概述:
中央空(kong)調是現代大廈物業、賓館、商(shang)場不可缺少的(de)設(she)施,它能(neng)帶給人們四季如春,溫(wen)馨(xin)舒適(shi)的(de)每一天,由(you)于中央空(kong)調功率大,耗能(neng)大,加(jia)上設(she)計上存在“大(da)馬拉小車”的(de)(de)現象,中央(yang)空調(diao)所產生的(de)(de)電費(fei)是用戶一(yi)項巨大的(de)(de)開(kai)(kai)支(zhi)。由于季節(jie)變化(hua)、晝夜變化(hua)以(yi)及賓館(guan)酒樓客人入住率的(de)(de)變化(hua)、娛(yu)樂場所開(kai)(kai)放時(shi)間(jian)的(de)(de)變化(hua)等(deng)(deng)等(deng)(deng),導致中央(yang)空調(diao)系(xi)統(tong)(tong)對室內熱源(yuan)吸收量的(de)(de)變化(hua),再加上工藝設(she)計(ji)上電機功率都留有相當(dang)的(de)(de)富裕量。因此,存在一(yi)定的(de)(de)節(jie)電空間(jian)。將(jiang)變頻技術引入中央(yang)空調(diao)系(xi)統(tong)(tong)、保持室內恒溫,使(shi)人們感到更加舒(shu)適的(de)(de)同時(shi)又可以(yi)減少電能損耗(hao)節(jie)省電費(fei)一(yi)舉(ju)兩得。
一、中央空調系統簡(jian)介
圖1所示為(wei)一典(dian)型中央空調機組系(xi)(xi)統(tong)圖(tu),主(zhu)要(yao)由冷凍水循(xun)(xun)環系(xi)(xi)統(tong)、冷卻水循(xun)(xun)環系(xi)(xi)統(tong)及主(zhu)機三部分組成:
1、冷(leng)(leng)凍(dong)水(shui)循(xun)環(huan)系統:該部分由冷(leng)(leng)凍(dong)泵(beng)、室(shi)內風機及(ji)冷(leng)(leng)凍(dong)水(shui)管道等組成。從主機蒸發器流出的(de)低溫(wen)冷(leng)(leng)凍(dong)水(shui)由冷(leng)(leng)凍(dong)泵(beng)加壓送(song)入(ru)冷(leng)(leng)凍(dong)水(shui)管道(出水(shui)),進入(ru)室(shi)內進行(xing)熱(re)交換,帶走房間內的(de)熱(re)量(liang),最后回到主機蒸發器(回水(shui))。室(shi)內風機用(yong)于將空氣吹過(guo)冷(leng)(leng)凍(dong)水(shui)管道,降低空氣溫(wen)度(du),加速室(shi)內熱(re)交換。

2、冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)循環部分(fen):該部分(fen)由(you)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)泵、冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)管道、冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)塔及冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)凝器等組(zu)成。冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)凍水(shui)循環系統進行室內熱(re)交換的同(tong)時,必將(jiang)(jiang)帶走室內大量的熱(re)能(neng)。該熱(re)能(neng)通過主(zhu)機內的冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)媒傳(chuan)遞給冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui),使冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)溫度(du)升高。冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)泵將(jiang)(jiang)升溫后的冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)壓入冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)塔(出水(shui)),使之與大氣進行熱(re)交換,降低(di)溫度(du)后再送回主(zhu)機冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)凝器(回水(shui))。
3、主機:該部(bu)分由壓(ya)縮機、蒸發器(qi)、冷(leng)凝(ning)器(qi)及冷(leng)媒(mei)(制冷(leng)劑)等(deng)組成,其(qi)工作循環過程如下:
