基站空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)產(chǎn)品概述與原理_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、基站空調(diào)變頻節(jié)能系統(tǒng)產(chǎn)品概述與原理1.1. 基站空調(diào)運(yùn)行現(xiàn)狀1、 通信基站的電費(fèi)支出龐大。根據(jù)基站動(dòng)力設(shè)計(jì)及有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)分析,每個(gè)基站中空調(diào)的電費(fèi)支出占總電費(fèi)的比例約為50%。2、 通信基站空調(diào)裝機(jī)配置不一。大多為兩臺(tái)大3匹或5匹三相單冷定頻空調(diào)。運(yùn)行設(shè)置為制冷26,7×24小時(shí)運(yùn)行,其中兩臺(tái)空調(diào)定期切換運(yùn)行,全年不停機(jī)。部分地區(qū)更是兩臺(tái)空調(diào)同時(shí)開(kāi)啟,能耗巨大。3、 空調(diào)的品牌繁多。其中5匹空調(diào)主要為早期基站配置使用,主要為三菱和大金品牌,制冷余量較大,節(jié)能的空間也最大。后期建設(shè)的基站主要采取3匹空調(diào),品牌包括大金、松下、三菱、海爾、樂(lè)聲、華寶、開(kāi)利、華菱等,型號(hào)也較多,實(shí)際運(yùn)行能耗

2、不一,制冷效果和能效比參差不齊。4、 集中于市區(qū)和城鎮(zhèn)中心等用戶密集區(qū)域的中大型基站月平均電費(fèi)在2500元左右,個(gè)別大型基站月均電費(fèi)更是達(dá)到4000元以上。5、 許多基站處于長(zhǎng)期無(wú)人值守狀態(tài),空調(diào)運(yùn)行狀況得不到及時(shí)的檢測(cè)和維護(hù)?;诖?,綠盾公司專(zhuān)門(mén)針對(duì)基站空調(diào),自主研發(fā)出LDVF系列基站節(jié)能控制系統(tǒng),通過(guò)技術(shù)升級(jí)和優(yōu)化管理兩方面相結(jié)合,有效地降低基站的空調(diào)用電,從而降低貴公司在動(dòng)力維護(hù)方面的運(yùn)營(yíng)成本,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)部門(mén)的節(jié)能減排。經(jīng)過(guò)近兩年的實(shí)際運(yùn)行,取得了理想的節(jié)能效果,積累的大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。1.2. 技術(shù)特點(diǎn)1、 采用工業(yè)級(jí)變頻器將現(xiàn)有的定頻空調(diào)改為高精度變頻空調(diào),通過(guò)對(duì)壓縮機(jī)電機(jī)進(jìn)行無(wú)極調(diào)

3、速,實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的線性啟動(dòng)和變速運(yùn)轉(zhuǎn),有效降低壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)的沖擊和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的能耗,大大減小壓縮機(jī)的磨損。2、 通過(guò)專(zhuān)業(yè)的高靈敏度、高精度溫度傳感裝置,適時(shí)采集基站室內(nèi)環(huán)境溫度,再借助變頻器動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷量的動(dòng)態(tài)輸出,提高空調(diào)運(yùn)行的控制精度,將溫感誤差縮小到1以內(nèi),提高空調(diào)的運(yùn)行效率。3、 采用獨(dú)特的電路設(shè)計(jì),一臺(tái)節(jié)能設(shè)備可同時(shí)控制兩臺(tái)空調(diào),設(shè)定固定的周期進(jìn)行自動(dòng)切換運(yùn)行(建議設(shè)定為每8小時(shí)自動(dòng)切換),從而大大降低空調(diào)的故障率和代維人員的工作量。4、 平衡濾除空調(diào)供電網(wǎng)的偕波干擾,降低無(wú)功損耗,保護(hù)空調(diào)電機(jī)。5、 多功能電表(選配)可計(jì)量和顯示系統(tǒng)的適時(shí)三相電壓、電流、頻率、功

