【中國(guó)制冷網(wǎng)】

    一水泵風(fēng)機(jī)節(jié)能改造的必要性

    中央空調(diào)是大廈里的耗電大戶,每年的電費(fèi)中空調(diào)耗電占60%左右,因此中央空調(diào)的節(jié)能改造顯得尤為重要.

    由于設(shè)計(jì)時(shí)中央空調(diào)系統(tǒng)必須按天氣z*熱負(fù)荷z*大時(shí)設(shè)計(jì)并且留10-20%設(shè)計(jì)余量,然而實(shí)際上絕大部分時(shí)間空調(diào)是不會(huì)運(yùn)行在滿負(fù)荷狀態(tài)下存在較大的富余,.所以節(jié)能的潛力就較大其中冷凍主機(jī),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)調(diào)節(jié)存在很大的浪費(fèi).

    水泵風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的流量與壓差是靠閥門和旁通調(diào)節(jié)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(xiàn)象.不僅大量浪費(fèi)電能而且還造成中央空調(diào)z*末端達(dá)不到合理效果的情況.為了解決這些問(wèn)題需使水泵隨著負(fù)載的變化調(diào)節(jié)水流量并關(guān)閉旁。

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

    綜上,為了節(jié)約能源和費(fèi)用,需對(duì)水泵風(fēng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行改造,經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查與了解,采用成熟的變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)以便達(dá)到節(jié)能和延長(zhǎng)電機(jī)接觸器及機(jī)械散件軸承閥門管道的使用壽命。

    這是因?yàn)樽冾l器能根據(jù)冷凍水泵送風(fēng)機(jī)和冷卻水泵負(fù)載變化隨之調(diào)整水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，在滿足中央空調(diào)系統(tǒng)正常工作的情況下，使冷凍水泵送風(fēng)機(jī)和冷卻水泵作出相應(yīng)調(diào)節(jié)。以達(dá)到節(jié)能目的以水泵為例水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速下降電機(jī)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(zhuǎn)速，N0為電機(jī)原來(lái)的轉(zhuǎn)速，P0為原電機(jī)轉(zhuǎn)速下的電機(jī)消耗功率，Q0為原電機(jī)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速減少的一次方成正比但功耗的減少卻與轉(zhuǎn)速減少的三次方成正比

    如假設(shè)原流量為100個(gè)單位耗能也為100個(gè)單位如果轉(zhuǎn)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(jī)后電機(jī)在起動(dòng)時(shí)及運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，均無(wú)沖擊電流，而沖擊電流是影響接觸器電機(jī)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(jī)后還可避免水垂現(xiàn)象，因此可大大延長(zhǎng)電機(jī)接觸器及機(jī)械散件軸承閥門管道的使用壽命。

    二水泵節(jié)能改造的方案

    中央空調(diào)系統(tǒng)通常分為冷凍媒水和冷卻水兩個(gè)系統(tǒng)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外z*新資料介紹并多處通過(guò)對(duì)在中央空調(diào)水泵系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制改造的成功范例進(jìn)行考察，現(xiàn)在水泵系統(tǒng)節(jié)能改造的方案大都采用變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

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

    制冷模式下冷凍水泵系統(tǒng)的閉環(huán)控制

    該方案在保證z*末端設(shè)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(shè)定為下限頻率并鎖定變頻冷凍水泵的頻率調(diào)節(jié)是通過(guò)安裝在冷凍水系統(tǒng)回水主管上的溫度傳感器檢測(cè)冷凍水回水溫度，再經(jīng)由溫度控制器設(shè)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(shè)定溫度時(shí)頻率無(wú)極上調(diào)。

    2制熱模式下冷凍水泵系統(tǒng)的閉環(huán)控制

    該模式是在中中央空調(diào)中熱泵運(yùn)行即制熱時(shí)冷凍水泵系統(tǒng)的控制方案同制冷模式控制方案一樣。在保證z*末端設(shè)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(shè)定為下限頻率并鎖定變頻冷凍水泵的頻率調(diào)節(jié)是通過(guò)安裝在冷凍水系統(tǒng)回水主管上的溫度傳感器。檢測(cè)冷凍水回水溫度再經(jīng)由溫度控制器設(shè)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(shè)定溫度時(shí)頻率無(wú)極上調(diào)，當(dāng)溫度傳感檢測(cè)到的冷凍水回水溫越高變頻器的輸出頻率越低。此系統(tǒng)具有以上功能。通過(guò)安裝在冷凍水系統(tǒng)回水主管上的溫度傳感器安裝在冷凍水系統(tǒng)回水主管上來(lái)檢測(cè)冷凍水的回水溫度。并可直接通過(guò)設(shè)定變頻器參數(shù)使系統(tǒng)溫度調(diào)控在需要的范圍內(nèi)。

    隨著生活水平的提高，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(shè)置有中央空調(diào)系統(tǒng)，而大多數(shù)中央空調(diào)的運(yùn)行，絕大部分末端機(jī)采用開(kāi)/關(guān)控制方式，難以滿足人們對(duì)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(xiàn)實(shí)。

    1調(diào)節(jié)風(fēng)量

    在中央空調(diào)系統(tǒng)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(jī)直接送入室內(nèi)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)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(nèi)的制冷熱量，從而較方便地調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度這樣便可以根據(jù)自己的要求，來(lái)設(shè)定需要的室溫調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以控制送風(fēng)量使用變頻器對(duì)風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速在變頻的同時(shí)，輸出端的電壓亦隨之改變，從而節(jié)約了能源降低了系統(tǒng)噪音其經(jīng)濟(jì)性和舒適性是不言而喻的。

    2控制方式的確立

    1在室內(nèi)適當(dāng)?shù)奈恢茫惭b手動(dòng)調(diào)節(jié)控制終端調(diào)速電位器VR和運(yùn)行開(kāi)關(guān)KK置于控制終端盒，內(nèi)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(diào)整頻率設(shè)定電位器VR，可以改變變頻器的輸出頻率，從而控制風(fēng)機(jī)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(qiáng)。

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