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中央空调变频器改造
发布时间:2018.12.26 10:11  浏览次数:  作者:admin

一、中央空(kong)调的发展

中央空(kong)调(diao)系统在现代企业及生活环境(jing)改善方面极为普遍,而(er)且某(mou)此生活环境(jing)或(huo)生产工序中是(shi)属必须的(de)(de)(de)(de),即所(suo)(suo)谓人(ren)造环境(jing),不仅是(shi)温(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)要求,还有湿度(du)、洁(jie)净(jing)度(du)等。至所(suo)(suo)以要中央空(kong)调(diao)系统,目的(de)(de)(de)(de)是(shi)提高(gao)产品质量(liang),提高(gao)人(ren)的(de)(de)(de)(de)舒适度(du),集中供(gong)冷供(gong)热效(xiao)率高(gao),便管理,节省投资(zi)等原因,为此几乎企业、高(gao)层(ceng)商(shang)厦、商(shang)务(wu)大(da)(da)楼、会场、剧场、办(ban)公室、图书馆(guan)(guan)、宾(bin)馆(guan)(guan)、商(shang)场、超市(shi)、酒店、娱(yu)乐场、体育馆(guan)(guan)等中大(da)(da)型建筑上都采用(yong)中央空(kong)调(diao)的(de)(de)(de)(de),它是(shi)现代大(da)(da)型建筑物(wu)不可缺(que)少的(de)(de)(de)(de)配套设施(shi)之(zhi)一,电能(neng)的(de)(de)(de)(de)消耗非常之(zhi)大(da)(da),是(shi)用(yong)电大(da)(da)户,几乎占了用(yong)电量(liang)50%以上,日(ri)常开支费(fei)用(yong)很大(da)(da)。

由(you)于中央(yang)空(kong)调(diao)系统(tong)都是(shi)按最大负(fu)载(zai)并(bing)增加(jia)一(yi)定(ding)余量设计,而实际上(shang)在一(yi)年(nian)中,满负(fu)载(zai)下运(yun)行(xing)最多只(zhi)有十多天,甚至十多个(ge)小时(shi),几(ji)乎绝大部分时(shi)间(jian)负(fu)载(zai)都在70%以下运(yun)行(xing)。通(tong)常中央(yang)空(kong)调(diao)系统(tong)中冷(leng)冻(dong)主机的负(fu)荷能随季节(jie)气温变化(hua)自(zi)动调(diao)节(jie)负(fu)载(zai),而与冷(leng)冻(dong)主机相匹配(pei)的冷(leng)冻(dong)泵、冷(leng)却泵却不能自(zi)动调(diao)节(jie)负(fu)载(zai),几(ji)乎长期在100%负(fu)载(zai)下运(yun)行(xing),造成(cheng)了能量的极大浪费,也恶化(hua)了中央(yang)空(kong)调(diao)的运(yun)行(xing)环境和运(yun)行(xing)质量。

 中央空调系统(tong)构(gou)成及工作原理

图片7.png

1.冷冻机(ji)组

通(tong)往各个房间的(de)循环(huan)水(shui)经由冷冻(dong)机(ji)组进(jin)行“内部(bu)热(re)(re)交(jiao)换(huan)”作用,使(shi)冷冻(dong)水(shui)降温为5~7℃。并(bing)通(tong)过(guo)循环(huan)水(shui)系(xi)统(tong)向(xiang)各个空调(diao)点(dian)提供外部(bu)热(re)(re)交(jiao)换(huan)源。内部(bu)热(re)(re)交(jiao)换(huan)产生的(de)热(re)(re)量,通(tong)过(guo)冷却(que)(que)水(shui)系(xi)统(tong)在冷却(que)(que)塔(ta)中向(xiang)空气中排放。内部(bu)热(re)(re)交(jiao)换(huan)系(xi)统(tong)是(shi)中央空调(diao)的(de)“制冷源”。

