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HLP變頻器在中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能中的應用

2010-12-06
來源:丹佛斯成員企業(yè)海利普(HOLIP)變頻器鄭州銷售處

隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,中央空調(diào)已進入賓館、飯店、工礦企業(yè)、辦公樓等各領(lǐng)域。常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)是按照最大冷熱負荷進行選型設(shè)計。而全年最熱及最冷的天氣只有幾天,因而中央空調(diào)大多數(shù)時間是在低于機組額定負荷即部分負荷狀態(tài)下運行,造成了電能極大的浪費,隨著科技的發(fā)展,變頻器已廣泛應用于各行各業(yè),其價格便宜,技術(shù)成熟,特別是對風機、水泵的節(jié)能改造目前已在工業(yè)領(lǐng)域中廣泛推廣,其平均節(jié)電在30%以上。

 

一、中央空調(diào)節(jié)能最佳方法
由于中央空調(diào)主要設(shè)備是風機水泵,所以節(jié)能最佳方法就是采用變頻器。目前大多數(shù)中間空調(diào)還采用以往舊的控制方式,即:通過改變壓縮機機組、水泵、風機啟停臺數(shù),以達到調(diào)節(jié)溫度的目的。
該調(diào)節(jié)方式缺點集中表現(xiàn)為如下幾點:
● 設(shè)備長時間全開或全閉,輪流運行,浪費電能驚人。
● 電機直接工頻啟動,沖擊電流大,嚴重影響設(shè)備使用壽命。
● 溫控效果不佳。當環(huán)境或冷熱負荷發(fā)生變化時,只能通過增減冷熱水泵的數(shù)量或使用擋風板來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,溫度波動大,舒適感差。
中央空調(diào)采用變頻器后有如下優(yōu)點:
● 變頻器可軟啟動電機,大大減小沖擊電流,降低電機軸承磨損,延長軸承壽命。
● 調(diào)節(jié)水泵風機流量、壓力可直接通過更改變頻器的運行頻率來完
成,可減少或取消擋板、閥門。
● 系統(tǒng)耗電大大下降,噪聲減小。
● 若采用溫度閉環(huán)控制方式,系統(tǒng)可通過檢測環(huán)境溫度,自動調(diào)節(jié)風量,隨天氣、熱負荷的變化自動調(diào)節(jié),溫度變化小,調(diào)節(jié)迅速。
● 系統(tǒng)可通過現(xiàn)場總線與中央控制室聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)集中遠程監(jiān)控。


二、供水系統(tǒng)變頻節(jié)能改造
無論是溴化鋰機組或電制冷(氟利昂)機組的中央空調(diào)系統(tǒng),主機自身的能量消耗有機組控制,機外的電力消耗組不能控制,而這部分的成本是相當高的,卻通常被人忽視了。尤其是溴化鋰機組,在額定狀態(tài)制冷運用行時,機外水泵、冷卻塔的電機耗電量約占總體能源消耗成本的30%(以每公斤油2元、每度電1元計算)。無論從環(huán)境保護角度還是用戶切身利益角度,都應將中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計成最節(jié)能的系統(tǒng)。采用變頻器來控制機外水泵電機、冷卻塔電機是最簡單、最有效的節(jié)能措施。一般情況節(jié)電20%~50%,每年可節(jié)省機組及系統(tǒng)總運行費用的12%~20%,十分驚人。


