普通中央空調(diào)水泵變頻改造節(jié)能方案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——普通中央空調(diào)水泵變頻改造節(jié)能方案能源的利用處境標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家科技進(jìn)步的水平。在我國(guó)大力推廣節(jié)能產(chǎn)品，遏止使用耗能過大的設(shè)備，提高能源的利用率，以縮短與世界先進(jìn)國(guó)家的差距，為中國(guó)的現(xiàn)代創(chuàng)辦供給能源的保證。本文介紹中央空調(diào)系統(tǒng)中的冷卻水系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)在得志供冷質(zhì)量的處境下最正確的節(jié)能方法、原理及實(shí)現(xiàn)。

中央空調(diào)；節(jié)能；變頻

0.引言

能源的利用處境標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家科技進(jìn)步的水平。在我國(guó)大力推廣節(jié)能產(chǎn)品，遏止使用耗能過大的設(shè)備，提高能源的利用率，以縮短與世界先進(jìn)國(guó)家的差距，為中國(guó)的現(xiàn)代創(chuàng)辦供給能源的保證。在中央空調(diào)使用中，它的耗能量是很大的，約占整個(gè)供電部門供電量的40%左右。例如一家建筑面積為8萬多平方米綜合性的大型醫(yī)院，有門診大樓1棟，住院大樓2棟，中央空調(diào)系統(tǒng)有800kW冷卻主機(jī)3臺(tái)，冷凍水泵機(jī)組有93kW電機(jī)4臺(tái)，冷卻水泵機(jī)組有93kW電機(jī)4臺(tái)，通過對(duì)冷凍水泵機(jī)組和冷卻水泵機(jī)組的變頻節(jié)能的改造使用11個(gè)月，儉約電費(fèi)41.5萬元，為中央空調(diào)的節(jié)能，創(chuàng)造了有益的閱歷?，F(xiàn)將其系統(tǒng)組成、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)方法作一介紹。

1.中央空調(diào)變頻節(jié)能的原理系統(tǒng)組成

中央空調(diào)舉行變頻節(jié)能系統(tǒng)，需要硬件及軟件技術(shù)的組合，利用矢量操縱手段將動(dòng)態(tài)過程相應(yīng)補(bǔ)償，恒轉(zhuǎn)矩調(diào)壓、瞬流干擾負(fù)向抑制技術(shù)綜合使用。變頻調(diào)速技術(shù)產(chǎn)生的新產(chǎn)品，通過同步跟蹤，調(diào)壓、調(diào)相、調(diào)理頻率、瞬流抑制于一體，具有：

（1）恒轉(zhuǎn)矩的條件下調(diào)理操縱電壓，限制電流，使電機(jī)負(fù)載處于最適當(dāng)、最小、最省電力的電壓和電流運(yùn)行狀態(tài)。

（2）矢量操縱和模糊規(guī)律操縱的優(yōu)化調(diào)頻技術(shù)，具有最先進(jìn)通用變頻器的全部功能。

（3）由微機(jī)采樣跟蹤，實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。

（4）瞬流干擾抑制技術(shù)，過濾瞬流波動(dòng)減小其所造成的損失和干擾。

正是由于這些優(yōu)勢(shì)，使中央空調(diào)變頻節(jié)能有實(shí)施的理論依據(jù)和舉行操縱的可行性。其主要應(yīng)考慮的因素有：

（1）在中央空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)為保證在天氣溫度最高的處境下能得志要求，所以按最大的負(fù)荷設(shè)計(jì)并有15%左右的豐饒量，而平日使用時(shí)并不能達(dá)成滿負(fù)荷，所以存在較大的裕度，其中主機(jī)往往可以根據(jù)負(fù)載變化自動(dòng)加載，卸載，而水泵的流量卻不能隨主機(jī)匹配調(diào)理，存在很大濫用。

（2）系統(tǒng)的流量壓力務(wù)必靠截流閥和旁路閥調(diào)理來完成，因此不成制止存在較大截流損失和消耗大流量高壓力主機(jī)，以及低流量小溫差的現(xiàn)象。不僅大量濫用電能，而且還可能造成空調(diào)冷暖不適的情形，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備帶來不利的影響。

（3）電機(jī)起動(dòng)電流為額定值的5倍左右。電機(jī)在如此大的電流沖擊下，舉行頻繁的起停，對(duì)電機(jī)、接觸器觸點(diǎn)、空氣外形觸點(diǎn)帶來電弧沖擊，同時(shí)也會(huì)給電網(wǎng)帶來確定的有害沖擊。同時(shí)起動(dòng)時(shí)帶來的機(jī)械沖擊和中斷時(shí)的承重現(xiàn)象也會(huì)給機(jī)械傳動(dòng)、軸承、閥門等帶來疲乏損傷。

（4）變頻技術(shù)在現(xiàn)代空調(diào)中的使用已成為必然趨勢(shì)，因此這不僅能有效革新現(xiàn)代空調(diào)系統(tǒng)的工藝缺乏，還能大幅降低能耗節(jié)省運(yùn)行本金。因此，在中央空調(diào)系統(tǒng)中安裝變頻操縱系統(tǒng)并設(shè)置閉環(huán)自動(dòng)調(diào)理，使節(jié)能效果更好。

2.中央空調(diào)變頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)

