷凍水.冷卻水帶走的熱量（r ）=流量 q ×溫差（ t）我們可以適當(dāng)提高溫差（t）,降低流量q,即降低轉(zhuǎn)速,即可達(dá)到節(jié)能的目的；分析：采納變頻器協(xié)作可編程掌握器組成掌握單元,其中冷卻水泵,冷凍水泵均采納溫度自動(dòng)閉環(huán)調(diào)劑即用溫度傳感器對(duì)冷卻水.冷凍水的水溫進(jìn)行采樣,并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載（一般為4 20ma , 010v等）后送至plc 、plc 將該信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行比較運(yùn)算后打算變頻器輸出頻率,以達(dá)到轉(zhuǎn)變冷凍水泵.冷卻水泵轉(zhuǎn)速?gòu)亩_(dá)到節(jié)能目的

8、；冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)：可編程掌握器依據(jù)回水溫度信號(hào)掌握變頻器驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī),使風(fēng)機(jī)工作在最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)而節(jié)約大量電能；中心空調(diào)系統(tǒng)變頻改造的原理示意圖如下：其中冷卻水循環(huán)系統(tǒng),回水與出水溫度之差,反應(yīng)了需要進(jìn)行交換的熱量；依據(jù)回水和出水溫度之差,通過掌握循環(huán)水的速度來掌握熱交換的速度,在滿意系統(tǒng)冷卻需要的前提下,達(dá)到節(jié)電的目的；溫差大說明冷凍機(jī)組產(chǎn)生的熱量大,應(yīng)提高冷卻泵的轉(zhuǎn)速,增大循環(huán)速度,加速冷卻水的降溫；溫差小,說明冷凍機(jī)組產(chǎn)生的熱量小,可降低冷卻泵的循環(huán)速度,以節(jié)約電能；采納變頻調(diào)速器驅(qū)動(dòng),兩臺(tái)冷卻泵互為備用,可編程掌握器（plc）依據(jù)傳感器檢測(cè)到的溫差信號(hào),同設(shè)定溫差比較后掌握變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)

9、轉(zhuǎn)；（ plc）先掌握變頻器軟啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)m1 ,當(dāng)m1到達(dá)額定轉(zhuǎn)速時(shí),仍未達(dá)到設(shè)定溫差值時(shí),（ plc）掌握m1切換到工頻電網(wǎng)運(yùn)行,然后再啟動(dòng)m2 ,經(jīng)掌握變頻器調(diào)劑電機(jī)m2運(yùn)轉(zhuǎn),從而掌握冷卻水的循環(huán)速度；當(dāng)電機(jī)m2工作在下限轉(zhuǎn)速值時(shí),假如檢測(cè)值大于設(shè)定值,（ plc）掌握電機(jī)m1 停機(jī),同時(shí)掌握變頻器調(diào)劑電機(jī) m2 轉(zhuǎn)速?gòu)亩_(dá)到設(shè)定精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載要求；在冷凍循環(huán)系統(tǒng)中,由于出水溫度比較穩(wěn)固,因此僅回水溫度就足以反應(yīng)了房間的溫度,所以plc 可依據(jù)回水溫度進(jìn)行掌握；回水溫度高,說明房間溫度高,應(yīng)提高冷凍泵轉(zhuǎn)速,加快冷凍水的循環(huán)；反之回水溫度低說明房間溫度低,可降

10、低冷凍泵的轉(zhuǎn)速,減緩冷凍水的循環(huán)速度,以節(jié)約能源（其掌握過程同冷卻泵循環(huán)系統(tǒng)類似）2.冷凍水系統(tǒng)掌握（冷凍泵3 個(gè),單臺(tái)45kw、4 極異步電機(jī)）對(duì)于冷凍水系統(tǒng),由于低溫冷凍水溫度取決于蒸發(fā)器的運(yùn)行參數(shù),只需掌握高溫冷凍水（回水）的溫度,即可掌握溫差,現(xiàn)采納溫度傳感器.pid 調(diào)劑器和變頻器組成閉環(huán)掌握系統(tǒng),使冷凍水泵的轉(zhuǎn)速相應(yīng)于熱負(fù)載的變化而變化；即不同的季節(jié).不同的空調(diào)點(diǎn)負(fù)荷的多少要求循環(huán)水的流量和壓力不同,夏天或空調(diào)點(diǎn)較多時(shí)要求流量與壓力較高,而冬天或空調(diào)點(diǎn)較少時(shí)要求流量與壓力較低,因此設(shè)計(jì)變頻掌握系統(tǒng)使供水系統(tǒng)滿意正確流量與壓力,達(dá)到節(jié)能的目的；因空調(diào)設(shè)計(jì)經(jīng)常對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)考慮較多的滿負(fù)

