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节能资料:中央空调节能系统研究资料

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节能资料:中央空调节能系统研究资料节能资料:中央空调节能系统研究资料 根据统计,中央空调系统的耗电量约占整座大楼总耗电量的60%,空调只要减少耗能10%,就能减少整栋大楼6%的能源成本。中央空调节能和建筑节能已经成为环保节能的重大课题~ 一个普通的星级酒店的中央空调(按空调使用面积10000平方米计算)每月耗电大约在12万度,按每度电1.00元计(各地电价不一),每月仅电费就需12万元。每年电费支出需要144万元。如果节能40%,则每年能节省57.6万元~ 本公司针对传统中央空调系统运行中存在大量耗能问题而研制开发的高科技产品“sharing...

节能资料:中央空调节能系统研究资料
节能资料:中央空调节能系统研究资料 根据统计,中央空调系统的耗电量约占整座大楼总耗电量的60%,空调只要减少耗能10%,就能减少整栋大楼6%的能源成本。中央空调节能和建筑节能已经成为环保节能的重大课题~ 一个普通的星级酒店的中央空调(按空调使用面积10000平方米计算)每月耗电大约在12万度,按每度电1.00元计(各地电价不一),每月仅电费就需12万元。每年电费支出需要144万元。如果节能40%,则每年能节省57.6万元~ 本公司针对传统中央空调系统运行中存在大量耗能问题而研制开发的高科技产品“sharing中央空调智能节电系统”,采用计算机智能控制方式,运用计算机技术和变频技术,根据中央空调主机和辅机系统运行工况和末端负荷的变化,采集多种变化参数,然后通过负荷随动计算,自动对冷冻(温)水泵,冷却水泵,冷却塔风机等设备进行实时优化控制,并使中央空调主机运行环境得以优化,使得主机工质和辅机系统各种流体流量跟随末端负荷变化而同步变化,确保中央空调系统在满足舒适的前提下大幅度的降低系统能源消耗。 “sharing中央空调智能节电系统”以先进的负荷随动跟踪控制理论和变频技术相结合而开发出来的中央空调系统的最优节能产品。它的特点是: , 高效节能。一般的变频节能系统只能给水泵系统节电(10%,30%),而负荷随动跟 踪节能控制系统是对包括空调主机和辅机的全系统进行节能改造,能使中央空调辅 80%,主机系统节能10%-30%,整机节能达到20%-50%~ 机系统节能60%- , 自动控制。由定制开发的计算机软件控制系统控制中央空调外围相关设备的启动、 连动、停止、复位、报警等。 , 运行稳定、安全。采用软起停方式和低频运行方式控制水泵、风机,避免冲击电网 和减轻设备的机械磨损,延长使用寿命;关键设备和器件全部采用高可靠性产品(按 军工要求设计);系统软件和硬件设置了多级互锁,确保系统安全运行。 , 降低运行维护费用,提高设备使用寿命。 , 降低冷却水水损,改善环保。 , 点击此处查看 各种节能 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 效果对比表 “sharing中央空调智能节电系统”是我公司的最新建筑节能科研成果,通过研究国内仅有几家中央空调改造单位,通过集中攻关、综合优化,可以做到中央空调节电20%—50%,大大超过一般行业内人士想象。现正式向全国推广,并将采取各种优惠措施回馈用户。 一套节能系统的报价根据空调机的型号、使用面积的大小各不相同,从十几万元到100多万元的都有。举例来说,一个中等规模的三星级宾馆大概需要20-70万元;一个五星级酒店可能需要30-100万元甚至更高。有的使用风冷热泵的中央空调系统一座写字楼的节能系统才十几万元。 市场开拓,服务先行~中央空调节能公司始终遵循技术创新是企业发展的源动力,顾客满意是衡量质量的唯一标准的基本原则,谋求实现与广大用户的真诚合作:为顾客提供的并不仅仅是优质的产品以及完善的售后服务,我们更为广大用户提供全面的节能控制解决方案,即:帮助用户有效实施中央空调节能改造工程,它包括了从产品售前现场勘察、施工方案设计、产品安装指导、水力系统调整到售后维护保养与技术支持等一系列全套的系统工程式的服务。 