中央空調(diào)系統(tǒng)變頻節(jié)能改造案例研究分析

1、個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)中央空調(diào)系統(tǒng)變頻節(jié)能改造案例分析一、前言中央空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)代大型建筑物不可缺少地配套設(shè)施之一，電能地消耗非常大， 約占建筑物總電能消耗地 50%.由于中央空調(diào)系統(tǒng)都是按最大負(fù)載并增加一定余量設(shè)計(jì)，而實(shí)際上 在一年中，滿負(fù)載下運(yùn)行最多只有十多天，甚至十多個(gè)小時(shí)，幾乎絕大部分時(shí)間負(fù)載都在70%以下運(yùn)行通常中央空調(diào)系統(tǒng)中冷凍主機(jī)地負(fù)荷能隨季節(jié)氣溫變化自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載，而與冷凍主機(jī)相匹配地冷凍泵、冷卻泵卻不能自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載，幾乎長(zhǎng)期在100%負(fù)載下運(yùn)行，造成了能量地極大浪費(fèi)，也惡化了中央空調(diào)地運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行質(zhì)量 b5E2RGbCAP隨著變頻技術(shù)地日益成熟，利用變頻器、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模

2、塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件地有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成溫差閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵地輸出流量，達(dá)到節(jié)能目地提供了可靠地技術(shù)條件 plEanqFDPw二、1、原系統(tǒng)簡(jiǎn)介某酒店地中央空調(diào)系統(tǒng)地主要設(shè)備和控制方式：100冷噸冷氣主機(jī)2臺(tái)，型號(hào)為三洋溴化鋰蒸汽機(jī)組，平時(shí)一備一用，高峰時(shí)兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行；冷卻水泵2臺(tái)，揚(yáng)程28米，配用功率45 KW,冷水泵有3臺(tái)，由于經(jīng)過幾次調(diào)整，型號(hào)較亂，一臺(tái)為揚(yáng)程32米，配用功率37KW,一臺(tái)為揚(yáng)程32米，配用功率55KW, 一臺(tái)為揚(yáng)程50米，配用功率45KW.冷卻塔6臺(tái)，風(fēng) 扇電機(jī)5.5KW，并聯(lián)運(yùn)行.DXDiTa9E3d2、原系統(tǒng)地運(yùn)行某酒店是一間三星級(jí)酒店.因酒店是

3、一個(gè)比較特殊地場(chǎng)所，對(duì)客人地舒適度要求比較高，且酒店大部分空間自然通風(fēng)效果不好，所以對(duì)夏季冷氣質(zhì)量地要求較高.RTCrpUDGiT由于中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須按天氣最熱、負(fù)荷最大時(shí)設(shè)計(jì)，且留有10%-20%左右地設(shè)計(jì)余量.其中冷凍主機(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)載變化作出相應(yīng)地調(diào)節(jié).這樣，冷凍水、冷卻水系統(tǒng)幾乎長(zhǎng)期在大流量、小溫差地狀態(tài)下運(yùn)行，造成了能量地極大浪費(fèi).5PCzVD7HxA為了解決以上問題，我們打算利用變頻器、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度模塊、溫度傳感器等構(gòu)成地溫差閉環(huán)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)對(duì)冷凍、冷卻水泵、冷卻塔進(jìn)行改造，以節(jié)約電能.jLBHrnAlLg三、節(jié)能

4、改造地可行性分析溫度模塊和溫度傳感器等構(gòu)成溫差閉環(huán)自同時(shí)根據(jù)冷卻水溫度地高低，自動(dòng)切投冷XHAQX74J0X改造方案是通過變頻器、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、 動(dòng)控制，根據(jù)負(fù)載輕重自動(dòng)調(diào)整水泵地運(yùn)行頻率， 卻塔散熱風(fēng)機(jī)，以達(dá)到節(jié)能效果以下是分析過程:1、中央空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介6 / 8KRMIAr3/常I1HSNLqJ中央空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖在中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，冷凍泵、冷卻泵地裝機(jī)容量是取系統(tǒng)最大負(fù)荷再增加10% 20%余量作為設(shè)計(jì)系數(shù)根據(jù)計(jì)算中央空調(diào)系統(tǒng)中，冷凍水、冷卻水循環(huán)用電約占夏季酒店總 用電地25% 30%，冷卻塔地用電占8% 10%.因此，實(shí)施對(duì)冷凍水和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)以 及冷卻塔地能量自動(dòng)控制是中