2. 冷(leng)冻(dong)水塔

用于为冷冻机组提供(gong)“冷却水(shui)”。

3.“外部热交换”系统

此系(xi)统(tong)由两个(ge)循(xun)环水系(xi)统(tong)组成(cheng):

a.冷(leng)冻水循环系统由冷(leng)冻泵及冷(leng)冻管道(dao)组成(cheng)。

从(cong)冷冻(dong)机组流(liu)出的(de)冷冻(dong)水(shui)由冷冻(dong)泵加压送入(ru)冷冻(dong)水(shui)管道,在各个房(fang)(fang)间内进行热交换,带走房(fang)(fang)间内的(de)热量,使房(fang)(fang)间内的(de)温度下降;

b.冷却(que)(que)水(shui)(shui)循环系统由冷却(que)(que)泵、冷却(que)(que)水(shui)(shui)管(guan)道及冷却(que)(que)塔(ta)组成。冷冻机(ji)(ji)组进(jin)行(xing)热(re)交换,使水(shui)(shui)温冷却(que)(que)的同时,必将释放(fang)大量的热(re)量,该热(re)量被冷却(que)(que)水(shui)(shui)吸(xi)收,促使冷却(que)(que)水(shui)(shui)温度升高(gao),冷却(que)(que)泵将升了(le)温的冷却(que)(que)水(shui)(shui)压(ya)入(ru)水(shui)(shui)塔(ta),使之在冷却(que)(que)塔(ta)中与大气(qi)进(jin)行(xing)热(re)交换,然后再将降了(le)温的冷却(que)(que)水(shui)(shui),送(song)回到冷冻机(ji)(ji)组,如此不断循环,带(dai)走冷冻机(ji)(ji)组所释放(fang)的热(re)量。

4.冷却风机

a.室(shi)内(nei)(nei)风(feng)机安装于(yu)所(suo)有需(xu)要降温的(de)房(fang)间(jian)内(nei)(nei),用于(yu)将由冷(leng)冻(dong)水冷(leng)却了的(de)冷(leng)空气吹(chui)入房(fang)间(jian),加速房(fang)间(jian)内(nei)(nei)的(de)热交换。

b.冷却(que)塔风机用于降低冷却(que)塔中(zhong)(zhong)的水温,加速将“回(hui)水”带回(hui)的热量(liang)散发(fa)到大气中(zhong)(zhong)去。

中央空调系统的(de)四(si)个部分都(dou)可以实施节(jie)电改(gai)(gai)造,但冷(leng)冻水(shui)机组和冷(leng)却水(shui)机组改(gai)(gai)造后的(de)节(jie)电效果最(zui)为理(li)想(xiang)。

5.系统(tong)组成

图片8.png

原系统中冷冻、冷却水(shui)泵(beng)采(cai)用的(de)(de)(de)均是Y-△起(qi)动方式,电(dian)机(ji)(ji)的(de)(de)(de)起(qi)动电(dian)流均为(wei)其额定(ding)电(dian)流的(de)(de)(de)3~4 倍,在(zai)如此大的(de)(de)(de)电(dian)流冲击下(xia),接触(chu)器的(de)(de)(de)使用寿命大大下(xia)降;同(tong)时(shi),启动时(shi)的(de)(de)(de)机(ji)(ji)械(xie)冲击和停泵(beng)时(shi)的(de)(de)(de)水(shui)锤现象,容易(yi)对机(ji)(ji)械(xie)部件、轴承、阀(fa)门和管道(dao)等造成破坏,从而增加维修(xiu)工作量、维修(xiu)费用,设(she)备也容易(yi)老化。