工作原理: 众所周知,在通风或供水系统中,风机和水泵的功率都是根据最大流量来选择的,但实际使用中流量随各种因素而变化(如季节、温度、 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 、产量等等),往往比最大流量小的多。要减少流量时,通常情况下只能调节挡板或阀门的开度,即通过关小和开大阀门/挡板的开度来调节流量。阀门控制法的实质是通过改变管网阻力大小来改变流量,而这种控制方式当所需流量减少时,压力反而会增加,故轴功率的降低有限,此时,过剩的风机、水泵功率将导致压力增加造成很大的能量损耗。由流体力学原理可知:流量与转速的一次方成正比,压力与转速的平方成正比,功率与转速的三次方成正比。SHARING风机水泵专用节电控制器可在保持阀门/挡板开度不变的前提下,通过改变风机、水泵的转速来调节流量,其实质是通过减少流体动力来节电。这种控制方式可从根本上消除风机、水泵设备由于 选型或负荷变化普遍存在的 “大马拉小车”的动力浪费现象,消除了挡板节流阻力,使风机、水泵始终运行在最佳工作状态。 中央空调节能系统的设计及实现 1 引言 能源的利用情况标志着一个国家科技进步的水平。在我国大力推广节能产品,禁止使用耗能过大的设备,提高能源的利用率,以缩短与世界先进国家的差距,为中国的现代建设提供能源的保证。在中央空调使用中,它的耗能量是很大的,约占整个供电部门供电量的4o, 左右。例如一家建筑面积为8万多平方米综合性的大型医院,有门诊大楼1栋,住院大楼2栋,中央空调系统有800kW冷却主机3台,冷冻水泵机组有93kW电机4台,冷却水泵机组有93kW电机4台,通过对冷冻水泵机组和冷却水泵机组的变频节能的改造使用11个月,节约电费41.5万元,为中央空调的节能,创造了有益的经验。现将其系统组成、设计、实现方法作一介绍。 2 中央空调变频节能的原理系统组成 中央空调进行变频节能系统,需要硬件及软件技术的组合,利用矢量控制手段将动态过程相应补偿,恒转矩调压、瞬流干扰负向抑制技术综合使用。变频调速技术产生的新产品,通过同步跟踪,调压、调相、调节频率、瞬流抑制于一体,具有: (1)恒转矩的条件下调节控制电压,限制电流,使电机负载处于最适当、最小、最省电力的电压和电流运行状态; (2)矢量控制和模糊逻辑控制的优化调频技术,具有最先进通用变频器的全部功能; (3)由微机采样跟踪,实现功率因数动态补偿; (4)瞬流干扰抑制技术,过滤瞬流波动减小其所造成的损失和干扰。 正是由于这些优势,使中央空调变频节能有实施的理论依据和进行控制的可行性。其主要应考虑的因素有: 1)在中央空调设计时为保证在天气温度最高的情况下能满足要求,所以按最大的负荷设计并有15, 左右的富裕量,而平时使用时并不能达到满负荷,所以存在较大的裕度,其中主机常常可以根据负载变化自动加载,卸载,而水泵的流量却不能随主机匹配调节,存在很大浪费; 2)系统的流量压力必须靠截流阀和旁路阀调节来完成,因此不可避免存在较大截流损失和消耗大流量高压力主机,以及低流量小温差的现象。不仅大量浪费电能,而且还可能造成空调冷暖不适的情形,同时对系统设备带来不利的影响; 3)电机起动电流为额定值的5倍左右。电机在如此大的电流冲击下,进行频繁的起停,对电机、接触器触点、空气形状触点带来电弧冲击,同时也会给电网带来一定的有害冲击。同时起动时带来的机械冲击和停止时的承重现象也会给机械传动、轴承、阀门等带来疲劳损伤。 4)变频技术在现代空调中的使用已成为必然趋势,因此这不仅能有效改良现代空调系统的工艺不足,还能大幅降低能耗节省运行成本。因此,在中央空调系统中安装变频控制系统并设置闭环自动调节,使节能效果更好。 3 中央空调变频系统设计的依据 在我国的南方特别是深圳地区周围,每年空调开的时间大约1o个月左右。这样一年之中,中央空调系统中的冷却泵机组和冷冻水泵机组都在固定的大流量下工作。另外由于季节、昼夜和用户负荷的变化,实际上空调负载在绝大部分时间内比设计负载低很多,如图1和图2所示。 