5、央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造及自動(dòng)控制地重要組成部分.LDAYtRyKfE2、泵地轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)原理n=60f/p(1-s)式中：n:轉(zhuǎn)速f:頻率p:電機(jī)磁極對(duì)數(shù)s:轉(zhuǎn)差率由上式可見，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速有 3種方法，改變頻率、改變電機(jī)磁極對(duì)數(shù)、改變轉(zhuǎn)差率在以上調(diào)速方法中，變頻調(diào)速性能最好，調(diào)速范圍大，靜態(tài)穩(wěn)定性好，運(yùn)行效率高因此改變頻率而改變轉(zhuǎn)速地方法最方便有效 .Zzz6ZB2Ltk3、冷卻塔地控制以前地冷卻塔是人為地根據(jù)冷卻水溫度選擇冷卻塔開啟地臺(tái)數(shù)，非常容易造成能源地浪費(fèi)現(xiàn)象，現(xiàn)在根據(jù)冷卻水地溫度，由溫度傳感器傳送信號(hào)至PLC，由PLC經(jīng)計(jì)算后對(duì)冷卻塔風(fēng)機(jī)依次開啟，以 28 C為基數(shù)，溫度每上升 2

6、C,開啟兩臺(tái)散熱風(fēng)機(jī)，每下降 2C,延時(shí) 5分鐘后停止2臺(tái)風(fēng)機(jī)，以達(dá)到節(jié)能效果.dvzfvkwMIl四、節(jié)能改造地具體方案1、主電路地控制設(shè)計(jì)根據(jù)具體情況，同時(shí)考慮到成本控制，原有地電器設(shè)備盡可能地利用冷凍水泵及冷卻水泵均采用一用一備地方式運(yùn)行，使用一臺(tái)變頻器控制拖動(dòng)兩臺(tái)水泵交替運(yùn)行.將一臺(tái)揚(yáng)程較高地冷水泵作為備用.rqyn14ZNXI以下為冷凍水泵與冷卻水泵一次接線圖：Ib：和足Q 丿 5址II找圖B流量、揚(yáng)程、功率三者間地關(guān)系曲線圖2、功能控制方式工作流程：開機(jī)：開啟冷水及冷卻水泵，由PLC控制冷水及冷卻水泵地啟停，由冷水及冷卻水泵地接觸器向制冷機(jī)發(fā)出聯(lián)鎖信號(hào)，開啟制冷機(jī)，由變頻器、溫度傳

7、感器、溫度模塊組成地溫 差閉環(huán)控制電路對(duì)水泵進(jìn)行調(diào)速以控制工作流量，同時(shí)PLC控制冷卻塔根據(jù)溫度傳感器信號(hào)自動(dòng)選擇開啟臺(tái)數(shù).EmxvxOtOco停機(jī)：關(guān)閉制冷機(jī)，冷水及冷卻水泵以及冷卻塔延時(shí)十分鐘后自動(dòng)關(guān)閉保護(hù)：由壓力傳感器控制冷水及冷卻水地缺水保護(hù)，壓力偏低時(shí)自動(dòng)開啟補(bǔ)水泵補(bǔ)水五、變頻節(jié)能技術(shù)框圖及改造原理分析F圖為變頻節(jié)能系統(tǒng)示意圖380V/50H?ZACM 4M IRF-間K制回縊-變頻節(jié)能示意圖圖七1、對(duì)冷凍泵進(jìn)行變頻改造控制原理說明如下：PLC控制器通過溫度模塊及溫度傳感器將冷凍機(jī)地回水溫度和出水溫度讀入控制器內(nèi)存，并計(jì)算出溫差值；然后根據(jù)冷凍機(jī)地回水與出水地溫差值來控制變頻器地頻率

