中央空調(diào)節(jié)能改造方案
時(shí)間:2008-01-22 16:50:00來(lái)源:dujing
導(dǎo)語(yǔ):?在中央空調(diào)的循環(huán)系統(tǒng)中接入變頻系統(tǒng),利用變頻技術(shù)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)流量和壓力的變化用來(lái)取代閥門控制流量,能取得明顯的節(jié)能效果
一、改造實(shí)例及節(jié)電效果
最早進(jìn)行該項(xiàng)技術(shù)開發(fā)的廠家:
我司專業(yè)從事變頻器技術(shù)開發(fā)及綜合應(yīng)用節(jié)能工程改造、變頻器進(jìn)行穩(wěn)壓、調(diào)速自動(dòng)化。投入大量人力、物力對(duì)注塑機(jī)進(jìn)行變頻器技術(shù)、節(jié)能改造的研發(fā),已穩(wěn)定在市場(chǎng)立足五年。
10000多臺(tái)注塑機(jī)、空壓機(jī)、中央空調(diào)的改造,使我公司工程師積累了豐富的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)及各種異常情況處理的經(jīng)驗(yàn),可確保在改造或使用過(guò)程中發(fā)生的各種異?,F(xiàn)象和故障在最快的時(shí)間得到處理。
二、中央空調(diào)節(jié)能概述
在中央空調(diào)系統(tǒng)中,冷凍泵和冷卻泵的容量是根據(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)速的中央空調(diào)系統(tǒng)中,水泵一年四季在工頻狀態(tài)下全速運(yùn)往地,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,胵水泵電機(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)。
實(shí)踐證明,在中央空調(diào)的循環(huán)系統(tǒng)中接入變頻系統(tǒng),利用變頻技術(shù)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)流量和壓力的變化用來(lái)取代閥門控制流量,能取得明顯的節(jié)能效果。
三、中央空調(diào)節(jié)能原理
中央空調(diào)上的水泵和風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況由負(fù)荷情況決定,根據(jù)流體力學(xué)理論,電機(jī)軸功率P和流量Q、壓力H之間的關(guān)系為
P=K*H*Q/η
其中K為常數(shù);
η為效率。
它們與轉(zhuǎn)速N之間的關(guān)系為
Q1/Q2=N1/N2
H1/H2=(N1/N2)²
P1/P2=(N1/N2)³
[align=center][IMG=風(fēng)機(jī)在恒速下壓力]/uploadpic/tech/2008/1/2008012216580895303U.jpg[/IMG]
圖中曲線1為風(fēng)機(jī)在恒速下壓力[/align]
H和流量Q的特性曲線,曲線2是管網(wǎng)風(fēng)阻特性(閥門開度為100%)。假設(shè)風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)工作在A點(diǎn)的效率最高,輸出風(fēng)量Q1為100%,此時(shí)的軸功率P1=Q1*H1與面積AH10Q1成正比。根據(jù)工藝要求,當(dāng)風(fēng)量需從Q1減少到Q2(例如70%)時(shí),如采用調(diào)節(jié)閥門的方法相當(dāng)于增加了管網(wǎng)阻力,使管網(wǎng)阻力特性變到為曲線3,系統(tǒng)由原來(lái)的工況A點(diǎn)變到新的工況B點(diǎn)運(yùn)行,由圖中可以看出,風(fēng)壓反而增加了,軸功率P2與面積BH20Q2成正比,減少不多。
如果采用變頻調(diào)速控制方式,將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由N1降到N2,根據(jù)風(fēng)機(jī)的比例定律,可以畫出在轉(zhuǎn)速N2下壓力H和流量Q特性如曲線4所示,可見在滿足同樣風(fēng)量Q2的情況下,風(fēng)壓H3將大幅度降低,功率P3(相等于面積CH30Q2)也隨著顯著減少,節(jié)省的功率△P=△HQ2與面積BH2H3C成正比,節(jié)能的效果是十分明顯的。
由流體力學(xué)可知,風(fēng)量Q與轉(zhuǎn)速的一次方成正比,風(fēng)壓H與轉(zhuǎn)速的平方成正比,軸功率P與轉(zhuǎn)速的立方成正比,當(dāng)風(fēng)量減少,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí),起功率下降很多。
例如風(fēng)量下降到80%,轉(zhuǎn)速也下降到80%時(shí),則軸功率下降到額定功率的51%;如風(fēng)量下降到50%,功率P可下降到額定功率的13%,當(dāng)然由于實(shí)際工況的影響,節(jié)能的實(shí)際值不會(huì)有這么明顯,即使這樣,節(jié)能的效果也是十分明顯的。
因此在有風(fēng)機(jī)、水泵的機(jī)械設(shè)備中,采用變頻調(diào)速的方式來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量和流量,在節(jié)能上是一個(gè)最有效的方法。
四、中央空調(diào)節(jié)能方案實(shí)例
愛普生深寶工廠中央空調(diào)機(jī)組的水泵組一共有4臺(tái)30KW電機(jī),在正常情況下,一般用三臺(tái)水泵給中央空調(diào)機(jī)組供水,一臺(tái)備用。
[align=center][IMG=水泵控制系統(tǒng)方框圖]/uploadpic/tech/2008/1/2008012216594043712D.jpg[/IMG]
水泵控制系統(tǒng)方框圖[/align]
原供水系統(tǒng)是采用恒溫控制水泵的增減,并通過(guò)旁通閥來(lái)調(diào)節(jié)壓力的變化,中間存在一定的浪費(fèi)。
現(xiàn)在采用變頻技術(shù),在供水管道中取壓力信號(hào),以此控制4臺(tái)電機(jī)的運(yùn)行,當(dāng)外部的需求發(fā)生了變化引起壓力變動(dòng),變頻器上的PLC將根據(jù)壓力的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速,并自動(dòng)根據(jù)工藝的需求增減水泵的數(shù)量,以保證管道的壓力保持恒定,始終讓系統(tǒng)工作在最佳的狀態(tài)。
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