4、率、電量等參數(shù),可用做基站動(dòng)力監(jiān)控和節(jié)能測(cè)試之用。6、 遠(yuǎn)程監(jiān)控(選配)可與現(xiàn)有基站/機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)連網(wǎng),實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)備與空調(diào)運(yùn)行狀況的動(dòng)態(tài)監(jiān)控,以及數(shù)據(jù)的采集和設(shè)置,方便系統(tǒng)化管理。1.3. 技術(shù)原理. 提高功率因素在電力系統(tǒng)中,電力用戶由于大量采用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和其它電感性用電設(shè)備,除吸收系統(tǒng)的有功功率做功外,還需要電力系統(tǒng)供給大量無(wú)功功率。這些無(wú)功功率經(jīng)過(guò)多級(jí)送電線路、變壓器的輸送和轉(zhuǎn)換,又造成無(wú)功功率的損失,使電網(wǎng)功率因數(shù)下降。這不但降低了發(fā)供電設(shè)備的效率,造成電網(wǎng)電壓的波動(dòng),也增大了電能損耗。因此,在電力用戶中,提高功率因數(shù)、減少無(wú)功電力消耗,對(duì)節(jié)能降耗具有十分重要的意義。功率因數(shù)的大小,是

5、隨負(fù)荷的性質(zhì)和有功功率在視在功率中所占的比例決定的。在感性負(fù)荷的電路中,功率因數(shù)在0與1之間變化,即0cos1。實(shí)事上功率因數(shù)提高后,電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)并沒(méi)有改變,電動(dòng)機(jī)消耗的有功功率和無(wú)功功率也沒(méi)有改變。但變頻模塊中的濾波電容能有效地與電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)功能量交換,因此變頻器實(shí)際輸入電流減小,從而減小了電網(wǎng)與變頻器之間的線損和供電變壓器的銅耗,同時(shí)減小了無(wú)功電流上串電網(wǎng)。提高功率因數(shù)后,配電系統(tǒng)電流的下降率為:可見(jiàn),若將功率因素提高5%,電線路的損耗P將降低10.8%。. 按需控制壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)采用定轉(zhuǎn)速壓縮機(jī),實(shí)行開(kāi)關(guān)控制,利用壓縮機(jī)上附帶的鼠籠式電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī),從而調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度,空調(diào)

6、在運(yùn)行狀態(tài)下以全功率制冷,造成大量制冷余量浪費(fèi)。電機(jī)在工作過(guò)程中要不斷克服轉(zhuǎn)子從靜止到額定轉(zhuǎn)速變化過(guò)程中所產(chǎn)生的巨大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,尤其是帶著負(fù)荷啟動(dòng)時(shí),啟動(dòng)力矩要高出運(yùn)行力矩許多倍,其結(jié)果不僅要額外耗費(fèi)電能,而且會(huì)加劇壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的磨損。提高空調(diào)能效的關(guān)鍵在于提高空調(diào)壓縮機(jī)、電機(jī)、風(fēng)機(jī)等核心零部件的工作效率。其中,壓縮機(jī)相當(dāng)于空調(diào)的“心臟”,占據(jù)了空調(diào)耗電量的80%左右,對(duì)空調(diào)的控制,本質(zhì)上就是對(duì)電機(jī)的控制。對(duì)于空調(diào)電機(jī)負(fù)載,有:電機(jī)的輸入功率與轉(zhuǎn)速1/3的一次方成正比,采用變頻調(diào)速后節(jié)省的功率可由下式計(jì)算: 節(jié)電率:節(jié)省的功率與系統(tǒng)調(diào)速前后的速差成正比,速差越大,節(jié)能越顯著。可見(jiàn),在保證空調(diào)系

