前言
集中供熱作為北方建筑內(nèi)部重點(diǎn)耗能設(shè)備,跟中央空調(diào)系統(tǒng)相似,它的耗電一般要占整座建筑電耗的 40% 以上。而集中供熱機(jī)組是以滿足使用場(chǎng)所的最大熱量來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的,而在實(shí)際應(yīng)用中絕大多數(shù)用戶在使用時(shí),冷熱負(fù)荷是變化的,一般與最大設(shè)計(jì)供熱量存在著很大的差異,系統(tǒng)各部分 90% 以上運(yùn)行在非滿載額定狀態(tài)。傳統(tǒng)的集中供熱采用調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度的方式來(lái)調(diào)節(jié)熱水量,這種調(diào)節(jié)方式的缺點(diǎn)不僅是消耗大量能量,而且調(diào)節(jié)品質(zhì)難以達(dá)到理想狀態(tài)而導(dǎo)致舒適度不良。
應(yīng)用交流變頻技術(shù)通過(guò)對(duì)集中供熱的末端如鍋爐風(fēng)機(jī)、熱水的循環(huán)泵、補(bǔ)水泵等進(jìn)行控制調(diào)節(jié),從而使供熱系統(tǒng)風(fēng)量、熱水流量等負(fù)荷工況參數(shù)按負(fù)荷情況得到適時(shí)調(diào)節(jié),不但能改善系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì),達(dá)到閥門、風(fēng)門節(jié) / 回流調(diào)節(jié)、變極調(diào)速等落后調(diào)節(jié)方式所不能相比的調(diào)節(jié)性能,更能到達(dá)節(jié)能大量電能。隨著變頻技術(shù)的成熟和發(fā)展,“一天的電費(fèi)用兩天的電”不再是天方夜譚。對(duì)集中供熱系統(tǒng)進(jìn)行變頻節(jié)能改造是降本增效的一條捷徑。
一、集中供熱系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理
集中供熱系統(tǒng)主要由鍋爐制造熱水熱氣,通過(guò)熱水循環(huán)泵將熱水送到各個(gè)房間,熱水通過(guò)暖氣片等設(shè)備將熱量散發(fā)到房間內(nèi)的空氣中,從而進(jìn)行了熱交換,經(jīng)過(guò)交換完畢的熱水又返回鍋爐水箱中,從而達(dá)到了循環(huán)制熱的目的。制冷機(jī)通過(guò)壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成液態(tài)后送蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱交換,如下圖所示:
改造系統(tǒng)介紹
1)傳統(tǒng)熱水循環(huán)系統(tǒng)
熱水循環(huán)系統(tǒng)主要是熱水循環(huán)泵占據(jù)了90%的用電量,由于系統(tǒng)是按最大供熱量設(shè)計(jì)的,如果采用傳統(tǒng)的閥門調(diào)節(jié)熱水流量的話,不但浪費(fèi)了大量的熱能、電能;而且操作起來(lái)極為不方便,浪費(fèi)了大量的人力。
2)安邦信G7變頻器特點(diǎn)
安邦信公司推出風(fēng)機(jī)水泵專用型變頻器,是業(yè)界專風(fēng)機(jī)水泵用變頻器的廠家,產(chǎn)品銷售到全國(guó)各地。該變頻器具有節(jié)能自動(dòng)運(yùn)行,能持續(xù)優(yōu)化電機(jī)效率,實(shí)現(xiàn)最大的節(jié)能效果,同時(shí)內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器,方便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。一般整體節(jié)電效果達(dá)30%~60%,安全可靠、操作簡(jiǎn)單。具有以下優(yōu)點(diǎn):
◆SPWM調(diào)制;
◆15KHZ載波頻率,靜音運(yùn)行;
◆低頻額定轉(zhuǎn)矩輸出;
◆靈活的V/F曲線;
◆中英文鍵盤顯示可選;
◆先進(jìn)的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償功能;
◆多種參數(shù)監(jiān)視;
◆完善的保護(hù)報(bào)警功能,多達(dá)39種。
3)變頻熱水循環(huán)系統(tǒng),以實(shí)際案例加以說(shuō)明改造應(yīng)用案例:
◆建筑物為哈爾濱市的哈電置業(yè)大樓;
◆改造商:哈爾濱日新自動(dòng)化設(shè)備有限公司;
◆改造設(shè)備:供熱循環(huán)泵132KW和75KW;
◆使用變頻器:安邦信G7系列變頻器。
如圖所示:
系統(tǒng)分析:
變頻熱水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行恒溫控制,以回水溫度信號(hào)作為目標(biāo)信號(hào),使溫差的目標(biāo)值可以在一定范圍內(nèi)根據(jù)回水溫度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。就是說(shuō),當(dāng)房間溫度較低時(shí),使壓差的目標(biāo)值適當(dāng)下降一些,減小熱水循環(huán)泵的平均轉(zhuǎn)速,提高節(jié)能效果。這樣一來(lái),既考慮到了環(huán)境溫度的因素,又改善了節(jié)能效果。具體方法是:在保證各房間所需熱量前提下,確定一個(gè)熱水循環(huán)泵變頻器工作的最小工作頻率,可將其設(shè)定為下限頻率。水泵電機(jī)頻率調(diào)節(jié)是通過(guò)安裝在系統(tǒng)管道上溫度傳感器測(cè)回水溫度。溫控器將其與設(shè)定值進(jìn)行比較?;厮疁囟却笥谠O(shè)定值時(shí),變頻器輸出上限頻率,水泵電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn);當(dāng)回水溫度小于設(shè)定溫度時(shí)電機(jī)以設(shè)定的頻率曲線工作。
電氣系統(tǒng)介紹,如下圖所示:
該系統(tǒng)主要的功能有:
1) 變頻/工頻切換功能:只需要轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K1就可;
2) 閉環(huán)全自動(dòng)運(yùn)行功能:此時(shí)變頻器的運(yùn)行頻率由溫差控制器自動(dòng)給定,無(wú)須人工調(diào)節(jié);
3) 開(kāi)環(huán)調(diào)節(jié)功能:此時(shí)變頻器的運(yùn)行頻率通過(guò)調(diào)節(jié)電位器,人為設(shè)定。
從運(yùn)行情況看,進(jìn)行變頻節(jié)能改造后:
1) 節(jié)能效果顯著;
2) 實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng),電機(jī)啟動(dòng)電流大幅度下降,避免了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊;
3) 設(shè)備運(yùn)行更平穩(wěn),消除了啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)的水錘效應(yīng);
4) 實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)全自動(dòng)控制,提高了自動(dòng)化水平,運(yùn)行安全可靠、無(wú)人值守。熱水循環(huán)泵電機(jī)變頻節(jié)能效率分析。
節(jié)能投資分析
為了便于進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析,作如下定量設(shè)定:
◆節(jié)能改造電機(jī)功率:132KW;
◆原電機(jī)平均效率:80%;
◆節(jié)電率(20-50%):30% (經(jīng)驗(yàn)值);
◆電費(fèi):0.80元;
◆每天開(kāi)機(jī)時(shí)間:24小時(shí);
◆月開(kāi)機(jī)時(shí)間:30天;
結(jié)束語(yǔ)
集中供熱是北方現(xiàn)代物業(yè)大廈,賓館商場(chǎng)不可缺少的設(shè)施,它能給人們帶來(lái)溫暖,溫馨舒適的每一天,對(duì)集中供熱實(shí)行節(jié)能改造,既節(jié)省了大量的電能,又保護(hù)了環(huán)境,更為重要的是為商家?guī)?lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,大大加強(qiáng)了商家的競(jìng)爭(zhēng)力!