一、中央空調(diào)系統(tǒng)改造簡介
針對中央空調(diào)系統(tǒng)用電較大并富有節(jié)能量的地方有冷水泵,冷凍泵,送風機和壓縮機等。
A:冷凍泵改造
與壓縮主機冷媒進行冷熱交換的冷凍泵及冷凍水水壓關(guān)系到空調(diào)主壓縮機的正常工作及設備正常,但因氣候氣溫變化,室內(nèi)對冷、暖氣的需求量也不一樣,雖然室內(nèi)也有溫度調(diào)節(jié)器,但不能盡如人意。
最好的方式是根據(jù)氣溫變化,自動調(diào)節(jié)冷凍水的流量,使冷氣盡量使人感到舒適,而采用變頻器溫度閉環(huán),檢測冷凍水進出口溫差,根據(jù)要求的出水或是進水溫度,自動調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速,就能達到節(jié)能、自控、與調(diào)節(jié)溫度的目的。
冷凍泵改造后不但可以達到減少運行噪聲,減少維護費用的效果,且冷凍泵改造后可以使得室內(nèi)溫度更讓人感到舒適。節(jié)能在25%以上。
冷凍泵系統(tǒng)改造簡圖如圖1:
本方案中,控制系統(tǒng)將自動運行,同時通過原起動系統(tǒng)可手動運行。系統(tǒng)自動保持管壓進行調(diào)整。并對缺水、管網(wǎng)破裂,堵塞等其它方面的常見故障將有足夠的能力進行保護。
本系統(tǒng)方案適合針對原系統(tǒng)進行改造的工程。
B:冷卻泵改造
對壓縮主機冷卻的冷水泵關(guān)系到整個空調(diào)系統(tǒng)的正常工作,但因氣候氣溫變化,冷卻水的循環(huán)量也應當有所變化,現(xiàn)行的方式是通過閥門人為調(diào)節(jié)(很多場合無調(diào)節(jié)閥)。而采用變頻器可以根據(jù)實際情況,通過檢測冷卻水進出口溫差,自動控制電機轉(zhuǎn)速,不但可以滿足空調(diào)系統(tǒng)的要求,而且可以使節(jié)電量在25%--50%之間。
冷水泵改造后可以達到以下優(yōu)點:
電機軟起動,無起動沖擊電流;
節(jié)電在25%--50%之間;
降低水泵轉(zhuǎn)速,對整個系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定運更有保障,設備的維護成本大大降低;
可以自動調(diào)節(jié)運行,無須操作工頻繁動作;
冷卻泵系統(tǒng)改造簡圖如圖2:
本系統(tǒng)方案適合針對原系統(tǒng)進行改造的工程。
二、節(jié)能原理和投資效果分析
交直交方式的變頻器,在目前是穩(wěn)定性能最好的變頻器,工作效率也很高。其節(jié)能原理可簡單理解為負載要多少電能,變頻器就送多少電能,通過調(diào)節(jié)頻率(頻寬)來調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速。從而達到節(jié)能省電的目的。
由水泵的工作原理可知:水泵的流量與水泵(電機)的轉(zhuǎn)速成正比,水泵的揚程與水泵(電機)的轉(zhuǎn)速的平方成正比,水泵的軸功率等于流量與揚程的乘積,故水泵的軸功率與水泵的轉(zhuǎn)速的三次方成正比(既水泵的軸功率與供電頻率的三次方成正比)。根據(jù)上述原理可知改變水泵的轉(zhuǎn)速就可改變水泵的功率。
流量基本公式:
Q∝NH∝N2KW=Q*H∝N3(Q代表流量,N代表轉(zhuǎn)速,H代表揚程,KW代表軸功率)
例如:將供電頻率由50HZ降為45HZ,則P45/P50=(45/50)3=0.729,即P45=0.729P50;
將供電頻率由50HZ降為40HZ,則P40/P50=(40/50)3=0.512,即P40=0.512P50。
水泵一般是按供水系統(tǒng)在設計時是最大工況需求來考慮的,其用水系統(tǒng)在實際使用中有很多時間不一定能達到用水的最大量,一般用閥門調(diào)節(jié)增大了系統(tǒng)的阻力來節(jié)流,造成電機用電損失,而采用變頻器可使系統(tǒng)工作狀態(tài)平緩穩(wěn)定,通過改變轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)用水供應,并可通降低轉(zhuǎn)速節(jié)能收回投資。從下圖我們可以形象的看到三種流量控制方式的比較。
100KW三種流量控制方法的耗電實測比較表:
流量%
變頻器軸功率KW%
輸入閥門控制
軸功率KW%
輸出閥門控制
軸功率KW%
理想軸功率KW%
50
15
60
84
12.5
60
25
64
89.5
21.6
70
38
68
95
34.3
80
55
72.5
99.5
51.2
90
79
84
103.5
73
100
108
106
107
100