1、 冷卻水泵變頻控制
中央空調(diào)的冷卻水泵的功率是根據(jù)空調(diào)冷凍機組的壓縮機滿負荷工作設(shè)計的,當環(huán)境溫度及各種外界因素,冷凍機組不需要開啟全部壓縮機組,此時空調(diào)的冷凝系統(tǒng)所需要的冷卻量也相應地減小,這時就可以通過變頻調(diào)速器來調(diào)節(jié)冷卻水泵的轉(zhuǎn)速,降低冷卻水的循環(huán)速度及流量,使冷卻水的冷負荷被冷凝系統(tǒng)充分利用,從而達到節(jié)能目的。從我公司對中央空調(diào)的變頻節(jié)能改造得出以下的數(shù)據(jù),其冷卻水泵、冷溫水泵在低流量運行時,可以大幅度節(jié)省電力,尤其針對直燃機冷卻水流量曲線的特點,采用變頻控制,意義更大,從遠大BZ型直燃機中央空調(diào)系統(tǒng)采用海利普變頻器控制水泵測試數(shù)據(jù)為例:
當制冷量75%時,機組所需冷卻水流量34%,水泵電耗約20%;
當制冷量50%時,機組所需冷卻水流量22%,水泵電耗約15%。
2、 冷溫水泵變頻控制
中央空調(diào)的冷媒水泵的功率是根據(jù)空調(diào)滿負荷工作設(shè)計的,當賓館、酒店、大廈需要的冷量或熱量沒有達到空調(diào)的滿負荷,這時就可以通過變頻器調(diào)速器來調(diào)節(jié)冷媒水泵的轉(zhuǎn)速,降低冷媒水的循環(huán)速度,使冷量和熱量得到充分利用,從而達到節(jié)能目的。如果制冷、采暖共用一臺水泵,則冬季水泵流量只需50%,自然可大大節(jié)省電力;即使是冬夏分泵運行,也可在低負荷季節(jié)適當降低流量,如90%流量時,電耗約75%。
3、 冷卻塔風機變頻控制
風機功率一般都較小,節(jié)電不如水泵明顯。但風機采取變頻控制能極大地有助于冷卻水恒溫,這對于機組制冷恒溫極為關(guān)鍵;且能使機組溶液循環(huán)穩(wěn)定,獲得最大限度的節(jié)省燃料。冷卻塔風扇低轉(zhuǎn)速運行還能大幅度減少漂水,節(jié)省水源、延緩水質(zhì)劣化、減少水霧對周圍的影響。
4、 采用變頻器的其他益處
由于變頻器的啟動、停止過程是漸強、漸弱式,能消除電機啟動對電網(wǎng)的沖擊。并可避免電機因過載而引起的故障。
由于電機經(jīng)常處于低負荷運行,能大幅度延長電機及水泵、風機的壽命,同時因沒有啟動、停止的沖擊,加上流量的減少,管路承壓及所受沖擊力減小,故對管道、閥門、末端設(shè)備也起到了保護作用。另一方面,設(shè)備噪音、震動均減小,保護了環(huán)境。
5、 中央空調(diào)機組外變頻器的控制方式
● 根據(jù)冷卻水出/入口的溫度改變水泵轉(zhuǎn)速,調(diào)整流量;
● 根據(jù)冷卻水入口溫度改變冷卻塔風機轉(zhuǎn)速,調(diào)整水溫;
● 根據(jù)冷溫水出/入口的溫差改變水泵轉(zhuǎn)速,調(diào)整流量;
● 根據(jù)冷卻水出水的溫度改變水泵轉(zhuǎn)速,調(diào)整流量;
●根據(jù)冷媒水的回水溫度改變水泵轉(zhuǎn)速,調(diào)節(jié)稅流量;


三、中央空調(diào)末端設(shè)備—變風量機組變頻控制
變風量機組也是中央空調(diào)系統(tǒng)重要的組成部分,其性能指標(風量、冷量、噪音、用電量)的優(yōu)劣,除了變風量機組本身的性能外,更重要的還取決于控制的模式、控制器的性能、品質(zhì)。
隨著中央空調(diào)的不斷普及,變風量機組調(diào)節(jié)控制器已經(jīng)經(jīng)歷了三個發(fā)展階段:
第一階段:風閥調(diào)節(jié)。能起到調(diào)節(jié)風量的作用,但電能量消耗大、噪音大。
第二階段:可控硅調(diào)壓調(diào)速。能起到調(diào)節(jié)風量、冷量、節(jié)能的作用,對變風量機組的噪音有一定的改良作用,其缺點是體積大、可靠性穩(wěn)定性低、故障率高。
第三階段:變頻調(diào)節(jié)。能最大限度的滿足變風量機組對風量、冷量、噪音的調(diào)節(jié)要求,節(jié)能效果更明顯,體積小,可靠性穩(wěn)定性高。
目前,變頻控制器以其特有的優(yōu)勢,正被中央空調(diào)業(yè)內(nèi)人士所青睞。

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