一、概述 隨著生活水平的提高，人們已開始關(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、辦公大樓等）均設(shè)置有中央空調(diào)系統(tǒng)。中央空調(diào)一般由壓縮機(jī)組、循環(huán)水系統(tǒng)、末端風(fēng)機(jī)盤管裝置三部分組成，其中循環(huán)水系統(tǒng)的心臟就是冷卻水泵和冷凍水泵。在中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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10-20%的設(shè)計(jì)余量。由于四季自然環(huán)境溫度的不同，中央空調(diào)的熱負(fù)荷在絕大部分時(shí)間里遠(yuǎn)比設(shè)計(jì)負(fù)荷低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，67%的工程設(shè)計(jì)熱負(fù)荷值為94～165W/165m2，而實(shí)際上83%的工程熱負(fù)荷只有58～93W/165m2，滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間每年不超過幾十個(gè)小時(shí)，中央空調(diào)工作時(shí)，水泵一年四季在工頻狀態(tài)下全速運(yùn)行，造成了能量的極大浪費(fèi)。 二、節(jié)能原理 對(duì)于水泵來說，流量Q與轉(zhuǎn)速N成正比，循環(huán)水溫度△T與轉(zhuǎn)速成反比，揚(yáng)程H與轉(zhuǎn)速N的二次方成正比，而軸功率與轉(zhuǎn)速N的三次方成正比，見下表： 一般冷凍水設(shè)計(jì)溫差為5～7℃，冷卻水的設(shè)計(jì)溫差為4～5℃，在系統(tǒng)工頻運(yùn)行的情況下，全年絕大部分運(yùn)行時(shí)間溫差僅為1～3℃，即在低差，大流量下工作，從而增加了管路系統(tǒng)的能量損失，浪費(fèi)了水泵運(yùn)行的輸送能量。冷卻水、冷凍水帶走的熱量（J）＝比熱（r）×流量（Ｑ）×溫差（△T），其中傳輸介質(zhì)水的比熱（r）是不變的，在冷卻水、冷凍水帶走的熱量相同的情況下，可適當(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。 三、變頻調(diào)速控制系統(tǒng)方案 考濾到大中型中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)中溫度與水壓對(duì)冷凍水、冷卻水帶走熱量的影響，因此本系統(tǒng)采用溫度與水壓為變量雙閉環(huán)控制。 3.1．冷凍水系統(tǒng) 冷凍水出水溫度取決于蒸發(fā)器的運(yùn)行參數(shù)（一般為7℃），因此控制冷凍水回水溫度即可控制冷凍水進(jìn)出水溫差，循環(huán)水流量控制通過控制冷凍水出口壓力來實(shí)現(xiàn)。外環(huán)為溫度控制環(huán)，內(nèi)環(huán)為壓力流量控制環(huán)。由于樓層的影響，高層冷凍水壓力比冷卻泵出口水壓相差較大，這樣高層的制冷效果往往不能滿足要求，為解決此問題，我們以最高層冷凍水壓力為壓力反饋，控制原理圖如下： 3.2．冷卻水系統(tǒng) 冷卻水系中進(jìn)水溫度受外界環(huán)境溫度的影響，隨白晝、四季的不同變化較大，而回水溫度受壓縮機(jī)負(fù)荷及進(jìn)水溫度及水壓的影響，因此冷卻水系統(tǒng)取進(jìn)出水溫差及水壓為變量控制效果較好。外環(huán)為溫差控制環(huán)，內(nèi)環(huán)為壓力流量控制環(huán)。控制原理圖如下： 參數(shù)設(shè)置 用戶受益 1、很容易實(shí)現(xiàn)首次起動(dòng)全速運(yùn)行，反應(yīng)迅速，控制精度高，調(diào)整方便。 2、水泵電機(jī)軟啟，減少了對(duì)工廠電網(wǎng)及機(jī)械沖擊，消除了水泵啟動(dòng)時(shí)對(duì)管網(wǎng)的水錘效應(yīng)。 3、能及時(shí)檢測(cè)水泵電機(jī)的過載、過流、過熱，并給出報(bào)警。 4、能適時(shí)調(diào)整制冷量，保證環(huán)境溫度的恒定，增加了使用環(huán)境的舒適度。 5、節(jié)能效果顯著，使用證明，只要冷凍水、冷卻水進(jìn)出水溫差在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，系統(tǒng)全年平均節(jié)電率在40％左右。 系統(tǒng)調(diào)試及注意事項(xiàng) 1、變頻器的安裝位置應(yīng)注意不能在管網(wǎng)下方，以免水管滴漏進(jìn)入變頻器，從而損壞變頻器。 2、 冷卻水的溫差設(shè)定，可先行設(shè)定溫差4～5℃，試運(yùn)行一段時(shí)間后可根據(jù)運(yùn)行情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 3、考慮到壓縮機(jī)的運(yùn)行安全，水泵的下限運(yùn)行頻率不能設(shè)定太低，且要保證一個(gè)最低的運(yùn)行頻率。