在中央空調(diào)系統(tǒng)中,冷凍水泵和冷卻水泵的容量是根據(jù)建筑物最大設(shè)計(jì)熱負(fù)荷選定的,且留有一定的設(shè)計(jì)余量。在沒(méi)有使用調(diào)速的系統(tǒng)中,水泵一年四季在工頻狀態(tài)下全速運(yùn)行,只好采用節(jié)流或回流的方式來(lái)調(diào)節(jié)流量,產(chǎn)生大量的節(jié)流或回流損失,且對(duì)水泵電機(jī)而言,由于它是在工頻下全速運(yùn)行,因此造成了能量的大大浪費(fèi)??照{(diào)系統(tǒng)包括中央空調(diào)及分離式,一對(duì)多(子母機(jī)),窗型、柜型、天花板型等均需依天氣變化,冷房需要求不同而調(diào)整制冷容量,而傳統(tǒng)制冷容量的調(diào)整均未考慮有效控制用電效率。
由以上內(nèi)容可以看出,用變頻器進(jìn)行流量(風(fēng)量)控制時(shí),可節(jié)約大量電能。中央空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)是按現(xiàn)場(chǎng)最大冷量需求量來(lái)考慮的,其冷卻泵,冷凍泵按單臺(tái)設(shè)備的最大工況來(lái)考慮的,在實(shí)際使用中有90%多的時(shí)間,冷卻泵、冷凍泵都工作在非滿載狀態(tài)下。而用閥門、自動(dòng)閥調(diào)節(jié)不僅增大了系統(tǒng)節(jié)流損失,而且由于對(duì)空調(diào)的調(diào)節(jié)是階段性的,造成整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)工作在波動(dòng)狀態(tài);而通過(guò)在冷卻泵、冷凍泵上加裝變頻器則可一勞永逸地解決該問(wèn)題,還可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,并可通過(guò)變頻節(jié)能收回投資。同時(shí)變頻器的軟啟動(dòng)功能及平滑調(diào)速的特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的平穩(wěn)調(diào)節(jié),使系統(tǒng)工作狀態(tài)穩(wěn)定,并延長(zhǎng)機(jī)組及網(wǎng)管的使用壽命。
因此,隨熱負(fù)荷而改變水量的變流量空調(diào)水系統(tǒng)顯示了巨大的優(yōu)越性,因而得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,采用SPWM變頻器調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速,可以方便地調(diào)節(jié)水的流量,根據(jù)負(fù)荷變化的反饋信號(hào)經(jīng)PID調(diào)節(jié)與變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng),使泵的轉(zhuǎn)速隨負(fù)荷變化,這樣就可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能,其節(jié)能率通常都在20%以上。改造的節(jié)電率與用戶的使用情況密切相關(guān),一般情況下,春、秋兩季運(yùn)行節(jié)電率較高,可達(dá)40%以上,夏季由于用戶本身需要的電能就大,可節(jié)省的空間有限,一般在20%左右。
節(jié)能方案
1、整體說(shuō)明中央空調(diào)系統(tǒng)機(jī)組,每套機(jī)組有1臺(tái)100KW冷卻泵,1臺(tái)85KW冷凍泵。我們可對(duì)冷卻系統(tǒng)和冷凍系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造。
中央空調(diào)實(shí)際運(yùn)行時(shí),冷卻系統(tǒng)和冷凍系統(tǒng)的進(jìn)、出水溫差(△T)約為2℃,根據(jù):冷凍水、冷卻水帶走的熱量(r)_= 流量(Q)×溫差(△T)我們可以適當(dāng)提高溫差(△T),降低流量(Q),也即降低轉(zhuǎn)速,即可達(dá)到節(jié)能的目的。
2、冷凍水系統(tǒng)
對(duì)于冷凍水系統(tǒng),由于低溫冷凍水溫度取決于蒸發(fā)器的運(yùn)行參數(shù),只需控制高溫冷凍水(回水)的溫度,即可控制溫差,現(xiàn)采用溫度傳感器、PID調(diào)節(jié)器和變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng),冷凍水回水溫度控制在T1(例如17℃),使冷凍水泵的轉(zhuǎn)速相應(yīng)于熱負(fù)載的變化而變化。
3、冷卻水系統(tǒng)
對(duì)于冷卻水系統(tǒng),取冷凝器兩側(cè)冷卻水的溫度作為控制參數(shù),采用溫度傳感器、PID溫差調(diào)節(jié)器和變頻器及冷卻水泵組成閉環(huán)控制系統(tǒng),冷卻水溫差控制在△T2(例如:5℃),使冷卻水泵的轉(zhuǎn)速相應(yīng)于熱負(fù)載的變化而變化,而冷卻水的溫差保持在設(shè)定值不變,使系統(tǒng)在滿足主機(jī)工況不變條件下,冷卻水泵系統(tǒng)節(jié)能最大。
4、控制方式
本方案在保留原工頻系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝,與原工頻系統(tǒng)之間僅設(shè)置連鎖以確保系統(tǒng)工作安全。
在空調(diào)系統(tǒng)的使用中最有效的控制效果就是采用變頻調(diào)速器作為調(diào)節(jié)控制之用,其效果可參考風(fēng)機(jī)泵浦的應(yīng)用例,并有下列的優(yōu)點(diǎn):
1、 解決冷凍主機(jī)的起動(dòng)問(wèn)題,沒(méi)有沖擊電流,降低電網(wǎng)容量需求。
2、 冷房可以隨時(shí)保持合適的溫度,不會(huì)產(chǎn)生過(guò)冷或過(guò)熱的不舒服感覺(jué)。
3、 沒(méi)有頻繁起動(dòng)電機(jī)的問(wèn)題(起動(dòng)沖擊電流,噪音,用電效率)。
4、 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)約用電約法三章25-50%,投資回收期不超過(guò)半年。
5、 回水溫度控制可以節(jié)約循環(huán)用水及用電。
6、 各電機(jī)的驅(qū)動(dòng)可以是開環(huán)或閉環(huán)控制(內(nèi)建PID功能)。
7、 可選用RS-485通訊接口作電腦集中控制。