首(shou)先低壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)態冷(leng)(leng)(leng)(leng)媒(mei)被(bei)壓(ya)(ya)(ya)縮機加壓(ya)(ya)(ya)進(jin)入冷(leng)(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)器并(bing)逐漸(jian)冷(leng)(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)成高壓(ya)(ya)(ya)液體(ti)。在(zai)冷(leng)(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)過(guo)程(cheng)中(zhong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)媒(mei)會(hui)釋(shi)放出(chu)大量(liang)熱(re)能(neng),這部分熱(re)能(neng)被(bei)冷(leng)(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)器中(zhong)的(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)水(shui)吸收(shou)并(bing)送到室外(wai)的(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)塔上,最終釋(shi)放到大氣(qi)(qi)中(zhong)去。隨后冷(leng)(leng)(leng)(leng)凝(ning)(ning)器中(zhong)的(de)高壓(ya)(ya)(ya)液態冷(leng)(leng)(leng)(leng)媒(mei)在(zai)流經蒸(zheng)發(fa)器前(qian)的(de)節流降壓(ya)(ya)(ya)裝置時,因為(wei)壓(ya)(ya)(ya)力的(de)突變(bian)而(er)氣(qi)(qi)化,形成氣(qi)(qi)液混合物進(jin)入蒸(zheng)發(fa)器。冷(leng)(leng)(leng)(leng)媒(mei)在(zai)蒸(zheng)發(fa)器中(zhong)不(bu)斷氣(qi)(qi)化,同時會(hui)吸收(shou)冷(leng)(leng)(leng)(leng)凍(dong)水(shui)中(zhong)的(de)熱(re)量(liang)使其達(da)到較低溫(wen)度。最后,蒸(zheng)發(fa)器中(zhong)氣(qi)(qi)化后的(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)媒(mei)又變(bian)成了低壓(ya)(ya)(ya)氣(qi)(qi)體(ti),重新進(jin)入了壓(ya)(ya)(ya)縮機,如此循(xun)環往復(fu)。
二、節能改(gai)造方案:
中央空(kong)調各循(xun)環水(shui)(shui)系統(tong)的(de)(de)(de)回(hui)水(shui)(shui)與出水(shui)(shui)的(de)(de)(de)溫差(cha),反映了整個系統(tong)所需要(yao)進行的(de)(de)(de)熱(re)交(jiao)換量。因此(ci),根據回(hui)水(shui)(shui)與出水(shui)(shui)的(de)(de)(de)溫差(cha)來(lai)控制(zhi)(zhi)循(xun)環水(shui)(shui)的(de)(de)(de)流(liu)量,從而控制(zhi)(zhi)熱(re)交(jiao)換的(de)(de)(de)速度,是節能(neng)改造(zao)的(de)(de)(de)可(ke)行依據。
1、冷凍(dong)水循環系統
冷(leng)凍(dong)(dong)水(shui)的(de)出水(shui)溫(wen)度是由(you)主機的(de)制冷(leng)效果決定的(de),通常比較穩定,因此冷(leng)凍(dong)(dong)回水(shui)溫(wen)度可以準確(que)的(de)反映(ying)室內(nei)的(de)熱負荷情況(kuang)。由(you)此,對(dui)(dui)于冷(leng)凍(dong)(dong)水(shui)循環(huan)系統(tong)的(de)節能改造,可以取(qu)回水(shui)溫(wen)度作為控制對(dui)(dui)象,通過變(bian)頻器對(dui)(dui)冷(leng)凍(dong)(dong)泵流量的(de)自動調節來實現(xian)對(dui)(dui)室內(nei)溫(wen)度的(de)控制。
2、冷卻水循環(huan)系統
冷卻水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)循環(huan)(huan)系統(tong)同(tong)時受室外(wai)環(huan)(huan)境溫(wen)度(du)(du)及(ji)室內(nei)(nei)熱(re)負(fu)荷(he)兩方面(mian)影(ying)響,循環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)管道單側的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)溫(wen)不能準確(que)反映該系統(tong)的(de)(de)(de)(de)熱(re)交換量,因(yin)此以出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)與回(hui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)之間的(de)(de)(de)(de)溫(wen)差作為控制室內(nei)(nei)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)依據(ju)比(bi)較(jiao)合理。