【中國制冷網(wǎng)】

    一水泵風(fēng)機節能改造的必要性

    中央空調是大廈里的耗電大戶(hù),每年的電費中空調耗電占60%左右,因此中央空調的節能改造顯得尤為重要.

    由于設計時(shí)中央空調系統必須按天氣z*熱負荷z*大時(shí)設計并且留10-20%設計余量,然而實(shí)際上絕大部分時(shí)間空調是不會(huì )運行在滿(mǎn)負荷狀態(tài)下存在較大的富余,.所以節能的潛力就較大其中冷凍主機,可以根據負載變化隨之加載或減載冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負載變化作出相應調節存在很大的浪費.

    水泵風(fēng)機系統的流量與壓差是靠閥門(mén)和旁通調節來(lái)完成,因此不可避免地存在較大截流損失和大流量高壓力低溫差的現象.不僅大量浪費電能而且還造成中央空調z*末端達不到合理效果的情況.為了解決這些問(wèn)題需使水泵隨著(zhù)負載的變化調節水流量并關(guān)閉旁。

    再因水泵風(fēng)機采用的是Y-起動(dòng)方式電機的起動(dòng)電流均為其額定電流的34倍一臺90KW的電動(dòng)機,其起動(dòng)電流將達到500A.在如此大的電流沖擊下接觸器電機的使用壽命大大下降同時(shí),起動(dòng)時(shí)的機械沖擊和停泵時(shí)水垂現象,容易對機械散件軸承閥門(mén)管道等造成破壞,從而增加維修工作量和備品備件費用.

    綜上,為了節約能源和費用,需對水泵風(fēng)機系統進(jìn)行改造,經(jīng)市場(chǎng)調查與了解,采用成熟的變頻器來(lái)實(shí)現以便達到節能和延長(cháng)電機接觸器及機械散件軸承閥門(mén)管道的使用壽命。

    這是因為變頻器能根據冷凍水泵送風(fēng)機和冷卻水泵負載變化隨之調整水泵電機的轉速，在滿(mǎn)足中央空調系統正常工作的情況下，使冷凍水泵送風(fēng)機和冷卻水泵作出相應調節。以達到節能目的以水泵為例水泵電機轉速下降電機從電網(wǎng)吸收的電能就會(huì )大大減少

    其減少的功耗P=P01-(N1/N0)31式

    減少的流量Q=Q01-(N1/N0)2式

    其中N1為改變后的轉速，N0為電機原來(lái)的轉速，P0為原電機轉速下的電機消耗功率，Q0為原電機轉速下所產(chǎn)生的水泵流量。

    由上式可以看出流量的減少與轉速減少的一次方成正比但功耗的減少卻與轉速減少的三次方成正比

    如假設原流量為100個(gè)單位耗能也為100個(gè)單位如果轉速降低10個(gè)單位

    由2式Q=Q01-(N1/N0)=1001-(90/100)=10可得出流量改變了10個(gè)單位但功耗

    由1式P=P0[1-(N1/N0)3]=1001-(90/100)3=27.1可以得出功率將減少27.1個(gè)

    單位即比原來(lái)減少27.1%

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    再因變頻器是軟啟動(dòng)方式，采用變頻器控制電機后電機在起動(dòng)時(shí)及運轉過(guò)程中，均無(wú)沖擊電流，而沖擊電流是影響接觸器電機使用壽命z*主要z*直接的因素同時(shí)采用變頻器，控制電機后還可避免水垂現象，因此可大大延長(cháng)電機接觸器及機械散件軸承閥門(mén)管道的使用壽命。

    二水泵節能改造的方案

    中央空調系統通常分為冷凍媒水和冷卻水兩個(gè)系統。根據國內外z*新資料介紹并多處通過(guò)對在中央空調水泵系統進(jìn)行閉環(huán)控制改造的成功范例進(jìn)行考察，現在水泵系統節能改造的方案大都采用變頻器來(lái)實(shí)現。

    1冷凍媒水泵系統的閉環(huán)控制(推薦檢測回水溫度)見(jiàn)下圖

    制冷模式下冷凍水泵系統的閉環(huán)控制

    該方案在保證z*末端設備冷凍水流量供給的情況下，確定一個(gè)冷凍泵變頻器工作的z*小工作頻率，將其設定為下限頻率并鎖定變頻冷凍水泵的頻率調節是通過(guò)安裝在冷凍水系統回水主管上的溫度傳感器檢測冷凍水回水溫度，再經(jīng)由溫度控制器設定的溫度來(lái)控制變頻器的頻率增減控制方式，是冷凍回水溫度大于設定溫度時(shí)頻率無(wú)極上調。

    2制熱模式下冷凍水泵系統的閉環(huán)控制

    該模式是在中中央空調中熱泵運行即制熱時(shí)冷凍水泵系統的控制方案同制冷模式控制方案一樣。在保證z*末端設備冷凍水流量供給的情況下，確定一個(gè)冷凍泵變頻器工作的z*小工作頻率，將其設定為下限頻率并鎖定變頻冷凍水泵的頻率調節是通過(guò)安裝在冷凍水系統回水主管上的溫度傳感器。檢測冷凍水回水溫度再經(jīng)由溫度控制器設定的溫度來(lái)控制變頻器的頻率增減不同的是冷凍回水溫度小于設定溫度時(shí)頻率無(wú)極上調，當溫度傳感檢測到的冷凍水回水溫越高變頻器的輸出頻率越低。此系統具有以上功能。通過(guò)安裝在冷凍水系統回水主管上的溫度傳感器安裝在冷凍水系統回水主管上來(lái)檢測冷凍水的回水溫度。并可直接通過(guò)設定變頻器參數使系統溫度調控在需要的范圍內。

    隨著(zhù)生活水平的提高，人們已開(kāi)始關(guān)注生活與工作環(huán)境的舒適性大型公共建筑，如商場(chǎng)，賓館，影劇院等均設置有中央空調系統，而大多數中央空調的運行，絕大部分末端機采用開(kāi)/關(guān)控制方式，難以滿(mǎn)足人們對舒適感的要求。變頻技術(shù)的飛速發(fā)展成本進(jìn)一步下降使得這一要求成為現實(shí)。

    1調節風(fēng)量

    在中央空調系統中冷暖的輸送介質(zhì)，通常是水在末端將與熱交換器充分接觸的清潔空氣，由風(fēng)機直接送入室內，從而達到調節室溫的目的。在輸送介質(zhì)水溫度恒定的情況下，改變送風(fēng)量可以改變帶入室內的制冷熱量，從而較方便地調節室內溫度這樣便可以根據自己的要求，來(lái)設定需要的室溫調整風(fēng)機的轉速，可以控制送風(fēng)量使用變頻器對風(fēng)機實(shí)現無(wú)級變速在變頻的同時(shí)，輸出端的電壓亦隨之改變，從而節約了能源降低了系統噪音其經(jīng)濟性和舒適性是不言而喻的。

    2控制方式的確立

    1在室內適當的位置，安裝手動(dòng)調節控制終端調速電位器VR和運行開(kāi)關(guān)KK置于控制終端盒，內變頻器的集中供電由空氣開(kāi)關(guān)控制，需要送電時(shí)在配電控制室直接操作調整頻率設定電位器VR，可以改變變頻器的輸出頻率，從而控制風(fēng)機的送風(fēng)量關(guān)閉時(shí)斷開(kāi)KK，即可此方式成本低廉隨意性強。

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