8、，以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)出水地流量，控制熱交換地速度；溫差大，說明室內(nèi)溫度高系統(tǒng)負(fù)荷大，應(yīng)提高冷凍泵地轉(zhuǎn)速，加快冷凍水地循環(huán)速度和流量， 加快熱交換地速度; 反之溫差小，則說明室內(nèi)溫度低，系統(tǒng)負(fù)荷小，可降低冷凍泵地轉(zhuǎn)速，減緩冷凍水地循環(huán)速度和流量，減緩熱交換地速度以節(jié)約電能；SixE2yXPq52、對(duì)冷卻泵進(jìn)行變頻改造由于冷凍機(jī)組運(yùn)行時(shí)，其冷凝器地?zé)峤粨Q量是由冷卻水帶到冷卻塔散熱降溫，再由冷卻泵送到冷凝器進(jìn)行不斷循環(huán)地冷卻水進(jìn)水出水溫差大，說明冷凍機(jī)負(fù)荷大，需冷卻水帶走地?zé)崃看?，?yīng)提高冷卻泵地轉(zhuǎn)速，加大冷卻水地循環(huán)量；溫差小，則說明，冷凍機(jī)負(fù)荷小， 需帶走地?zé)崃啃?，可降低冷卻泵地轉(zhuǎn)速，減小冷卻水

9、地循環(huán)量，以節(jié)約電能.6ewMyirQFL六、實(shí)際調(diào)試注意事項(xiàng)1、 整改設(shè)備安裝完畢后，先將編好地程序?qū)懭隤LC，設(shè)定變頻器參數(shù)，檢查電器部分并逐 級(jí)通電調(diào)試.2、投入試運(yùn)行時(shí)，人為地減少負(fù)荷，觀察流量是否因頻率地降低而減小，并找到制冷機(jī)報(bào)警時(shí)地最低變頻器頻率，以及流量降低后管道末端地循環(huán)情況，使變頻器工作在一個(gè)最低地穩(wěn)定工作點(diǎn).kavU42VRUs3、用溫度計(jì)及時(shí)檢測(cè)各點(diǎn)溫度，以便檢驗(yàn)溫度傳感器地精確度及校驗(yàn)各工況狀態(tài)七、技術(shù)改造后地運(yùn)行效果比較1、節(jié)能效果及投資回報(bào)進(jìn)行技術(shù)改造后，系統(tǒng)地實(shí)際節(jié)電率與負(fù)荷狀態(tài)、天氣溫度變化等因素有一定關(guān)系.根據(jù)以往運(yùn)行參數(shù)地統(tǒng)計(jì)與改造后地節(jié)能預(yù)測(cè)，平均節(jié)能應(yīng)

10、在40 - 50%以上.經(jīng)濟(jì)效益十分顯著.改造后投入運(yùn)行一年即可收回成本，以后每年可為酒店節(jié)約用電約12萬元.y6v3ALoS892、對(duì)系統(tǒng)地正面影響由于冷凍泵、冷卻泵采用了變頻器軟啟停，消除了原來啟動(dòng)時(shí)大電流對(duì)電網(wǎng)地沖擊，用電環(huán)境得到了改善；消除了啟停水泵產(chǎn)生地水錘現(xiàn)象對(duì)管道、閥門、壓力表等地?fù)p害；消除了原來直接啟停水泵造成地機(jī)械沖擊，電機(jī)及水泵地軸承、 軸封等機(jī)械磨擦大大減少，機(jī)械部件地使用壽命得到延長(zhǎng)；由于水泵大多數(shù)時(shí)間運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速以下，電機(jī)地噪聲、溫升及震動(dòng)都大大減少，電氣故障也比原來降低，電機(jī)使用壽命也相應(yīng)延長(zhǎng).M2ub6vSTnP由于采用了溫差閉環(huán)變頻調(diào)速，提高了冷凍機(jī)組地工作效

11、率，提高了自動(dòng)化水平.減少了人為因數(shù)地影響，大大優(yōu)化了系統(tǒng)地運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行質(zhì)量.0YujCfmUCw個(gè)人收集整理僅供參考學(xué)習(xí)八、結(jié)論雖然一次性投資較大，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)地經(jīng)濟(jì)利益來看是值得地這里我們也借鑒了其它一些酒店改造地經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際效果，進(jìn)一步驗(yàn)正了利用變頻器、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度模塊、溫度傳感器等組成地溫差閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)地節(jié)能改造是可行地可以達(dá)到我們當(dāng)初設(shè)計(jì)地預(yù)期效果.eUts8ZQVRd版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計(jì)等在網(wǎng)上搜集整理.版權(quán)為個(gè)人所有This article in eludes someparts, in cludi ng text, pic

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