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 空调循环水变频控制设备 随着经济的高速发展，中央空调的应用越来越普及，特别是大型公共建筑如宾馆、酒店、写字楼、商场、影剧院、体育馆、展览馆等均要设置中央空调系统。中央空调系统是建筑物中的用电大户，其耗电量约占建筑物总耗电量的50％～70％，昂贵的运行费用使我们极其关心中央空调系统的节能性。 我公司专门从事变频节能系统的研究、开发和应用，最近又成功开发出了中央空调循环水变频节能系统，该系统采用具有国际先进水平的变频调速器和可编程控制器，配备专门用于空调系统的循环水泵，并结合本公司的专业技术，适用于各种中央空调系统循环水泵的变频节能控制，其节电率高达30％～60％。本系统具有技术先进、自动化程度高、性能可靠等特点，可显著降低噪音污染，延长机械使用寿命，减少维修工作强度。 一、节能潜力 中央空调系统冷源装置一般由冷水机组、冷冻水系统、冷却水系统组成。一般来说，冷水机组消耗能量占整个中央空调系统耗能的50－60％，而冷冻水系统和冷却水系统耗能则占其中的40～50％。对于冷冻水系统和冷却水系统来说，通常在设计选型时，其设备均按建筑物的最大负荷量来选择，并留有一定余量，而实际负荷远比设计负荷低，它随季节、昼夜及用户负荷的变化而变化。根据统计资料显示，一年中负荷率在50％以下的小时数约占全部运行时间的50％以上，所以，为了适应负荷的变化，对中央空调水系统的调节是非常必要的，而水系统调节的核心在于循环水泵，水泵的节能是系统节能的关键。目前一般循环水泵均为工频运行，无法随负荷及环境温度的变化而调整，造成极大能量浪费。变频调速作为一项成熟的技术已被广泛应用在各个领域，在满足用户负荷要求的前提下，通过适当调节电机转速，可以节省大量电耗，大幅降低运行费用。 二、节能原理 水泵及风机均属于平方力矩负载，其消耗的能量N与电机转速n的立方成正比，扬程H与转速n的平方成正比，流量Q于转速n成正比，按照理论计算，其具体对应关系如下：
采用中央空调循环水变频节能系统，使系统进出水温差恒定为设计值，而转速及流量则随负荷及环境的变化而变化，使电机始终工作在最节能状态。而传统上一般采用旁通阀来调节流量及压力，这样就不可避免地产生较大截流损失，造成电能浪费。 综上所述，采用中央空调循环水变频节能系统，可根据系统负荷及环境温度的变化自动调节水泵转速及流量，从而使循环水系统处于最佳工作状态，显著降低电能消耗。 三、解决方案 1、冷冻水系统 对于冷冻水一次泵变水量中央空调系统（原理图见图一），由于冷冻水的出水温度取决于制冷机组蒸发器的运行参数(一般冷冻水出水温度为7℃)，所以我们只需控制冷冻水的回水温度，即可控制温差。当用户负荷变化时，回水温度必然相应变化。用户负荷增大时，回水温度升高，输入变频器的反馈差值增大，变频器输出增大，电机加速，水泵流量加大，使回水温度降低至原定值，反之，用户负荷减小，回水温度降低，电机减速，水泵流量减小直至回水温度升至原定值。 对于冷冻水二次泵变水量中央空调系统（原理图见图二），由于次级泵冷冻水的出水温度取决于初级泵和制冷机组，所以我们只需设定冷冻水的供水和回水压差为恒定值，根据用户负荷的变化调节水泵转速和台数即可实现恒压变量供水。 2、冷却水系统（原理图见图三） 由于冷却水的回水温度取决于冷却塔的工况，所以我们只要控制冷却水的出水温度，即可控制温差。当系统负荷加大时，产生的热量增多，导致出水温度超过给定值，此时PLC控制变频器使循环水泵加速，水泵流量加大使出水温度降至原设定值，反之，当系统负荷减小时，出水温度降低，PLC控制变频器使循环水泵减速，水泵流量减小，出水温度升至给定值。 四、性能特点 1．采用闭环控制，技术先进，动态响应快，自动化程度高，运行安全可靠。 2．压力稳定性好。压力控制采用可编程控制器，运行参数自整定。系统的响应速度快、精度高、稳定性好、抗干扰能力强，能在恶劣环境下长时间不间断运行，并能长期保持稳定，调节精度高达0.01MPa。 3．高效节能。 采用进口变频调速器，调速性能好，保护功能齐全，系统功率因数高，节省电能。按需要设定恒定压差或温差，根据中央空调系统的负荷量来变频调节水泵转速和台数，使水泵始终在高效率的工况下运行，该系统同普通的中央空调系统相比，节能达30～60％。采用中央空调循环水变频节能系统，其所增加的投资一般可在10～24个月内收回。 4．对电网冲击小，保护功能完善。 由于采用了PLC控制循环泵软启停方式，消除了直接启动时对电网的冲击和干扰，防止了关机时出现的水锤现象。并且系统设备具有完善的联锁保护功能，具有短路、过流、过压、过载、欠压、过热等多种保护功能，大大提高了工作效率，延长了水泵电机的使用寿命，确保使用安全可靠。 5. 适用范围广。对新装中央空调系统及原有中央空调系统的改造均有显著效果。 三、设备安装及使用 1、水泵机组应安装在整洁干净，工作温度不低于5℃的场合。 2、水泵机组安装按水泵厂安装使用说明书进行；管道系统安装按设计图纸进行。 3、电控柜应安装在通风良好，周围温度－10℃～40℃，相对湿度不大于90％（无水珠凝结现象），无腐蚀性气体、粉尘，无滴水、溅水，易观察，易操作，易检查维修的场合。 4、电控柜柜底，要求高于地面10cm以上，柜顶上方净距大于1m，柜后净距大于0.8m。 5、控制系统在出厂前均已调试完毕，在安装使用过程中，严禁变动各调节部件和自行调节变频器及可编程控制器，否则设备出现不正常运行，影响使用。 6、电控柜输出端，严禁使用电力电容器进行功率因数补偿。 7、水泵电机须先检查运行完好后，方可与本控制系统连接。 8、设备调试由我公司负责，用户不得擅自拆装调试。 |
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