中央空調(diào)變頻節(jié)能的改造方案

1、中央空調(diào)變頻節(jié)能的改造方案一、概述在中央空調(diào)系統(tǒng)中，冷凍水泵和冷卻水泵的容量是根據(jù)建筑物最大設(shè)計(jì)熱負(fù)荷 選定的，且留有一定的設(shè)計(jì)余量。在沒有使用調(diào)速的系統(tǒng)中，水泵一年四季在工頻 狀態(tài)下全速運(yùn)行，只好采用節(jié)流或回流的方式來調(diào)節(jié)流量，產(chǎn)生大量的節(jié)流或回流 損失，且對水泵電機(jī)而言，由于它是在工頻下全速運(yùn)行，因此造成了能量的大大浪 費(fèi)。由于四季的變化，陰晴雨雪及白天與黑夜時，外界溫度不同，使得中央空調(diào)的 熱負(fù)荷在絕大部分時間里遠(yuǎn)比設(shè)計(jì)負(fù)荷低。也就是說，中央空調(diào)實(shí)際大部分時間運(yùn) 行在低負(fù)荷狀態(tài)下。據(jù)統(tǒng)計(jì)，67%勺工程設(shè)計(jì)熱負(fù)荷值為94-165W/m2而實(shí)際上 83%勺工程熱負(fù)荷只有58-93 W/m2，

2、滿負(fù)荷運(yùn)行時間每年不超過 10-20小時。實(shí) 踐證明，在中央空調(diào)勺循環(huán)系統(tǒng) （ 冷卻泵和冷凍泵 ） 中接入變頻系統(tǒng)，利用變頻技術(shù) 改變電機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量和壓力勺變化用來取代閥門控制流量，能取得明顯勺節(jié)能 效果。二、節(jié)能原理由流體傳輸設(shè)備水泵、風(fēng)機(jī)勺工作原理可知 : 水泵、風(fēng)機(jī)勺流量 （風(fēng)量）與其轉(zhuǎn) 速成正比 ; 水泵、風(fēng)機(jī)勺壓力 （揚(yáng)程） 與其轉(zhuǎn)速勺平方成正比，而水泵、風(fēng)機(jī)勺軸功 率等于流量與壓力勺乘積，故水泵、風(fēng)機(jī)勺軸功率與其轉(zhuǎn)速勺三次方成正比 （ 即與 電源頻率勺三次方成正比 ）根據(jù)上述原理可知 : 降低水泵、風(fēng)機(jī)勺轉(zhuǎn)速就，水泵、風(fēng) 機(jī)的功率可以下降得更多。例如：將供電頻率由50Hz降為4

3、5Hz,貝UP45/P50=（45/50）3=0.729，即 P45=0.729P50（P為電機(jī)軸功率）;將供電頻率由 50Hz 降為 40Hz,則 P40/P50=（40/50）3=0.512，即 P40=0.512P50（P 為電機(jī)軸功率）。由以上內(nèi)容可以看出，用變頻器進(jìn)行流量（風(fēng)量）控制時，可節(jié)約大量電能。中 央空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時是按現(xiàn)場最大冷量需求量來考慮的，其冷卻泵，冷凍泵按單臺 設(shè)備的最大工況來考慮的，在實(shí)際使用中有 90%多的時間，冷卻泵、冷凍泵都工作 在非滿載狀態(tài)下。而用閥門、自動閥調(diào)節(jié)不僅增大了系統(tǒng)節(jié)流損失，而且由于對空 調(diào)的調(diào)節(jié)是階段性的，造成整個空調(diào)系統(tǒng)工作在波動狀態(tài) ；而

4、通過在冷卻泵、冷凍 泵上加裝變頻器則可一勞永逸地解決該問題，還可實(shí)現(xiàn)自動控制，并可通過變頻節(jié) 能收回投資。同時變頻器的軟啟動功能及平滑調(diào)速的特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的平穩(wěn)調(diào) 節(jié)，使系統(tǒng)工作狀態(tài)穩(wěn)定，并延長機(jī)組及網(wǎng)管的使用壽命。因此，隨熱負(fù)荷而改變水量的變流量空調(diào)水系統(tǒng)顯示了巨大的優(yōu)越性，因而得到越來越廣泛的應(yīng)用，采 用SPW變頻器調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速，可以方便地調(diào)節(jié)水的流量，根據(jù)負(fù)荷變化的反饋信 號經(jīng)PID調(diào)節(jié)與變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，使泵的轉(zhuǎn)速隨負(fù)荷變化，這樣就可以實(shí) 現(xiàn)節(jié)能，其節(jié)能率通常都在20%以上。改造的節(jié)電率與用戶的使用情況密切相關(guān)， 一般情況下，春、秋兩季運(yùn)行節(jié)電率較高，可達(dá) 40%以上，夏季由于