在外(wai)界環(huan)(huan)境溫(wen)度(du)(du)不變(bian)的(de)(de)(de)(de)情況下,溫(wen)差大(da),說(shuo)明室內(nei)(nei)熱(re)負(fu)荷(he)較(jiao)大(da),應提高冷卻泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)轉速,增大(da)冷卻水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)循環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)速度(du)(du);相應的(de)(de)(de)(de),溫(wen)差小則(ze)減小冷卻泵(beng)(beng)轉速。分別在主機蒸發器(qi)(qi)回(hui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處、冷凝器(qi)(qi)出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)及(ji)回(hui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處安裝(zhuang)溫(wen)度(du)(du)傳感器(qi)(qi),實時檢測(ce)管網的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du),以模擬信號(0~10V或者4~20mA)反饋(kui)給變(bian)頻(pin)器(qi),通過變(bian)頻(pin)器(qi)內置的PID運算,輸出對(dui)應的頻(pin)率指令自動調節水(shui)泵(beng)轉速,從而調節各(ge)循環水(shui)的熱交換速度,最終實現對(dui)室(shi)內的恒溫控制。需要特別說明的是(shi),變(bian)頻(pin)器內部在設計上(shang)集成了PID處(chu)理功能(neng),系統無須另配專用控制模塊(kuai)。
3、變頻器(qi)控制方案
中央空(kong)調機組變(bian)頻器(qi)配(pei)置如下表:
機組 |
電機功率 |
變頻(pin)器型號 |
數量 |
|
中央空調 |
冷凍(dong)泵電機 |
45KW(380V) |
Pi500 045f3 |
3臺(tai) |
冷卻泵(beng)電(dian)機 |
75KW(380V) |
Pi500 075F3 |
3臺 |
兩組三(san)臺水泵,春秋季節是一(yi)用二(er)備(bei)的工(gong)作模式(shi)、夏季高峰時是二(er)用一(yi)備(bei)工(gong)作模式(shi)。要求(qiu),其(qi)(qi)中(zhong)一(yi)臺變(bian)頻運行,且可(ke)以通過手(shou)動方式(shi)進行切換(huan),其(qi)(qi)它二(er)臺可(ke)通過手(shou)動方式(shi)直(zhi)接切換(huan)到工(gong)頻運行。
設計(ji):3臺水泵電機選配1臺(tai)變(bian)頻(pin)器(qi)。工作(zuo)時可選(xuan)擇任意一臺(tai)水泵(beng)做主(zhu)泵(beng)、由變(bian)頻(pin)器(qi)直接(jie)拖動并且變(bian)頻(pin)運行(由內(nei)置PID進行閉環控制(zhi));其余(yu)兩臺水(shui)泵做輔泵、依據制(zhi)冷情況手動投入工頻運(yun)行。
選用普傳科技生產的PI500系列通用變頻器,配置電(dian)控柜(保(bao)留原軟(ruan)啟動控制回路),可選(xuan)擇“市電(dian)”、“節電(dian)”運行(xing)方(fang)式。
4、現場圖(tu)片(pian):

三、小結
變頻節能系統具備(bei)下述特點:
1、變頻器操作界面為LED顯(xian)示(shi),監控參(can)數豐(feng)富;鍵(jian)盤(pan)布局簡(jian)潔、操(cao)作方便;
2、變(bian)頻(pin)器具(ju)有(you)過(guo)流、過(guo)載(zai)、過(guo)壓、過(guo)熱、欠壓、缺相等多種電子(zi)保護(hu)裝置(zhi),并(bing)具(ju)有(you)故障(zhang)報警(jing)輸(shu)出功能(neng),可有(you)效保護(hu)供水系統(tong)的(de)正(zheng)常運作;
3、加裝變(bian)頻(pin)器后(hou),電(dian)(dian)機(ji)具(ju)有(you)軟啟動及無極(ji)調速功能,可使水泵和電(dian)(dian)機(ji)的機(ji)械磨損大為降低,延長管(guan)組壽命(ming);
4、變頻器內部裝有大(da)容量(liang)濾波(bo)電容,可有效(xiao)提高用(yong)電設(she)備的功率(lv)因數;
5、該系統(tong)實現(xian)了對溫度的PID閉環調節,室內溫度變化(hua)平穩,人(ren)體感覺更(geng)加舒適。
將變頻(pin)技術應用于(yu)中央空調系統,對提升中央空調自動(dong)化水平、降低能耗、減少對電網的(de)(de)沖擊、延(yan)長機械及管(guan)網的(de)(de)使(shi)用壽(shou)命(ming),都具有(you)重要的(de)(de)意(yi)義,可以大(da)力進行推(tui)廣。