可由建筑物的实测得到热负载变化率的情况。这样,就可以决定水泵流量和压力的最大(100,)设计负载,这样相比,一年中负载率在50%以下的时间占全部运行时间的50%以上,一般冷冻水设计温差为5,7?,冷却水的设计温差为4,6?,在系统流量固定的情况下,全年绝大部分运行时间温差仅为1,3?,即在温差低、流量大的情况下工作,增加了管路系统的能量损失,浪费了水泵运行的输送能量。一般空调水泵的耗电量占空调系统耗电的20,30,。因此,节约水泵在低负载时系统供水输出能量具有很重要的意义,所以随负荷而改变水流量的空调水泵系统就显示出巨大的优越性,而得到越来越广泛的重视及应用。采用变频器调节泵的转速可以很方便地调节水的流量其节能率通常可达35%,50%左右。例如水泵的运行特性如下: 1)水泵的流量与转速的一次方成正比:Q=N; 2)温差?T与转速一次方成反比,?T =l/n; 3)扬程H 与转速二次方成正比,H=N2; 4)轴功率P与转速的三次方成正比,P=N3; 它们之间的关系如表1所示。 4 中央空调变频系统的设计 变频系统只涉及冷冻水机组和冷却水机组的变频调节控制。 4(1 冷冻水系统 它的水温取决于蒸发器的设定值,回水温度取决于蒸发器接收的热量,中央空调冷冻水出的温度与冷冻水的回水温度设计最大温差为5"C(出水为8"C,回水为13"C)。现采用在蒸发器的出水管和回水管上装有检测温度的变送器。再与PID温度调节器、PLC和变频器组成闭环控制系统,通过冷冻水的温差来控制,使冷冻水泵机组的转速相应于热负载的变化而变化,当第一台电机已达到工频时,还达不到要求时就可起动第二台电机,工频运行,然后调控第一台电机。这样不断调整控制,使其达到最佳的效果。 4(2 冷却水系统 降低水的温度取决于冷却塔的工作状态,我们只需控制高温冷却水的温度(冷凝器出水口)即可控制温差。现采用温度变送器,PID调节器,PLC变频器组成的闭环控制系统,冷凝器出水温度控制在T2,(例如38"C),使冷却水泵的转速相应于热负载的变化而变化。同样,当第一台电机已达到工频时,还达不到要求时,就可起动第二台电机实行工频运行,然后调控第一台电机,使之达最佳的状态。 5 系统的特点及效果 变频节能系统由于采用闭环控制,电机按需要设定温度,使设备容量随时间季节变化,热负荷通过转速调节能在满足要求的前提下最大限度的节能,并减少对电网的冲击。由于本系统加入了各种保护措施,使安全可靠性大大提高。本系统进行变频节能改造后,一直稳定连续运行,累计运行了l1个月,其数据如表2。 以电机容量90 kW 为例,计算其变频节能效益。 (1)冷冻水泵变频节能效益 实际耗电量5298×4=211920kW; 变频后平均功率2l1920,5839=363 kW; 节电率(1-36.9/90)×lOO%=59.7%; 节约费用(90×5839—211920)×0.78=244660元 (2)冷却水泵变频节能效益 实际耗电量3452×40=138080kWh; 变频后平均功率138080,3968=34.8kW; 节电率(1—34.8,90)×100, =61.3,, 节约费用(90×3968—138080)×0.78=170851元 两项节约费用共计415(511元。由此可见,采用此系统为用户节约了成本,提高了效益,取得较好的社会收益。 6 结论 本文 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了所设计的中央空调节能系统的原理,设计方法和经济效益。由于此系统节能效果显著,不少酒店大厦中央空调的物业管理部门都十分关注,并不断的加入节能的改造行列,所以前景十分好。因此会产生较大的影响,为节能做出贡献。 浅谈中央空调节能的有关问题 摘 要:从可持续发展的理论出发,针对民用、公用及商用建筑中央空调的能耗问题,从建筑物的围护结构、空调的冷热 源、空调水系统及其管理等方面,提出了中央空调节能的具体措施和方法。 