1、圖4 中心空調(diào)是大廈里的耗電大戶，每年的電費(fèi)中空調(diào)耗電占60左右，因此中心空調(diào)的節(jié)能改造顯得尤為重要。由于設(shè)計(jì)時(shí)，中心空調(diào)系統(tǒng)必須按天氣最熱、負(fù)荷最大時(shí)設(shè)計(jì)，并且留10-20設(shè)計(jì)余量。但實(shí)際上盡大部分時(shí)間空調(diào)是不會(huì)運(yùn)行在滿負(fù)荷狀態(tài)下的，存在較大的富余。中心空調(diào)系統(tǒng)冷凍主機(jī)可以根據(jù)負(fù)載變化隨之加載或減載，冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負(fù)載變化做出相應(yīng)調(diào)節(jié)，存在很大的浪費(fèi)。所以節(jié)能的潛力就較大。節(jié)能方案中心空調(diào)系統(tǒng)通常分為冷凍(媒)水和冷卻水兩個(gè)系統(tǒng)(左半部分為冷凍(媒)水系統(tǒng)，右半部分為冷卻水系統(tǒng))。根據(jù)國內(nèi)外最新資料介紹，并多處通過對在中心空調(diào)水泵系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制改造的成功范例進(jìn)行考察，現(xiàn)在水泵系

2、統(tǒng)節(jié)能改造的方案大都采用變頻器來實(shí)現(xiàn)。水泵系統(tǒng)的流量與壓差是靠閥門和旁通調(diào)節(jié)來完成，因此，不可避免地存在較大截流損失和大流量、高壓力、低溫差的現(xiàn)象，不僅大量浪費(fèi)電能，而且還造成中心空調(diào)最末端達(dá)不到公道效果的情況。為了解決這些題目需使水泵隨著負(fù)載的變化調(diào)節(jié)水流量并封閉旁通。再因水泵采用的是Y起動(dòng)方式，電機(jī)的起動(dòng)電流均為其額定心流的34倍，一臺90KW的電動(dòng)機(jī)其起動(dòng)電流將達(dá)到500A，在如此大的電流沖擊下，接觸器、電機(jī)的使用壽命大大下降，同時(shí)，起動(dòng)時(shí)的機(jī)械沖及和停泵時(shí)水垂現(xiàn)象，輕易對機(jī)械散件、軸承、閥門、管道等造成破壞，增加維修工作量和備品、備件用度。綜上，為了節(jié)約能源和用度，需對水泵系統(tǒng)進(jìn)行改造

3、，采用風(fēng)機(jī)、泵類專用變頻器，以便達(dá)到節(jié)能和延長電機(jī)、接觸器及機(jī)械散件、軸承、閥門、管道的使用壽命。這是由于變頻器能根據(jù)冷凍水泵和冷卻水泵負(fù)載變化隨之調(diào)整水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，在滿足中心空調(diào)系統(tǒng)正常工作的情況下使冷凍水泵和冷卻水泵做出相應(yīng)調(diào)節(jié)，以達(dá)到節(jié)能目的。水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，電機(jī)從電網(wǎng)吸收的電能就會(huì)大大減少。減少的功耗P=PO(1(N1N0)3)(1)式減少的流量QQ0(1(N1N0)(2)式其中N1為改變后的轉(zhuǎn)速，N0為電機(jī)原來的轉(zhuǎn)速，P0為原電機(jī)轉(zhuǎn)速下的電機(jī)消耗功率，Q0為原電機(jī)轉(zhuǎn)速下所產(chǎn)生的水泵流量。由上式可以看出流量的減少與轉(zhuǎn)速減少的一次方成正比，但功耗的減少卻與轉(zhuǎn)速減少的三次方成正比。如：