11、荷余量,所以變頻改造后可以節(jié)約大量的電能,節(jié)電成效特別抱負(fù)；3.冷卻水系統(tǒng)掌握（冷卻泵2 個(gè),單臺(tái) 55kw , 4 極異步電機(jī)）對(duì)于冷卻水系統(tǒng),取冷凝器兩側(cè)冷卻水的溫度作為控制參數(shù),采納溫度傳感器.pid 溫差調(diào)劑器和變頻器及冷卻精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載水泵組成閉環(huán)掌握系統(tǒng),冷卻水溫差掌握在t2（例如：5）,使冷卻水泵的轉(zhuǎn)速相應(yīng)于熱負(fù)載的變化而變化,而冷卻水的溫差保持在設(shè)定值不變,使系統(tǒng)在滿意主機(jī)工況不變條件下,冷卻水泵系統(tǒng)節(jié)能最大；即冷卻水依靠冷卻泵給至冷卻塔,不同的內(nèi)部熱交換程度要求冷卻水循環(huán)的流量不同,因在空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)考慮足夠多熱交換的余量, 所以在冬春季節(jié)及空調(diào)

12、點(diǎn)負(fù)荷少時(shí)會(huì)有大量能源鋪張,采納變頻恒壓掌握設(shè)備對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行掌握,可節(jié)約大量的電能,節(jié)電率達(dá) 30%以上4.掌握方式本方案在保留原工頻系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝變頻掌握系統(tǒng),與原工頻系統(tǒng)之間僅設(shè)置連鎖以確保系統(tǒng)工作安全；同時(shí)要求2 臺(tái)冷卻泵循環(huán)使用；圖 4：工頻 / 變頻切換簡(jiǎn)圖五.節(jié)能成效分析風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速可達(dá)到抱負(fù)的節(jié)能成效；下面舉例說明采納變頻調(diào)速后系統(tǒng)的節(jié)能成效：假設(shè)中心空調(diào)的冷凍水泵功率pn=100kw ,全速時(shí)供水量為 qn、 每天的平均流量為80%qn,泵的空載損耗約為 15%pn,就消耗功率為p= （ 100-100*15% ） *0.8*0.8*0.8+100*15%=58.5

13、2kw節(jié)電率為100-58.52/100=42.48%即使每天的平均流量為90%qn,就消耗功率為精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載p= （ 100-100*15% ） *0.9*0.9*0.9+100*15%=76.97kw節(jié)電率為100-76.97/100=23.03%實(shí)踐證明,改造后系統(tǒng)節(jié)電率一般可達(dá)到20%-40%以上； 六.系統(tǒng)挑選1.器件選型從性價(jià)比的角度動(dòng)身,主要器件變頻器和溫度傳感器選用進(jìn)口名牌部件國(guó)內(nèi)組裝的產(chǎn)品；低壓電器部份選用進(jìn)口產(chǎn)品；變頻器選用易驅(qū)變頻器ed2003-fp系列產(chǎn)品,因水泵負(fù)載不重,按1： 1 的比例配置即可；溫度傳感器選用管道式溫度變送器；主要裝置：變頻器水溫傳感器.主斷路器溝通接觸 器.熱過載繼電器電氣柜.指示燈/ 轉(zhuǎn)換開關(guān)/ 按鈕溝通電壓表.溝通電流表.互感器.數(shù)碼led 顯示器高穩(wěn)固度開關(guān)電源.掌握電源濾波器.可選裝置（掌握系統(tǒng)可編程 掌握器；a/d .d/a擴(kuò)展功能模塊） ；七.中心空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)變頻改造后的性能（ 1）采納變頻器閉環(huán)掌握,可按需要進(jìn)行軟件組態(tài)并設(shè)精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載定溫度進(jìn)行pid 調(diào)劑,使電機(jī)輸出功率