中央空調(diào)系統(tǒng)變頻節(jié)能改造案例研究分析

1、個人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)中央空調(diào)系統(tǒng)變頻節(jié)能改造案例分析一、前言中央空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)代大型建筑物不可缺少地配套設(shè)施之一，電能地消耗非常大， 約占建筑物總電能消耗地 50%.由于中央空調(diào)系統(tǒng)都是按最大負(fù)載并增加一定余量設(shè)計，而實際上 在一年中，滿負(fù)載下運行最多只有十多天，甚至十多個小時，幾乎絕大部分時間負(fù)載都在70%以下運行通常中央空調(diào)系統(tǒng)中冷凍主機地負(fù)荷能隨季節(jié)氣溫變化自動調(diào)節(jié)負(fù)載，而與冷凍主機相匹配地冷凍泵、冷卻泵卻不能自動調(diào)節(jié)負(fù)載，幾乎長期在100%負(fù)載下運行，造成了能量地極大浪費，也惡化了中央空調(diào)地運行環(huán)境和運行質(zhì)量 b5E2RGbCAP隨著變頻技術(shù)地日益成熟，利用變頻器、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模

2、塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件地有機結(jié)合，構(gòu)成溫差閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)水泵地輸出流量，達(dá)到節(jié)能目地提供了可靠地技術(shù)條件 plEanqFDPw二、1、原系統(tǒng)簡介某酒店地中央空調(diào)系統(tǒng)地主要設(shè)備和控制方式：100冷噸冷氣主機2臺，型號為三洋溴化鋰蒸汽機組，平時一備一用，高峰時兩臺并聯(lián)運行；冷卻水泵2臺，揚程28米，配用功率45 KW,冷水泵有3臺，由于經(jīng)過幾次調(diào)整，型號較亂，一臺為揚程32米，配用功率37KW,一臺為揚程32米，配用功率55KW, 一臺為揚程50米，配用功率45KW.冷卻塔6臺，風(fēng) 扇電機5.5KW，并聯(lián)運行.DXDiTa9E3d2、原系統(tǒng)地運行某酒店是一間三星級酒店.因酒店是

3、一個比較特殊地場所，對客人地舒適度要求比較高，且酒店大部分空間自然通風(fēng)效果不好，所以對夏季冷氣質(zhì)量地要求較高.RTCrpUDGiT由于中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時必須按天氣最熱、負(fù)荷最大時設(shè)計，且留有10%-20%左右地設(shè)計余量.其中冷凍主機可以根據(jù)負(fù)載變化隨之加載或減載，冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負(fù)載變化作出相應(yīng)地調(diào)節(jié).這樣，冷凍水、冷卻水系統(tǒng)幾乎長期在大流量、小溫差地狀態(tài)下運行，造成了能量地極大浪費.5PCzVD7HxA為了解決以上問題，我們打算利用變頻器、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度模塊、溫度傳感器等構(gòu)成地溫差閉環(huán)自動調(diào)速系統(tǒng)對冷凍、冷卻水泵、冷卻塔進(jìn)行改造，以節(jié)約電能.jLBHrnAlLg三、節(jié)能

4、改造地可行性分析溫度模塊和溫度傳感器等構(gòu)成溫差閉環(huán)自同時根據(jù)冷卻水溫度地高低，自動切投冷XHAQX74J0X改造方案是通過變頻器、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、 動控制，根據(jù)負(fù)載輕重自動調(diào)整水泵地運行頻率， 卻塔散熱風(fēng)機，以達(dá)到節(jié)能效果以下是分析過程:1、中央空調(diào)系統(tǒng)簡介6 / 8KRMIAr3/常I1HSNLqJ中央空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖在中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，冷凍泵、冷卻泵地裝機容量是取系統(tǒng)最大負(fù)荷再增加10% 20%余量作為設(shè)計系數(shù)根據(jù)計算中央空調(diào)系統(tǒng)中，冷凍水、冷卻水循環(huán)用電約占夏季酒店總 用電地25% 30%，冷卻塔地用電占8% 10%.因此，實施對冷凍水和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)以 及冷卻塔地能量自動控制是中

5、央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造及自動控制地重要組成部分.LDAYtRyKfE2、泵地轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)根據(jù)異步電動機原理n=60f/p(1-s)式中：n:轉(zhuǎn)速f:頻率p:電機磁極對數(shù)s:轉(zhuǎn)差率由上式可見，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速有 3種方法，改變頻率、改變電機磁極對數(shù)、改變轉(zhuǎn)差率在以上調(diào)速方法中，變頻調(diào)速性能最好，調(diào)速范圍大，靜態(tài)穩(wěn)定性好，運行效率高因此改變頻率而改變轉(zhuǎn)速地方法最方便有效 .Zzz6ZB2Ltk3、冷卻塔地控制以前地冷卻塔是人為地根據(jù)冷卻水溫度選擇冷卻塔開啟地臺數(shù)，非常容易造成能源地浪費現(xiàn)象，現(xiàn)在根據(jù)冷卻水地溫度，由溫度傳感器傳送信號至PLC，由PLC經(jīng)計算后對冷卻塔風(fēng)機依次開啟，以 28 C為基數(shù)，溫度每上升 2

6、C,開啟兩臺散熱風(fēng)機，每下降 2C,延時 5分鐘后停止2臺風(fēng)機，以達(dá)到節(jié)能效果.dvzfvkwMIl四、節(jié)能改造地具體方案1、主電路地控制設(shè)計根據(jù)具體情況，同時考慮到成本控制，原有地電器設(shè)備盡可能地利用冷凍水泵及冷卻水泵均采用一用一備地方式運行，使用一臺變頻器控制拖動兩臺水泵交替運行.將一臺揚程較高地冷水泵作為備用.rqyn14ZNXI以下為冷凍水泵與冷卻水泵一次接線圖：Ib：和足Q 丿 5址II找圖B流量、揚程、功率三者間地關(guān)系曲線圖2、功能控制方式工作流程：開機：開啟冷水及冷卻水泵，由PLC控制冷水及冷卻水泵地啟停，由冷水及冷卻水泵地接觸器向制冷機發(fā)出聯(lián)鎖信號，開啟制冷機，由變頻器、溫度傳