关键词:中央空调,节能技术,能耗 中图分类号: TU831 ( 3 文献标识码: A 1 围护结构 通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的 35 ,, 45 ,,在保证室内采光的前提下,合理确定窗墙比十分重要。一般 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 各朝 向的窗墙比不得大于下列数字:北向 25 ,,东向 30 , ,南向 35 , 。 1 ( 2 提高门窗气密性 房间换气次数由 0 ( 8 h 换 1 次降到 0 ( 5 h 换 1 次,建筑物的耗冷量可降低 8 ,左右,因此设计中应采用密闭性良好的门窗。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段。密闭条应采用弹性良好、镶接牢固严密、经久耐用的产品。根据门窗的具体情况,分别采用不同的密封条,如橡胶条、塑料条或橡塑结合的密封条,其 形状可为条形或冲形。可用粘贴、挤紧或钉结方法固定。 2 空调冷热源 中央空调能耗一般包括三部分,即: 1) 空调冷热源; 2) 空调机组及末端设备; 3) 水或空气输送系统 。 这三部分能耗中,冷热源能耗约占总能耗的 1,2 左右,是空调节能的主要内容。以下就冰蓄冷系统谈谈主机的节能。 冰蓄冷系统:即建筑物使用空调时所需冷负荷的全部或者一部分在非使用空调时间内,将其能量蓄存起来供空调使用。该系 统主机所耗的总能量变化不大,但是可以在用电低峰时用电,而 在高峰时少用或不用电能来平衡电网峰谷荷,减缓电厂和供配电设施的建设,是一种值得推荐的节能方法。这种方式常常用于改建工程中利用原有的冷水机组,只需加设蓄冷设备和有关的辅助 装置,但需注意原有冷水机组是否适用于冰蓄冷系统( 这种方式也适用于特殊建筑物,需要瞬时大量释冷,如体育馆建筑物。在新建的建筑中,部分蓄冷系统是最实用的,也是一 种投资有效的负荷管理策略。在这种负荷均衡的方法中,冷水机组连续运行,它在夜间用来制冷蓄存,在白天利用蓄存的制冷量为建筑物提供制冷。将运行时数从 14 h 扩展到 24 h ,可以得到最低的平均负荷。需电量费用大大地减少,而冷水机组的制冷能力 也可减少 50 ,, 60 ,或者更多一些。通过杭州市几个工程,如: 建 系统节能 ( 经济指标 ) 可行杭州分行办公大楼、杭州市新景福百货大楼的实践表明,该 在 25 ,, 35 ,之间。 3 空调机组和末端设备 国产风机盘管从总体水平看,与国外同类产品相比差不多,但与国外先进水平比较,主要差距是耗电量、盘管重量和噪声方 面。因此设计中一定要注意选用重量轻、单位风机功率供冷 ( 热 ) 量大的机组。空调机组应该选用机组风机风量、风压匹配合理, 漏风量少,空气输送系数大的机组。 以下就空调机组变风量系统的节能全空气空调系统设计的基本要求,是决定向空调房间输送足够数量的、经过一定处理的空气,用以吸收室内的余热和余湿,从而维持室内所需要的温度 和湿度。 基本计算公式: 从公式中可以看出,当室内余热 Q 值发生变化而又需要使室内温度 t 保持不变时,可将送风量 L 固定,改变送风温度,也可将送风湿度固定,改变进风量,那种固定送风量而改变送风温度的空调系统,一般称其为定风量系统,而固定进风温度,改变送风量的空调系统,则称其为变风量系统。 对服务于多个房间 ( 或区域 ) 的定风量空调系统来说,由于经 过空调设备处理过的空气其送风温度一定,为了适应某个房问 ( 或区域 ) 的负荷变化, 往往需要设立再热装置,才能维持该房间 ( 或区域 ) 的温湿度在所要求的范围内,否则,在这些房间 ( 或区域 ) 出现部分负荷时,势必产生过冷现象。迫使经过冷却去湿处理过的空气又需进行再热处理,这种冷热抵消的处理过程,显然 是一种能量的浪费。 对于多数舒适性空调要求来说,并不需要十分严格的温度和湿度的控制。变风量系统则可以克服上述缺点,它可以通过改变送到房间 ( 或区域 ) 里去的风量的办法,来满足这些地方负荷变化的需要。当然,整个系统的总送风量也在发生变化。因此,在变 风量系统运行中是一种节能的空调系统。 