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格立特系列变频器在中央空调系统的应用方案

格立特系列变频器在中央空调系统的应用方案

变频器在中央空调中主要用在风机、冷却塔等风机水泵负载上。制冷机组中吸收式机组由于其能量调节是控制溴化锂溶液的循环量方式控制的,所以变频器将会得到广泛的应用,吸收式机组包括直燃机、蒸汽式、热水式等,典型的客户有远大、双良等。
(1)系统工况:
中央空调系统一般主要由制冷压缩机系统、冷媒(冷冻和冷热)循环水系统、冷却循环水系统、盘管风机系统、冷却塔风机系统等组成。制冷压缩机组通过压缩机将制冷剂(冷媒介质如R134a、R22等)压缩成液态后送蒸发器中,冷冻


 循环水系统通过冷冻水泵将常温水泵入蒸发器盘管中与冷媒进行间接热交换,这样原来的常温水就变成了低温冷冻水,冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中吸收盘管周围的空气热量,产生的低温空气由盘管风机吹送到各个房间,从而达到降温的目的。冷媒在蒸发器中被充分压缩并伴随热量吸收过程完成后,再被送到冷凝器中去恢复常压状态,以便冷媒在冷凝器中释放热量,其释放的热量正是通过循环冷却水系统的冷却水带走。冷却循环水系统将常温水通过冷却水泵泵入冷凝器热交换盘管后,再将这已变热的冷却水送到冷却塔上,由冷却塔对其进行自然冷却或通过冷却塔风机对其进行喷淋式强迫风冷,与大气之间进行充分热交换,使冷却水变回常温,以便再循环使用。在冬季需要制热时,中央空调系统仅需要通过冷热水泵(在夏季称为冷冻水泵)将常温水泵入蒸气热交换器的盘管,通过与蒸气的充分热交换后再将热水送到各楼层的风机盘管中,即可实现向用户提供暖热风。
(2)系统结构图: 

(3)节能分析:
① 风机、 水泵变频调速节能原理
目前为了控制空调系统的温度、通风系统的风量往往采用一些简单的方法,如通过挡板来调节风量,用阀门来调节流量等,但这些方法不仅达不到很好的调节效果,而且大量的电能被挡板和阀门白白浪费。据统计,目前使用的风机、水泵大约有25%的能量是无谓消耗。下面我们分析采用变频调速为什麽有显著的节能效果。
简单说来,风机、水泵的流量与转速一次方成正比,压力与转速二次方成正比,轴功率与转速三次方成正比,即
Q1/Q2 ∝ n1/n2
H1/H2 ∝(n1/n2)2
 P1/P2 ∝(n1/n2)3
式中,Q为风机、水泵流量;H为压力;P为轴功率。
如图四所示:
  
图二  风机水泵节能图
 
在图中,曲线①为管网阻力特性,曲线②为恒速下的流量与压力关系曲线,假如风机、水泵工作在A点时效率最高,输出流量为100%,此时,轴功率P1与Q1 、H1乘积,即图四中面积AQ10H1A成正比,根据调节需要,流量要从Q1降到Q2时,如果调节 风门或挡板,相当于增加管网阻力,此时流量下降,压力反而上升,轴功率与CQ2OH3C成正比,从图中可以看出,轴功率显然减少不多,如果采用调速方法,风机、水泵转速由n1降到n2,从图中可见,在满足同样流量Q2的情况下,压力也下降到H2,此时轴功率与面积BQ20H2B成正比,由图四可以看出,通过调整风机、水泵转速降低流量,较之通过调节风门、挡板降低流量,具有显著的节能效果。以上定性地叙述了节电原理,下面通过一个节电率指标N%来定量地描述节电的果,见下表: 

举例说明,若将电机的运行频率由原来的50Hz下调到35Hz时,则电机的实际转速降为额定转速的70%,即n实际=0.7n额定。由于电机的额定功率为:W额定=Kn3额定。因此,电机运行在35Hz时实际功率为:
由此可见,若风机和水泵的电机运行在35Hz时,理论上的节电率可达66%,节电效果相当显著,经济效益十分可观。
(4)系统优势:

  1.  自动化程度高,功能齐全,使用、管理简便;

  2.  采用了森岛SD900系列变频器和上位机控制,数字化操作、直观简便,

  3.  

  4. 无须人员看管;

  5.  循环软起动采用自补偿切换技术,系统电器及机械冲击小,能显著延长电控元器件及水泵的寿命;

  6.  有定时的开关机功能;

  7.  有定时换泵功能;

  8.  有自动巡检功能;

  9.  有故障自诊功能;

(5)系统方案
广东一现场森岛SD900系列变频器在中央空调的实际应用,共有2台冷却泵,电机均为75KW,正常情况下开1台泵,冷却泵使用变频器,2号泵为工频备用,当变频器需检修时2号泵运行,从而保证系统运行可靠性。变频器由上位计算机监控其运行状态。下表为变频改造前后一台冷却泵数据对照表:
以冷却泵一年使用9个月,一个月30天,每天使用24个小时为例,按电价0.7元/度计算,一年可节约电费为:
31×9×30×24×0.7=140616(元)
由于此客户节电率大(48%),所以半年左右就收回了成本。
系统控制线路图:(温度变送器直接控制AI1,) 


 

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点击次数:  更新时间:2014-10-11 16:43:43  【打印此页】  【关闭

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