另外,由于冷冻(dong)泵(beng)(beng)轴(zhou)输送(song)的(de)(de)冷量不能(neng)跟随系(xi)统(tong)实际(ji)负荷的(de)(de)变化,其(qi)热力工况的(de)(de)平衡(heng)只能(neng)由人工调(diao)整冷冻(dong)主机(ji)出水(shui)(shui)温(wen)(wen)度(du)(du),结果只能(neng)是(shi)用大(da)流量获得小温(wen)(wen)差。这(zhei)样,不仅浪(lang)费能(neng)量,也(ye)恶化了系(xi)统(tong)的(de)(de)运(yun)行环境(jing)与(yu)(yu)运(yun)行质(zhi)(zhi)量。特别是(shi)在环境(jing)温(wen)(wen)度(du)(du)偏低、某些末端设(she)备温(wen)(wen)控稍有失灵或(huo)灵敏度(du)(du)不高时,将(jiang)会(hui)导(dao)致大(da)面积空(kong)调(diao)室温(wen)(wen)偏冷,感觉不适,严(yan)重(zhong)干扰中央空(kong)调(diao)系(xi)统(tong)的(de)(de)运(yun)行质(zhi)(zhi)量。由流体传(chuan)输设(she)备(水(shui)(shui)泵(beng)(beng)、风(feng)机(ji))的(de)(de)工作原理可知:水(shui)(shui)泵(beng)(beng)、风(feng)机(ji)的(de)(de)流量(风(feng)量)与(yu)(yu)其(qi)转(zhuan)速成正比;水(shui)(shui)泵(beng)(beng)、风(feng)机(ji)的(de)(de)压(ya)力(扬程)与(yu)(yu)其(qi)转(zhuan)速的(de)(de)平方成正比;而(er)水(shui)(shui)泵(beng)(beng)、风(feng)机(ji)的(de)(de)轴(zhou)功(gong)率(lv)等于流量与(yu)(yu)压(ya)力的(de)(de)乘积,故水(shui)(shui)泵(beng)(beng)、风(feng)机(ji)的(de)(de)轴(zhou)功(gong)率(lv)与(yu)(yu)其(qi)转(zhuan)速的(de)(de)三次(ci)方成正比(即(ji)与(yu)(yu)电源频率(lv)的(de)(de)

三(san)次方成正比)。变(bian)频器(qi)节(jie)能的(de)(de)效果是(shi)十分显著的(de)(de),这种(zhong)节(jie)能回报是(shi)看得见的(de)(de)。特别是(shi)调节(jie)范围大、启动(dong)电(dian)流大的(de)(de)系(xi)统及设备,通过图2 可以直(zhi)观地(di)看出在流量变(bian)化时只要对转速(su)(su)(频率(lv))稍作改变(bian)就会使水泵轴功率(lv)有(you)更大程度上的(de)(de)改变(bian),此特点使得使用变(bian)频器(qi)进行调速(su)(su)成为一(yi)种(zhong)趋势,而且不(bu)断(duan)深入并应(ying)用于(yu)各行各业的(de)(de)调速(su)(su)领域。

根据上述原理可知:改(gai)变(bian)水泵、风机的(de)转速就(jiu)可改(gai)变(bian)水泵、风机的(de)输出功率。

三(san)、变(bian)频(pin)改造方案

1.对冷(leng)(leng)冻(dong)泵(beng)进行变(bian)频改造PLC控制(zhi)器(qi)通过温度(du)(du)模块(kuai)及温度(du)(du)传感器(qi)将冷(leng)(leng)冻(dong)机的(de)(de)回水温度(du)(du)和出水温度(du)(du)读(du)入控制(zhi)器(qi)内存,并计算(suan)出温差值(zhi);然后根据冷(leng)(leng)冻(dong)机的(de)(de)回水与出水的(de)(de)温差值(zhi)来控制(zhi)变(bian)频器(qi)的(de)(de)转速,调节出水的(de)(de)流量(liang),控制(zhi)热交换(huan)的(de)(de)速度(du)(du)。温差大(da)(da),说明室内温度(du)(du)高(gao)(gao)系统(tong)负荷大(da)(da),应提高(gao)(gao)冷(leng)(leng)冻(dong)泵(beng)的(de)(de)转速,加(jia)(jia)快冷(leng)(leng)冻(dong)水的(de)(de)循环速度(du)(du),加(jia)(jia)大(da)(da)流量(liang),加(jia)(jia)快热交换(huan)的(de)(de)速度(du)(du);反之温差小(xiao),则(ze)说明室内温度(du)(du)低,系统(tong)负荷小(xiao),可降低冷(leng)(leng)冻(dong)泵(beng)的(de)(de)转速,减缓(huan)冷(leng)(leng)冻(dong)水的(de)(de)循环速度(du)(du),减小(xiao)流量(liang),