4 冷冻水系统 一般空调水系统的输配用电,在冬季供暖期间约占整个建筑动力用电的 20 ,, 25 ,;夏季供冷期间约占 12 ,, 24 , ,因此,水系统节能也具有重要意义。目前,空调水系统存在许多问 题,如: 1) 选择水泵是按设计值查找水泵样本的铭牌参数确定,而不 是按水泵的特性曲线选定水泵号。 2) 未对每个水环路进行水力平衡计算。对压差相差悬殊的回路也未采取有效措施,因此水力、热力失调现象导致大流量、小温差现象普遍存在,设计中供、回水温差一般均取 5 ? ,但经实测夏季冷冻水系统供回水温差较好的为 4 ? ,较差的只有 2 ? , 2 ( 5 ? ,造成实际水流量比设计水量大 1 ( 5 倍以上,使水系电耗大大增加。 水系统节能应注意以下几方面:设计人员应重视水系统设 计,认真进行水系统各环路的设计计算,并采取相应措施保证各 环路水力平衡。认真核对和计算空调水系统相关系数,切实落实 节能设计标准的要求值,积极推广变频调速水泵,冬、夏两用双速水泵等节能措施。 5 积极利用土壤热源 目前我国南方地区空调系统主要用空气源热泵作为冷热源,由于其“室外机”受环境空气季节性温度变化规律的制约,夏季供冷负荷越大时对应的冷凝温度越高;众所周知,制冷系统冷却水 进水温度的高低对主机耗电量有着重要影响;一般推算,在水量 一 定情况下,进水温度提高 1 ? ,压缩机主机电耗约增加 2 , ,溴 化锂主机能耗提高约 6 ,。为此若能寻找到更理想的新热源形式取代或部分取代目前多采用的空气热源,无疑将有广泛的应用前景和明显的节能效果。与地面上环境空气相比,地下 5 m 以下全年土壤温度稳定且约等于年平均温度,可以分别在夏、冬两季提供相对较低的冷凝温度和较高的蒸发温度。所以从原理上讲,土壤是一种比环境空气更好的热泵系统的冷热源。 6 加强中央空调的管理 采用一定的计量方法加强对空调操作人员的培训,提高管理人员素质,实行空调操作人员操作证制度。暖通空调工程项目,应有较详细的冷热负荷计算书和采取了哪些节能措施,目前很多设计人员都将概算指标一再加大,使冷、热源主机长期在低负荷、低效率下运行。各项调节和节能措施的实施,都与操作人员的技术直接相关;具备必要的制冷空调知识;要懂得根据室外参数的变化进行调节;要懂得如何调节才会节能。集中空调实行计量收费,是建筑节能的一项基本措施。 除上述几点外,还应根据具体工程情况,积极推广水环路热泵,采用热回收、变风量、变水量系统等节能技术。 7 结语 节能和环保是实现可持续发展的关键。而从可持续发展理 论出发,中央空调节能的关键在于提高能量效率。无论是制订中央空调节能标准,还是从事具体工程项目的设计,都应把提高能量效率作为建筑节能的着眼点。 中央空调系统变频节能改造方案 一、概述 中央空调系统在现代企业及生活环境改善方面极为普遍,而且某此生活环境或生产工序中是属必须的,即所谓人造环境,不仅是温度的要求,还有湿度、洁净度等。至所以要中央空调系统,目的是提高产品质量,提高人的舒适度,集中供冷供热效率高,便管理,节省投资等原因,为此几乎企业、高层商厦、商务大楼、会场、剧场、办公室、图书馆、宾馆、商场、超市、酒店、娱乐场、体育馆等中大型建筑上都采用中央空调的,它是现代大型建筑物 不可缺少的配套设施之一,电能的消耗非常之大,是用电大户,几乎占了用电量50%以上,日常开支费用很大。 由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计,而实际上在一年中,满负载下运行最多只有十多天,甚至十多个小时,几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载,而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载,几乎长期在100%负载下运行,造成了能量的极大浪费,也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。 随着变频技术的日益成熟,利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合,构成温差闭环自动控制系统,自动调节水泵的输出流量;采用变频调速技术不仅能使商场室温维持在所期望的状态,让人感到舒适满意,可使整个系统工作状态平缓稳定,更重要的是其节能效果高达30%以上,能带来很好的经济效益。 