7、統(tǒng)正常制冷的前提下調(diào)速,即使扣除實(shí)際上由于轉(zhuǎn)速下降可能引起的電機(jī)效率降低這一因素,采用變頻調(diào)速,空調(diào)的節(jié)能效果將達(dá)到2035%。. 原理框圖其中,邏輯控制系統(tǒng)根據(jù)室內(nèi)環(huán)境溫度的變化信息與內(nèi)部的設(shè)定值比較,運(yùn)算處理后輸出變頻控制信號(hào);溫度控制系統(tǒng)采集現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度變化進(jìn)行分析比較,把結(jié)果輸送給邏輯控制系統(tǒng);變頻系統(tǒng)通過(guò)控制頻率變化來(lái)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)按需制冷(制熱)。LDVF控制模塊原理圖 1.4. 主要功能對(duì)現(xiàn)有定頻柜式空調(diào)加裝采用交流變頻技術(shù)設(shè)計(jì)的LDVF系列空調(diào)節(jié)能控制器控制空調(diào)運(yùn)行,是目前空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能最有效、最穩(wěn)定的途徑。1、 變頻調(diào)速功能:將原有定頻空調(diào)的運(yùn)行模式改為變頻運(yùn)行,根據(jù)適時(shí)

8、環(huán)境溫度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)空調(diào)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率,采用按需制冷來(lái)保持室內(nèi)的溫度穩(wěn)定,使制冷量連續(xù)變化,自動(dòng)適應(yīng)空調(diào)負(fù)荷的需要,大大降低了壓縮機(jī)的無(wú)功損耗,同時(shí)由于隨時(shí)調(diào)節(jié)供液量,使空調(diào)始終工作在高效的狀態(tài)下,能效比大大的改善,節(jié)電效果非常明顯,比定頻式空調(diào)器節(jié)電達(dá)25%以上。2、 優(yōu)化控制功能:可以實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)空調(diào)最佳的運(yùn)行組合,有效提高空調(diào)利用率,降低空調(diào)損耗,實(shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能,并且大大減少人員維護(hù)成本。(1)冬季,當(dāng)環(huán)境溫度長(zhǎng)時(shí)間保持較低時(shí)(例如設(shè)定為22),同時(shí)關(guān)閉兩臺(tái)空調(diào);(2)春秋兩季,晝夜溫差較大,節(jié)電器可保持啟動(dòng)一臺(tái)空調(diào)運(yùn)行,并控制每隔固定時(shí)間(例如設(shè)定為8小時(shí))自動(dòng)切換到另外一臺(tái)空調(diào)運(yùn)行,如此循環(huán)

9、,降低任一臺(tái)空調(diào)連續(xù)工作的負(fù)荷;(3)夏季,氣溫較高,一臺(tái)空調(diào)運(yùn)行可能達(dá)不到基站的制冷要求,節(jié)電器可根據(jù)設(shè)定的上限溫度(例如設(shè)定為28)選擇一臺(tái)或兩臺(tái)空調(diào)同時(shí)啟動(dòng)運(yùn)行,以保證站內(nèi)溫度恒定在26的標(biāo)準(zhǔn)值。3、 空調(diào)壓縮機(jī)保護(hù)功能:對(duì)壓縮機(jī)有過(guò)載、過(guò)流、過(guò)電壓、欠壓、缺相、壓縮機(jī)漏電等10多項(xiàng)安全保護(hù)。此外,由于壓縮機(jī)長(zhǎng)期工作在低轉(zhuǎn)速、小電流工作區(qū),運(yùn)行平穩(wěn)、少啟停運(yùn)行,減少電機(jī)磨損,所以具有延長(zhǎng)壓縮機(jī)壽命的效果。4、 軟啟動(dòng)功能:普通定頻空調(diào)壓縮機(jī)為定頻啟動(dòng),啟動(dòng)瞬間電流為正常運(yùn)行電流的47倍,消耗電能大,對(duì)壓縮機(jī)的磨損也大,頻繁的大電流起動(dòng)造成很大的浪費(fèi);變頻式空調(diào)器則采用軟啟動(dòng),在低頻范圍內(nèi)