降低热交(jiao)换的速(su)度(du)以节约(yue)电能。

9600系列冷冻水恒温控制改造方案.doc

   2.对冷(leng)(leng)(leng)(leng)却(que)(que)泵(beng)进行变(bian)频(pin)改造由于冷(leng)(leng)(leng)(leng)冻(dong)(dong)机组(zu)运行时(shi),其冷(leng)(leng)(leng)(leng)凝器的(de)(de)(de)热(re)交换(huan)量是由冷(leng)(leng)(leng)(leng)却(que)(que)水带到(dao)冷(leng)(leng)(leng)(leng)却(que)(que)塔散热(re)降(jiang)温(wen)(wen),再由冷(leng)(leng)(leng)(leng)却(que)(que)泵(beng)送到(dao)冷(leng)(leng)(leng)(leng)凝器进行不(bu)断循环的(de)(de)(de)。冷(leng)(leng)(leng)(leng)却(que)(que)水进水出水温(wen)(wen)差(cha)大(da),说明冷(leng)(leng)(leng)(leng)冻(dong)(dong)机负(fu)荷大(da),需冷(leng)(leng)(leng)(leng)却(que)(que)水带走(zou)的(de)(de)(de)热(re)量大(da),应提高冷(leng)(leng)(leng)(leng)却(que)(que)泵(beng)的(de)(de)(de)转速(su),加大(da)冷(leng)(leng)(leng)(leng)却(que)(que)水的(de)(de)(de)循环量;温(wen)(wen)差(cha)小,则说明,冷(leng)(leng)(leng)(leng)冻(dong)(dong)机负(fu)荷小,需带走(zou)的(de)(de)(de)热(re)量小,可降(jiang)低冷(leng)(leng)(leng)(leng)却(que)(que)泵(beng)的(de)(de)(de)转速(su),减小冷(leng)(leng)(leng)(leng)却(que)(que)水的(de)(de)(de)循环量,以节约电(dian)能。

9600系列变频器冷却水恒温控制.docx

   3.冷(leng)(leng)却塔风机变(bian)频控制(zhi)通过检测冷(leng)(leng)却塔水的温(wen)度对冷(leng)(leng)却塔风机进行变(bian)频调速闭环控制(zhi),使冷(leng)(leng)却塔水温(wen)恒(heng)定在设定温(wen)度,可以有效地节省风机的电(dian)能(neng)额外(wai)损耗,能(neng)达到最佳节电(dian)效果。

   4.室(shi)内风(feng)机组变(bian)频控(kong)制(zhi)通(tong)过检(jian)测(ce)冷房(fang)温度(du)对变(bian)风(feng)机组的(de)风(feng)机进行(xing)变(bian)频调(diao)速闭(bi)环控(kong)制(zhi),实现冷房(fang)温度(du)恒定在设定温度(du)。室(shi)内风(feng)机组变(bian)频控(kong)制(zhi)后可(ke)达到理想的(de)节电效果,并且使空(kong)调(diao)效果更佳。

四、中央空调系统进行(xing)变频改造的优点

变频节能(neng)改造后除了(le)可以节省大量(liang)的电能(neng)外(wai)还具有以下(xia)优(you)点:

1)电机(ji)起动是软(ruan)起动,电流从(cong)0 A到额定电流变(bian)化,减(jian)小了(le)大电流对电机(ji)的冲(chong)击;

2)电机软(ruan)起(qi)动转(zhuan)速从0 开始缓慢升速,可以有效减少水泵或风(feng)机的机械磨损(sun);

3)变(bian)频器(qi)是高性(xing)能的(de)电力电子设备,具有较强的(de)电机保护功能,能延长系统各部件的(de)使用(yong)寿命(ming);

4)使(shi)室温维持恒定,让人感到舒适;

5)经过(guo)改造(zao)后,可以使系(xi)统具(ju)有较高(gao)的可靠性,减少(shao)了环境噪音,减少(shao)了维(wei)修(xiu)维(wei)护工作量。



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