二、中央空调系统构成及工作原理 1、冷冻机组:通往各个房间的循环水由冷冻机组进行“内部热交换”作用,使冷冻水降温为5~7?。并通过循环水系统向各个空调点提供外部热交换源。内部热交换产生的热量,通过冷却水系统在冷却塔中向空气中排放。内部热交换系统是中央空调的“制冷源”。 2、冷冻水塔:用于为冷冻机组提供“冷却水”。 3、“外部热交换”系统:由两个循环水系统组成: ?、冷冻水循环系统由冷冻泵及冷冻管道组成。从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道,在各个房间内进行热交换,带走房间内的热量,使房间内的温度下降。 ?、冷却水循环系统由冷却泵、冷却水管道及冷却塔组成。冷冻机组进行热交换,使水温冷却的同时,必将释放大量的热量,该热量被冷却水吸收,使冷却水温度升高,冷却泵将升了温的冷却水压入水塔,使之在冷却塔中与大气进行热交换,然后再将降了温的冷却水,送回到冷冻机组,如此不断循环,带走冷冻机组成释放的热量。 4、冷却风机 ?、室内风机:安装于所有需要降温的房间内,用于将由冷冻水冷却了的冷空气吹入房间,加速房间内的热交换; ?、冷却塔风机用于降低冷却塔中的水温,加速将“回水”带回的热量散发到大气中去。 中央空调系统的四个部分都可以实施节电改造。但冷冻水机组和冷却水机组的改造改造后节电效果最为理想,文章中我们将重点阐述对冷冻机组和冷却机组的变频调速技术改造。 次要 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 冷却风机的变频调速技术改造。 三、中央空调变频系统具体改造方案 现将淅江省嘉兴市某集团公司办公楼的中央空调系统的变频节能改造方案做一具体介绍。 1(中央空调原系统简介: 1.1该集团中央空调系统改造前的主要设备和控制方式:450冷吨冷气主机2台,型号为特灵二极式离心机,两台并联运行;冷冻水泵2台,扬程28米配有功率45KW,冷却水泵有2台,扬程35米,配用功率75KW。均采用两用一备的方式运行。冷却塔2台,风扇电机11KW,并联运行。室内风机4台,5.5KW,并联运行。 1.2原系统的运行及存在问题:该集团是一家合资企业,为了给员工营造一个良好的工 作环境,办公楼大部空间采用全封密的,且公司大部分空间自然通风效果不好,所以对夏季冷气质量的要求较高。所以除了一些节假日外,其它时间中央空调都是全开的。由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计,且留有10%-20%左右的设计余量。其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载,冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节。这样,冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行,造成了能量的极大浪费。而且冷冻、冷却水泵采用的均是Y—?起动方式,电机的起动电流均为其额定电流的3—4倍,在如此大的电流冲击下,接触器的使用寿命大大下降;同时,启动时的机械冲击和停泵时的水锤现象,容易对机械器件、轴承、阀门和管道等造成破坏,从而增加维修工作量、维修费用、设备也容易老化。另外由于冷冻泵轴输送的冷量不能跟随系统实际负荷的变化,其热力工况的平衡只能由人工调整冷冻主机出水温度,以及大流量小温差来掩盖。这样,不仅浪费能量,也恶化了系统的运行环境、运行质量。特别是在环境温度偏低、某些 末端设备温控稍有失灵或灵敏度不高时,将会导致大面积空调室温偏冷,感觉不适,严重干扰中央空调系统的运行质量。因为空调偏冷的问题经常接到员工的投诉,处理这些投诉造成不少人力资源的浪费。 根据实际情况,我们向该集团负责人提出:利用变频器、人机界面、PLC、数模转换模块、温度模块、温度传感器等构成的温差闭环自动调速系统。