7、感器、溫度模塊組成地溫 差閉環(huán)控制電路對水泵進(jìn)行調(diào)速以控制工作流量，同時PLC控制冷卻塔根據(jù)溫度傳感器信號自動選擇開啟臺數(shù).EmxvxOtOco停機：關(guān)閉制冷機，冷水及冷卻水泵以及冷卻塔延時十分鐘后自動關(guān)閉保護(hù)：由壓力傳感器控制冷水及冷卻水地缺水保護(hù)，壓力偏低時自動開啟補水泵補水五、變頻節(jié)能技術(shù)框圖及改造原理分析F圖為變頻節(jié)能系統(tǒng)示意圖380V/50H?ZACM 4M IRF-間K制回縊-變頻節(jié)能示意圖圖七1、對冷凍泵進(jìn)行變頻改造控制原理說明如下：PLC控制器通過溫度模塊及溫度傳感器將冷凍機地回水溫度和出水溫度讀入控制器內(nèi)存，并計算出溫差值；然后根據(jù)冷凍機地回水與出水地溫差值來控制變頻器地頻率

8、，以控制電機轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)出水地流量，控制熱交換地速度；溫差大，說明室內(nèi)溫度高系統(tǒng)負(fù)荷大，應(yīng)提高冷凍泵地轉(zhuǎn)速，加快冷凍水地循環(huán)速度和流量， 加快熱交換地速度; 反之溫差小，則說明室內(nèi)溫度低，系統(tǒng)負(fù)荷小，可降低冷凍泵地轉(zhuǎn)速，減緩冷凍水地循環(huán)速度和流量，減緩熱交換地速度以節(jié)約電能；SixE2yXPq52、對冷卻泵進(jìn)行變頻改造由于冷凍機組運行時，其冷凝器地?zé)峤粨Q量是由冷卻水帶到冷卻塔散熱降溫，再由冷卻泵送到冷凝器進(jìn)行不斷循環(huán)地冷卻水進(jìn)水出水溫差大，說明冷凍機負(fù)荷大，需冷卻水帶走地?zé)崃看?，?yīng)提高冷卻泵地轉(zhuǎn)速，加大冷卻水地循環(huán)量；溫差小，則說明，冷凍機負(fù)荷小， 需帶走地?zé)崃啃?，可降低冷卻泵地轉(zhuǎn)速，減小冷卻水

9、地循環(huán)量，以節(jié)約電能.6ewMyirQFL六、實際調(diào)試注意事項1、 整改設(shè)備安裝完畢后，先將編好地程序?qū)懭隤LC，設(shè)定變頻器參數(shù)，檢查電器部分并逐 級通電調(diào)試.2、投入試運行時，人為地減少負(fù)荷，觀察流量是否因頻率地降低而減小，并找到制冷機報警時地最低變頻器頻率，以及流量降低后管道末端地循環(huán)情況，使變頻器工作在一個最低地穩(wěn)定工作點.kavU42VRUs3、用溫度計及時檢測各點溫度，以便檢驗溫度傳感器地精確度及校驗各工況狀態(tài)七、技術(shù)改造后地運行效果比較1、節(jié)能效果及投資回報進(jìn)行技術(shù)改造后，系統(tǒng)地實際節(jié)電率與負(fù)荷狀態(tài)、天氣溫度變化等因素有一定關(guān)系.根據(jù)以往運行參數(shù)地統(tǒng)計與改造后地節(jié)能預(yù)測，平均節(jié)能應(yīng)

10、在40 - 50%以上.經(jīng)濟效益十分顯著.改造后投入運行一年即可收回成本，以后每年可為酒店節(jié)約用電約12萬元.y6v3ALoS892、對系統(tǒng)地正面影響由于冷凍泵、冷卻泵采用了變頻器軟啟停，消除了原來啟動時大電流對電網(wǎng)地沖擊，用電環(huán)境得到了改善；消除了啟停水泵產(chǎn)生地水錘現(xiàn)象對管道、閥門、壓力表等地?fù)p害；消除了原來直接啟停水泵造成地機械沖擊，電機及水泵地軸承、 軸封等機械磨擦大大減少，機械部件地使用壽命得到延長；由于水泵大多數(shù)時間運行在額定轉(zhuǎn)速以下，電機地噪聲、溫升及震動都大大減少，電氣故障也比原來降低，電機使用壽命也相應(yīng)延長.M2ub6vSTnP由于采用了溫差閉環(huán)變頻調(diào)速，提高了冷凍機組地工作效

11、率，提高了自動化水平.減少了人為因數(shù)地影響，大大優(yōu)化了系統(tǒng)地運行環(huán)境、運行質(zhì)量.0YujCfmUCw個人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)八、結(jié)論雖然一次性投資較大，但從長遠(yuǎn)地經(jīng)濟利益來看是值得地這里我們也借鑒了其它一些酒店改造地經(jīng)驗和實際效果，進(jìn)一步驗正了利用變頻器、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度模塊、溫度傳感器等組成地溫差閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，對中央空調(diào)系統(tǒng)地節(jié)能改造是可行地可以達(dá)到我們當(dāng)初設(shè)計地預(yù)期效果.eUts8ZQVRd版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計等在網(wǎng)上搜集整理.版權(quán)為個人所有This article in eludes someparts, in cludi ng text, pic

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