在我國(guó)的南方地區(qū)周邊，每年空調(diào)開的時(shí)間大約8個(gè)月左右。這樣一年之中，中央空調(diào)系統(tǒng)中的冷卻泵機(jī)組和冷凍水泵機(jī)組都在固定的大流量下工作。另外由于季節(jié)、晝夜和用戶負(fù)荷的變化，實(shí)際上空調(diào)負(fù)載在絕大片面時(shí)間內(nèi)比設(shè)計(jì)負(fù)載低好多可由建筑物的實(shí)測(cè)得到熱負(fù)載變化率的處境。這樣，就可以抉擇水泵流量和壓力的最大（100%）設(shè)計(jì)負(fù)載，這樣相比，一年中負(fù)載率在50%以下的時(shí)間占全部運(yùn)行時(shí)間的50%以上，一般冷凍水設(shè)計(jì)溫差為5～7℃，冷卻水的設(shè)計(jì)溫差為4～6℃，在系統(tǒng)流量固定的處境下，全年絕大片面運(yùn)行時(shí)間溫差僅為1～3℃，即在溫差低、流量大的處境下工作，增加了管路系統(tǒng)的能量損失，濫用了水泵運(yùn)行的輸送能量。一般空調(diào)水泵的耗電量占空調(diào)系統(tǒng)耗電的20～30%。因此，儉約水泵在低負(fù)載時(shí)系統(tǒng)供水輸出能量具有很重要的意義，所以隨負(fù)荷而變更水流量的空調(diào)水泵系統(tǒng)就顯示出巨大的優(yōu)越性，而得到越來越廣泛的重視及應(yīng)用。采用變頻器調(diào)理泵的轉(zhuǎn)速可以很便當(dāng)?shù)卣{(diào)理水的流量，其節(jié)能率通?？蛇_(dá)35%～50%左右

3.中央空調(diào)變頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

變頻系統(tǒng)只涉及冷凍水機(jī)組和冷卻水機(jī)組的變頻調(diào)理操縱。

3.1冷凍水系統(tǒng)

它的水溫取決于蒸發(fā)器的設(shè)定值，回水溫度取決于蒸發(fā)器接收的熱量，中央空調(diào)冷凍水出的溫度與冷凍水的回水溫度設(shè)計(jì)最大溫差為5℃（出水為8℃，回水為13℃）?，F(xiàn)采用在蒸發(fā)器的出水管和回水管上裝有檢測(cè)溫度的變送器。再與PID溫度調(diào)理器、PLC和變頻器組成閉環(huán)操縱系統(tǒng)，通過冷凍水的溫差來操縱，使冷凍水泵機(jī)組的轉(zhuǎn)速相應(yīng)于熱負(fù)載的變化而變化，當(dāng)?shù)谝慌_(tái)電機(jī)已達(dá)成工頻時(shí)，還達(dá)不到要求時(shí)就可起動(dòng)其次臺(tái)電機(jī)，工頻運(yùn)行，然后調(diào)控第一臺(tái)電機(jī)。這樣不斷調(diào)整操縱，使其達(dá)成最正確的效果。

3.2冷卻水系統(tǒng)

降低水的溫度取決于冷卻塔的工作狀態(tài)，我們只需操縱高溫冷卻水的溫度（冷凝器出水口）即可操縱溫差?，F(xiàn)采用溫度變送器，PID調(diào)理器，PLC變頻器組成的閉環(huán)操縱系統(tǒng)，冷凝器出水溫度操縱在T2（例如38℃），使冷卻水泵的轉(zhuǎn)速相應(yīng)于熱負(fù)載的變化而變化。同樣，當(dāng)?shù)谝慌_(tái)電機(jī)已達(dá)成工頻時(shí)，還達(dá)不到要求時(shí)，就可起動(dòng)其次臺(tái)電機(jī)實(shí)行工頻運(yùn)行，然后調(diào)控第一臺(tái)電機(jī)，使之達(dá)最正確的狀態(tài)。

4.系統(tǒng)的特點(diǎn)及效果

變頻節(jié)能系統(tǒng)由于采用閉環(huán)操縱，電機(jī)按需要設(shè)定溫度，使設(shè)備容量隨時(shí)間季節(jié)變化，熱負(fù)荷通過轉(zhuǎn)速調(diào)理能在得志要求的前提下最大限度的節(jié)能，并裁減對(duì)電網(wǎng)的沖擊。由于本系統(tǒng)參與了各種養(yǎng)護(hù)措施，使安好穩(wěn)當(dāng)性大大提高。

本系統(tǒng)舉行變頻節(jié)能改造后，一向穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行，累計(jì)運(yùn)行了11個(gè)月以電機(jī)容量90kW為例，計(jì)算其變頻節(jié)能效益。

4.1冷凍水泵變頻節(jié)能效益

實(shí)際耗電量5298×4=211920kW；變頻后平均功率211920/5839=363kW。

節(jié)電率（1-36.9/90）×100%=59.7%儉約費(fèi)用（90×5839-211920）×0.78=244660元。

4.2冷卻水泵變頻節(jié)能效益

實(shí)際耗電量3452×40=138080kWh；變頻后平均功率138080/3968=34.8kW。

節(jié)電率（1-34.8/90）×100%=61.3%；儉約費(fèi)用（90×3968-138080）×0.78=170851元，兩項(xiàng)儉約費(fèi)用共計(jì)415.511元。由此可見，采用此系統(tǒng)為用戶儉約了本金，提高了效益，取得較好的社會(huì)收益。

5.結(jié)論

本文分析了所設(shè)計(jì)的中央空調(diào)理能系統(tǒng)的原理，設(shè)計(jì)方法和經(jīng)濟(jì)效益。由于此系統(tǒng)節(jié)能效果顯著，不少酒店大廈中央空調(diào)的物業(yè)管理部門都