对冷冻、冷却水泵进行改造,以节约电能、稳定系统、延长设备寿命。 2(中央空调系统节能改造的具体方案 2(1该中央空调节能系统具体装机清单如表二: 2(2介绍变频节电原理: 变频节能原理:由流体传输设备(水泵、风机)的工作原理可知:水泵、风机的流量(风量)与其转速成正比;水泵、风机的压力(扬程)与其转速的平方成正比,而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积,故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比(即与电源频率的三次方成正比)。变频器节能的效果是十分显著的,这种节能回报是看到见的。特别是调节范围大、启动电流大的系统及设备,通过图三可以直观的看出在流量变化时只要对转速(频率)稍作改变就会使水泵轴功率有更大程度上的改变,就因此特点使得变频调速装置成为一种趋势,而且不断深入并应用于各行各业的调速领域。 根据上述原理可知:改变水泵、风机的转速就可改变水泵、风机的输出功率。 图中阴影部分为同一台水泵的工频运行状态与变频运行状态在随着流量变化所耗功率差。 2(3介绍系统电路设计和控制方式 根据中央空调系统冷却水系统的一般装机,建议在冷却水系统和冷冻水系统各装两套传动之星SD-YP系列一体化变频调速控制柜,其中冷却变频调速控制柜供两台冷却水泵切换(循环)使用,冷冻变频调速控制柜供两台冷冻水泵切换(循环)使用。变频节能调速系统是在保留原工频系统的基础上加装改装的,变频节能系统的联动控制功能与原工频系统的联动控制功能相同,变频节能系统与原工频系统之间设置了联锁保护,以确保系统工作安全。利用变频器、人机界面、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合,构成温差闭环自动控制系统,自动调节水泵的输出流量,为了达到节能目的提供了可靠的技术条件。如图四所示: 1(系统主电路的控制设计 根据具体情况,同时考虑到成本控制,原有的电器设备尽可能的利用。冷冻水泵及冷却水泵均采用一用一备的方式运行,因备用泵转换时间与空调主机转换时间一致,均为一个月转换一次,切换频率不高,决定将冷冻水泵和冷却水泵电机的主备切换控制利用原有电器设备,通过接触器、启停按钮、转换开关进行电气和机械互锁。确保每台水泵只能由一台变频器拖动,避免两台变频器同时拖动同一台水泵造成交流短路事故;并且每台变频器任何时间只能拖动一台水泵,以免一台变频器同时拖动两台水泵而过载。 2(系统功能控制方式 上位机监控系统主要通过人机界面完成对工艺参数的检测、各机组的协调控制以及数据的处理、分析等任务,下位机PLC主要完成数据采集,现场设备的控制及连锁等功能。具体工作流程:开机:开启冷水及冷却水泵,由PLC控制冷水及冷却水泵的启停,由冷水及冷却水泵的接触器向制冷机发出联锁信号,开启制冷机,由变频器、温度传感器、温度模块组成的温差闭环控制电路对水泵进行调速以控制工作流量,同时PLC控制冷却塔根据温度传感器信号自动选择开启台数。当过滤网前后压差超出设定值时,PLC发出过滤堵塞报警信号。送风机转速的快慢是由回风温度与系统设定值相比较后,用PID方式控制变频器,从而调节风机的转速,达到调节回风温度的目的。停机:关闭制冷机,冷水及冷却水泵以及冷却塔延时十五分钟后自动关闭。保护:由压力传感器控制冷水及冷却水的缺水保护,压力偏低时自动开启补水泵补水。 2(4介绍系统节能改造原理 1、对冷冻泵进行变频改造控制原理说明如下:PLC控制器通过温度模块及温度传感器将冷冻机的回水温度和出水温度读入控制器内存,并计算出温差值;然后根据冷冻机的回水与出水的温差值来控制变频器的转速,调节出水的流量,控制热交换的速度;温差大,说明室内温度高系统负荷大,应提高冷冻泵的转速,加快冷冻水的循环速度和流量,加快热交换 的速度;反之温差小,则说明室内温度低,系统负荷小,可降低冷冻泵的转速,减缓冷冻水的循环速度和流量,减缓热交换的速度以节约电能; 2、对冷却泵进行变频改造由于冷冻机组运行时,其冷凝器的热交换量是由冷却水带到冷却塔散热降温,再由冷却泵送到冷凝器进行不断循环的。 