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中央空調係統節能改造

中央空調係統主要由製冷機、冷卻水循環係統、風機盤管係統和散熱水塔組成。製冷機通過壓縮機將製冷劑壓縮成液態後送蒸發器中與冷凍水進行熱交換,將冷凍水製冷,冷凍水泵將冷凍水送到各風機風口的冷卻盤管中,由風機吹送冷風達到降溫的目的。

1、中央空調係統耗電的現狀

   一般來說,中央空調係統的最多負載能力是按照天氣最熱,負荷最大的條件來設計的,存在著很大寬裕量,但實際上係統極少在這些極限條件下工作,根據有關資料統計,空調設備95%的時間運行在70%負荷一下波動,所以實際負荷總不能達到滿負荷,特別是冷氣需求量少的情況下,主機負荷量低,為了保證有較好的運行狀態和較高的運行效率,主機能在一定範圍根據負載的變化加載和卸載,但與相配套的冷卻水泵卻仍在高負荷狀態下運行,這樣會帶來以下一係列問題:

*水流量過大使冷水係統進水和回水溫差降低,惡化了主機的工作條件、引起主機熱交換效率下降,電能浪費嚴重;

*水泵壓力過大,通常都是通過調整管道上的閥門開度來調節冷卻水和冷凍水流量,因此閥門上存在著很大的能量損失。

由於中央空調冷卻水、冷凍水係統運行效率低,能耗較大且屬長期運行,進行節能技術改造是完全必要的。

 

2、中央空調調節冷凍/冷卻泵轉速的節電原理

   采用交流變頻技術控製冷凍/冷卻泵的運行,是目前中央空調係統節能改造的有效途徑之一。

  泵的負載功率與轉速成3次方比例關係,即PN3,其中P為功率,N為轉速;可見用變頻調速的方法來減少水泵流量的經濟效益是十分顯著的,當所需流量減少,水泵轉速降低時,其電動機的所需功率按轉速的三次方下降。列如:

A.當水泵流量下降10%(跟蹤輸出頻率為45Hz

  則電動機軸功率P=0.93P=0.729P   即節電率27.1%

B.當水泵流量下降30%(跟蹤輸出頻率為35Hz

  則電動機軸功率P=0.73P=0.343P   即節電率65.7%

當冷水機負荷下降時,所需的水流量減少,通過電動機的調速裝置降低泵的轉速來減少水的流量,泵的軸功率相應減少,電動機的輸入功率也隨之減少。當用冷量增加,冷機負荷量增大,冷凝器進出水溫差增大,變頻器運行頻率增加,水泵轉速加快,水流量增加,從而維持文昌恒定。反之亦然。從而達到理想的節能效果。

 

3、節電控製原理

   澳门百家乐培逸節能變頻中央控製器通過溫度模板及溫度傳感器講冷凍/冷卻泵回水溫度和出水溫度讀入內存,並計算出溫差值;然後根據其溫差值來控製變頻器的轉速,調節出水的流量,控製熱交換的速度;溫差大,說明室內溫度高,應提高冷凍/冷卻泵的轉速,加快冷凍/冷卻水的循環速度和流量,加快熱交換的速度;反之溫差小,則說明室內溫度低,可降低冷凍/冷卻泵的轉速,減緩冷凍/冷卻水的循環速度和流量,減緩熱交換的速度以節約電能變頻器的啟動、停止、運行頻率的改變及監控顯示數據如變頻器輸出功率、變頻器輸出頻率、輸出電流,輸出電壓等都是有變頻中央控製器通過485通訊協議實現的。

 

4、節電控製過程

50Hz的頻率變頻啟動M1冷凍/冷卻泵(第一台泵),並自動轉入維持控製係統,溫差控製曲線—如圖一:

 

圖一溫差與變頻器運行頻率的控製曲線

 

圖二 冷凍/冷卻泵控製原理

變頻器的上限頻率設為50Hz,變頻器的下線頻率為30Hz(根據現場情況而定),自動控製時按照圖一的控製曲線,並結合先進的智能模糊控製技術。

1)當溫差≤1℃時,變頻器將在30Hz頻率運行,隨之室內溫度的不斷升高,冷凍/冷卻回水的溫度也不斷上升,變頻器的運行頻率也隨著溫差的增大而自動升高;

2)當溫差≥5℃時,變頻器將在50Hz頻率運行,這是1台變頻器已無法滿足控製要求,需要啟動M2冷凍/冷卻泵(第二胎泵),M2啟動過程完成後,共同調節冷凍水的流量,控製熱交換的速度,實現了出水和回水間的恒溫差控製;

3)當溫差≥5℃時,要啟動M1M2冷凍/冷卻泵進行工頻運行,共同調節冷凍/冷卻水的流量,控製熱交換速度,實現了出水和回水間恒溫差控製;

4)如果當溫差降低到≤1~2℃時,可關閉其中的1泵,保留1台變頻器自動運行,實現最大限度的節能。

冷凍/冷卻泵在運行後,控製係統會自動給主機發出運行允許信號,從而保證主機開機運行時不會出現如管道結冰的危險,從而保證了變頻節能部分能很好地配合整個中央空調係統的運行。

5、節能設備特點

*變頻係統采用最佳勵磁控製方式,對勵磁電流進行最佳的調整,使電動機的效率得到更大幅度的提高,更進一步實現高效節能;

*配備觸摸屏人機介麵,操作控製簡捷,各種數據顯示直觀;

*配備可編程控製器、RS485通訊模塊,節電/旁路自動切換,操作方便;

*內置瞬時停電在啟動功能及再試啟動功能,在無人看管的情況下,完全自動化運行;

*對水泵實現軟停和軟起,可完全消除網管水錘效應;

*可隨時調節管路中的壓差,保證在適合的範圍內;

*運行合理,電機、水泵、聯軸器的使用壽命將大大提高;

*冷凍和冷卻泵的節電率在20%以上,甚至可以達60%


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