4、假設(shè)原流量為100個(gè)單位，耗能也為100個(gè)單位，假如轉(zhuǎn)速降低10個(gè)單位，由(2)式QQ01-（N1/N0）100*1（90100）10可得出流量改變了10個(gè)單位，但功耗由(1)式PP01（N1N0）3100(1(90100)3)27.1可以得出，功率將減少27.1個(gè)單位，即比原來減少27.1%。再因變頻器是軟啟動(dòng)方式，采用變頻器控制電機(jī)后，電機(jī)在起動(dòng)時(shí)及運(yùn)轉(zhuǎn)過程中均無沖擊電流，而沖擊電流是影響接觸器、電機(jī)使用壽命最主要、最直接的因素，同時(shí)采用變頻器控制電機(jī)后還可避免水垂現(xiàn)象，因此可大大延長電機(jī)、接觸器及機(jī)械散件，軸承、閥門、管道的使用壽命。空調(diào)系統(tǒng)的變頻節(jié)電原理:風(fēng)機(jī)、冷卻水泵、冷凍泵電機(jī)消耗

5、的電功率與頻率的三次方成正例在能保證負(fù)荷驅(qū)動(dòng)的情況下,降低電機(jī)的工作頻率,可有效節(jié)能節(jié)能效果約為1-fr3/503(fr為電機(jī)實(shí)際工作頻率),在45Hz時(shí),節(jié)能效果可達(dá)到27.1%.壓縮機(jī)的變頻節(jié)能改造有一定的技術(shù)難度,通常不對其進(jìn)行變頻調(diào)速改造在保證機(jī)房設(shè)備運(yùn)行溫度范圍內(nèi),可降低或進(jìn)步空調(diào)的設(shè)定溫度(如冬季設(shè)定溫度為19度,夏季設(shè)定為24度),節(jié)能1015%/2度溫度差,最好自動(dòng)控制,以達(dá)最佳節(jié)能效果室外溫度與室內(nèi)溫度平衡時(shí),停止壓縮機(jī),降低空調(diào)系統(tǒng)的功率消耗,均勻節(jié)能可達(dá)到20%左右.空調(diào)系統(tǒng)變頻控溫系統(tǒng)原理:空調(diào)系統(tǒng)變頻控溫系統(tǒng)原理冷冷卻泵、冷冷凍泵及及塔頂風(fēng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)原理特特點(diǎn):節(jié)能效

6、效果取決決于環(huán)境境溫度與與設(shè)定溫溫度之差差,電機(jī)機(jī)工作在在最佳節(jié)節(jié)能狀態(tài)態(tài)輸進(jìn)輸輸出具有有濾波裝裝置,可有效效抑制對對電網(wǎng)的的傳導(dǎo)干干擾整套控控制裝置置放置在在屏蔽機(jī)機(jī)柜或機(jī)機(jī)箱中,電磁磁輻射干干擾小安裝施施工簡單單,改造造周期短短,維護(hù)護(hù)方便具有故故障狀態(tài)態(tài)自動(dòng)切切換回原原控制系系統(tǒng)功能能,不影影響正常常使用零力矩矩啟動(dòng),減少少能耗,降低低對電網(wǎng)網(wǎng)的沖擊擊和干擾擾不需頻頻繁啟動(dòng)動(dòng),有利利于延長長設(shè)備壽壽命可根據(jù)據(jù)室外、室室內(nèi)溫度度,自動(dòng)動(dòng)調(diào)節(jié)壓壓縮機(jī)組組的溫度度設(shè)定,使之之處于最最大節(jié)能能狀態(tài)能遠(yuǎn)程程監(jiān)控一拖N變頻方方案圖2若干臺冷冷凍泵由由一臺變變頻器控控制,若干臺臺冷卻泵泵由另外外一臺變