冷却水进水出水温差大,说明冷冻机负荷大,需冷却水带走的热量大,应提高冷却泵的转速,加大冷却水的循环量;温差小,则说明,冷冻机负荷小,需带走的热量小,可降低冷却泵的转速,减小冷却水的循环量,以节约电能。 3、冷却塔风机变频控制通过检测冷却塔水温度对冷却塔风机进行变频调速闭环控制,使冷却塔水温度恒定在设定温度,可以有效地节省风机的电能额外损耗,能达到最佳节电效果。 4、室内风机组变频控制通过检测冷房温度对变风机组的风机进行变频调速闭环控制,实现冷房温度恒定在设定温度。室内风机组变频控制后可达到理想的节电效果,并且空调效果较佳。 2(5系统流量、压力保障 本方案的调节方式采用闭环自动调节控制,冷却水泵系统和冷冻水泵系统的调节方式基本相同,用温度传感器对冷却(冷冻)水在主机上的出口水温进行采样,转换成电量信号后送至温控器将该信号与设定值进行比较运算后输出一类比信号(一般为4—20MA、0—10V等)给PLC,由PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块进行温差闭环控制,手动/自动切换和手动频率上升、下降由PLC控制,最后把数据传关到上位机人机界面实行监视控制。变频器根据PLC发出的类比信号决定其输出频率,以达到改变水泵转速并调节流量的目的。 冷却(冷冻)水系统的变频节能系统在实际使用中要考虑水泵的转速与扬程的平方成正比的关系,以及水泵的转速与管损平方成正比的关系;在水泵的扬程随转速的降低而降低的同时管道损失也在降低,因此,系统对水泵扬程的实际需求一样要降低;而通过设定变频器下限频率的方法又可保证系统对水泵扬程的最低需求。供水压力的稳定和调节量可以通过PID参数的调整。当供水需求量减少时,管道压力逐渐升高,内部PID调节器输出频率降低,当变频器输出频率低至0HZ时,而管道在一设定时间内还高于设定压力,变频器切断当前变频控制泵,转而控制下一个原工频控制泵,变频器在水泵控制转换过程中,逐渐轮换使用水泵,使每个水泵的利用率均等,增加系统、管道压力的稳定性和可靠性。 四、中央空调系统进行变频改造的优点 变频节能改造后除了可以节省大量的电能外还具有以下优点: (1)、电机起动是软起动,电流从OA到额定电流变化,减小了大电流对电机的冲击;(2)、电机软起动转速从0开始缓慢升速,可以有效减少水泵或风机的机械磨损;(3)、变频器是高性能的电力电子设备,具有较强的电机保护功能,能延长系统的各部件使用寿命; (4)、使室温维持恒定,让人感到舒适; (5)、经过改造后,可以使系统具有较高的可靠性,减少了环境噪音,减少了维修维护工作量。 五、传动之星SD-YP系列一体化变频器的优点 1.采用独特的空间矢量(SVPWM)调制方式; 2.操作简单,具有键盘锁定功能,防止误操作; 3.内置PID功能,可接受多种给定、反遗信号; 4.具有节电、市电和停止三位锁定开关,便于转换及管理; 5.保护功能完善,可远程控制; 6.超静音优化设计,降低电机噪声; 7.安装比较方便,不用破坏原有的配电设施及环境; 8.稳定整个系统的正常运行,抗干扰能力强; 9.具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能及声光报警功能。 六、结束语 在科技日新月异的今天,积极推广变频调速节能技术的应用,使其转化为社会生产力,是我们工程技术人员应尽的社会责任。对落后的设备生产工艺进行技术革新,不仅可以提高生产质量、生产效率,创造可观的经济效益。对节能、环保等社会效益同样有着重要的意义。随着变频器应用普及时代的来临,我公司已将变频器的应用扩展到传统中央空调改造的领 域,不仅扩大了变频器的应用市场,而且为中央空调应用也提出了新的课题。预计在不久的将来,由于变频调速技术的介入,中央空调系统将真正地进入经济运行时代,希望上述工作对于同仁们在传统的电气传动设备技术改造和推进高新技术产品的普及应用工作中能有所启示和借鉴。
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