5、用戶本身需要 的電能就大，可節(jié)省的空間有限，一般在 20%左右。三、節(jié)能方案1、整體說明貴司中央空調(diào)系統(tǒng)目前有六套機(jī)組，每套機(jī)組有1臺90KW冷卻泵，1臺75KW冷凍泵。我們可對冷卻系統(tǒng)和冷凍系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造。中央空調(diào)實(shí)際運(yùn)行時，冷卻系統(tǒng)和冷凍系統(tǒng)的進(jìn)、出水溫差（?T）約為2oC,根據(jù)：冷凍水、冷卻水帶走的熱量（r）_=流量（Q） X溫差（?T）我們可以適當(dāng)提高溫差（?T），降低流量（Q），也即降低轉(zhuǎn)速，即可達(dá)到節(jié)能的 目的。中央空調(diào)系統(tǒng)變頻改造的原理示意圖如下：L-I77*2、冷凍水系統(tǒng)對于冷凍水系統(tǒng)，由于低溫冷凍水溫度取決于蒸發(fā)器的運(yùn)行參數(shù)（貴司冷凍水出水溫度為12?），只需控制高溫冷凍水

6、（回水）的溫度，即可控制溫差，現(xiàn)采用溫 度傳感器、PID調(diào)節(jié)器和變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，冷凍水回水溫度控制在T1（例如17?），使冷凍水泵的轉(zhuǎn)速相應(yīng)于熱負(fù)載的變化而變化。3、冷卻水系統(tǒng) 對于冷卻水系統(tǒng)，取冷凝器兩側(cè)冷卻水的溫度作為控制參數(shù)，采用溫度傳感器、PID溫差調(diào)節(jié)器和變頻器及冷卻水泵組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，冷卻水溫差控制在?T2（例如:5?），使冷卻水泵的轉(zhuǎn)速相應(yīng)于熱負(fù)載的變化而變化，而冷卻水的溫差保持在設(shè)定值不變，使系統(tǒng)在滿足主機(jī)工況不變條件下，冷卻水泵系統(tǒng)節(jié)能最大。4 、控制方式本方案在保留原工頻系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝，與原工頻系統(tǒng)之間僅設(shè)置連鎖以確保 系統(tǒng)工作安全。四、系統(tǒng)報(bào)價1、 器件選型

7、從性價比的角度出發(fā)，主要器件變頻器和溫度傳感器選用進(jìn)口名牌部件國內(nèi)組 裝的產(chǎn)品。低壓電器部份選用法國施耐德系列產(chǎn)品。變頻器選用英威騰 INVT-G9 系列產(chǎn)品，因水泵負(fù)載不重，按 1:1 的比例配置即 可。溫度傳感器選用秦儀公司生產(chǎn)的管道式溫度變送器。另外根據(jù)貴司要求提供用進(jìn)口變頻器取代國產(chǎn)變頻器進(jìn)行改造的報(bào)價。2、 系統(tǒng)綜合報(bào)價 貴司目前的中央空調(diào)系統(tǒng)變頻改造工程費(fèi)用如下 :（ 含控制柜體，工 / 變頻轉(zhuǎn)換 電路，溫度傳感器， PID 等及安裝調(diào)試費(fèi)用，不含變頻器本身價格，該項(xiàng)單列 ）序號 變頻改造設(shè)備 配套電機(jī)功率 數(shù)量（臺） 單價（元/ 臺） 小計(jì)（元）1 冷凍泵 75KW 12 冷卻泵 90KW 1合計(jì) 2英威騰公司變頻器相應(yīng)型號報(bào)價Invt-P9-075T4 75KWInvt-P9-090T4 90KW 工程總造價 :3、付款方式簽訂合同后預(yù)付 30,定金，余款 70,在安裝調(diào)試完 3 天內(nèi)付清。五、中央空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)變頻改造后的性能(1) 采用變頻器閉環(huán)控制，可按需要進(jìn)行軟件組態(tài)并設(shè)定溫度進(jìn)行PID 調(diào)節(jié)，使電機(jī)輸出功率隨熱負(fù)載的變化而變化，在滿足使用要求的前提下達(dá)到最大限度的 節(jié)能。(2) 由于降速運(yùn)行和軟啟運(yùn)，減少了振動、噪音和磨損，延長了設(shè)備維修周期 和使用壽命，提高了設(shè)備的 MTBF平均故障維修時間)值，并減少了對電