7、變頻器控控制.各臺泵泵間的切切換方法法如下:(1)先激活活1號泵,進(jìn)行恒恒溫度(差)控制;(2)當(dāng)1號泵的的工作頻頻率上升升至500Hz時(shí)時(shí),將它切切換至工工頻電源源;同時(shí)將將變頻器器的給定定頻率迅迅速降到到0Hzz,使2號泵與與變頻器器相接,并開始始激活,進(jìn)行恒恒溫度(差)控制;(33)以下下類似.當(dāng)N號泵的的工作頻頻率下降降至設(shè)定定的下限限切換頻頻率時(shí),則將1號泵停停機(jī);當(dāng)N號泵的的工作頻頻率再次次下降至至設(shè)定的的下限切切換頻率率時(shí),則再次次將2號泵停停機(jī);以此類類推.這是只只有N號泵處處于變頻頻調(diào)速狀狀態(tài).這種方方案的主主要優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是只用用一臺變變頻器,設(shè)備投投資較少少;缺點(diǎn)是是節(jié)能效效果

8、稍差差.一一拖一全全變頻方方案圖3所有的冷凍凍泵和冷冷卻泵都都采用變變頻調(diào)速速.其切換換方法如如下:(1)先激活活1號泵,進(jìn)行恒恒溫度(差)控制;(22)當(dāng)工工作頻率率上升至至設(shè)定的的切換頻頻率上限限值(通常可可以小于于50HHz)時(shí)時(shí),激活2號泵,11號泵和和2號泵同同時(shí)進(jìn)行行變頻調(diào)調(diào)速.實(shí)現(xiàn)恒恒溫度(差)控制;(33)當(dāng)工工作頻率率又上升升至切換換頻率時(shí)時(shí),激活3號泵,三臺泵泵同時(shí)進(jìn)進(jìn)行變頻頻調(diào)速,實(shí)現(xiàn)恒恒溫度(差)控制;(4)當(dāng)三臺臺泵同時(shí)時(shí)運(yùn)行,而工作作頻率下下降至設(shè)設(shè)定的下下限切換換頻率時(shí)時(shí),可封閉閉1號泵,系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)進(jìn)同時(shí)時(shí)控制兩兩臺的狀狀態(tài);(55)當(dāng)兩兩臺泵同同時(shí)運(yùn)行行,而工作作

9、頻率再再次下降降至設(shè)定定的下限限切換頻頻率時(shí),再封閉閉2號泵,系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)進(jìn)單臺臺運(yùn)行的的狀態(tài);全變變頻調(diào)速速系統(tǒng)由由于每臺臺都要配配置變頻頻器,故設(shè)備備投資較較高,但節(jié)能能效果卻卻要好得得多.兩兩種方案案的比較較假假設(shè)某單單位有兩兩臺水泵泵供水,每臺泵泵的電動(dòng)動(dòng)機(jī)容量量是Pnn=1000Kww,每臺臺泵全速速時(shí)的供供水流量量為Qnn,所需需供水壓壓力為PPa,天天的的均勻流流量為QQa=1150%Qn.每臺臺泵的空空載損耗耗約為PPo=115%PPn=00.155*1000Kww=155Kw.在低頻頻低速時(shí)時(shí),空載損損耗因鐵鐵損和機(jī)機(jī)械損耗耗有所減減少而減減少,由于所所占的比比例較小小,可粗略略

10、的以為為Po=connst.所以全全速時(shí)實(shí)實(shí)際的用用于水泵泵的功率率為Ppp=Pnn-Poo=855Kw.(1)一拖拖N變頻方方案:1號泵由由變頻啟啟動(dòng),接近500Hz時(shí)時(shí),轉(zhuǎn)由由工頻電電源供電電,處于于全速運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)態(tài),提供流流量為QQn;2號泵泵由變頻頻器供電電,只需提提供500%Qnn的流量量;P=(85+15)Kw+(855*0.53+15)Kw=1266Kw(2)全變頻頻方案1號泵泵和2號泵都都由變頻頻器供電電,各提提供755%Qnn的流量量,兩臺臺電動(dòng)機(jī)機(jī)的轉(zhuǎn)速速都按00.755Nn(Fx=37.5Hzz)計(jì).P=(85*0.775*00.755*0.75+15)Kw*2=1102KKw空調(diào)調(diào)系統(tǒng)的的節(jié)電投投資回收收