10、低速啟動(dòng),啟動(dòng)電流小,可以有效的節(jié)約電能,同時(shí)在起動(dòng)時(shí)能減少壓縮機(jī)的磨損??蓪?shí)現(xiàn)空調(diào)壓縮機(jī)的軟啟動(dòng),有效減少壓縮機(jī)起動(dòng)時(shí)的大電流沖擊,并減少了瞬間起動(dòng)時(shí)空調(diào)壓縮機(jī)的磨損。5、 電網(wǎng)電壓適應(yīng)性強(qiáng),相對(duì)原有定頻運(yùn)行狀態(tài),變頻空調(diào)器能在較寬的電壓范圍內(nèi)工作。6、 真正模糊化、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)化控制:采用變頻模糊控制技術(shù),具有先進(jìn)的記憶識(shí)別功能,反應(yīng)速度快,調(diào)節(jié)范圍大,可根據(jù)環(huán)境條件的變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行狀態(tài),對(duì)應(yīng)輸出制冷量的大小。維持設(shè)定溫度的條件下,獲得最大的節(jié)能率。7、 預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)通信接口,可通過(guò)智能控制器可將運(yùn)行數(shù)據(jù)(溫度、電壓、電流、故障等信息)從RS232或全雙工RS422通信口,由移動(dòng)通信站傳輸?shù)街?/p>

11、班控制中心。同時(shí)也可遠(yuǎn)程操作開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)。1.5. 節(jié)電效果1、 空調(diào)整體節(jié)電率可達(dá)到20%以上,5匹空調(diào)的節(jié)電率可達(dá)到25%以上。節(jié)電率=(非節(jié)電狀態(tài)耗電量節(jié)電狀態(tài)耗電量)÷非節(jié)電狀態(tài)耗電量2、 單個(gè)基站日均節(jié)電12度以上,安裝5匹空調(diào)的基站日均節(jié)電18度以上。3、 壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),室外機(jī)噪音下降610dB,室外機(jī)振動(dòng)明顯減小。4、 空調(diào)故障率降低,空調(diào)維護(hù)人員的工作量減少。5、 空調(diào)主機(jī)壽命延長(zhǎng)。1.6. 性能指標(biāo)1、 工作電壓:380V,±10%2、 主控制器功率:510W3、 測(cè)溫范圍:10994、 工作溫度范圍:10805、 噪音:小于40dB6、 預(yù)留其他輔助功能:

12、RS232/485等標(biāo)準(zhǔn)接口,可根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展。1.7. 選站建議根據(jù)已完成試驗(yàn)和正在投入運(yùn)行的基站節(jié)能效果情況,選擇針對(duì)滿足以下條件的基站進(jìn)行變頻節(jié)能改造,可以達(dá)到良好的節(jié)能效果:1、 基站空調(diào)自身的額定功率較大,例如安裝了5P空調(diào)的站點(diǎn)。因?yàn)榘惭b5P空調(diào)的站點(diǎn)空調(diào)制冷余量大,所以節(jié)能空間也相對(duì)較大。2、 基站整體負(fù)載在60A150A之間。負(fù)載大的站點(diǎn),因?yàn)槠湓O(shè)備多發(fā)熱量大,所以導(dǎo)致空調(diào)的使用量大,空調(diào)起動(dòng)制冷時(shí)因?yàn)榛久娣e不大,很容易使環(huán)境達(dá)到設(shè)定的溫度從而停止制冷,但因機(jī)器發(fā)熱量大使環(huán)境溫度很快回升,從而又需要起動(dòng)壓縮機(jī)制冷。這樣反復(fù)的運(yùn)行,導(dǎo)致壓縮機(jī)頻繁起動(dòng),在壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)因?yàn)槠鋯?dòng)功率大、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,所以一般都需要一個(gè)59倍的起動(dòng)電流。所以在啟動(dòng)時(shí)消耗的電量較多,而頻繁的起動(dòng)無(wú)疑加深了空調(diào)的負(fù)擔(dān),使其用電量加大。3、 采用國(guó)產(chǎn)3匹空調(diào)(格力、海爾、華菱等品牌)的基站比進(jìn)口3匹空調(diào)(三洋、大金等品牌)效果好。但對(duì)于采用5匹空調(diào)的基站不分品牌和型號(hào),效果均比3匹空調(diào)的基站

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