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中央空调节电系统改造方案(2)

时间:2021-09-27来源:山东盛帆电子科技有限公司技术部 作者:mayer 点击:
图 3 工频 / 变频切换简图 本方案在保留原工频系统的基础上加装,与原工频系统之间仅设置连锁以确保系统工作安全。 五、节电原理 1 、节电原理 由流体传输设备水泵、风机的工作原理可知:水泵、风机的流量(风量)

 


 

 

3 工频/变频切换简图
本方案在保留原工频系统的基础上加装,与原工频系统之间仅设置连锁以确保系统工作安全。

五、节电原理

1
、节电原理
   
由流体传输设备水泵、风机的工作原理可知:水泵、风机的流量(风量)与其转速成正比;水泵、风机的压力(扬程)与其转速的平方成正比,而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积,故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比(即与电源频率的三次方成正比)如下表

频率f

转速 n%

流量Q%

压力H%

轴功率P%

50 Hz

100%

100%

100%

100%

45 Hz

90%

90%

81%

72.9%

40 Hz

80%

80%

64%

51.2%

35 Hz

70%

70%

49%

34.3%

30 Hz

60%

60%

36%

21.6%


   
根据上述原理可知:改变水泵、风机的转速就可改变水泵、风机的功率。例如:将供电频率由50Hz降为45Hz,则P45/P50=453/503=0.729,即P45=0.729P50P为电机轴功率);将供电频率由50Hz降为40Hz,则P40/P50=403/503=0.512,即P40=0.512P50P为电机轴功率)。变频节电效果简图如下: 


 

4 变频节电效果简图
   
由以上内容可以看出,用变频器进行流量(风量)控制时,可节约大量电能。中央空调系统在设计时是按现场最大冷量需求来考虑的,其冷却泵,冷冻泵按单台设备的最大工况来考虑的,在实际使用中有90%多的时间,冷却泵、冷冻泵都工作在非满载状态下。如采用阀门、自动阀调节流量不仅增大了管道损耗,而且由于对空调的调节是阶段性的,造成整个空调系统工作在波动状态;而通过在冷却泵、冷冻泵上加装变频器则可一劳永逸地解决该问题,还可实现自动控制,并可通过变频节电收回投资。同时变频器的软启动功能及平滑调速的特点可实现对系统的平稳调节,使系统工作状态稳定,并延长机组及网管的使用寿命。
2
、冷冻、冷却循环节电原理
   
现定性的分析一下冷冻、冷却循环系统节电的原理。现假设某循环水泵改为变频控制,平均流量为原来的0.8;现分析节电情况。
节电率=W原来-W节电)/ W原来×100%
=(1- W
节电/ W原来) ×100%
注:W= P×T P= Q×HQ=K1 ×nH=K2 ×n2
P= K1×K2×n3= K0×n3

T
节电= T原来;
节电率=(1- P节电/P原来)×100%
=[1-(n
节电/n原来)3]×100%
=[1-(0.8)3]×100%
=48.8%≈49%

(注:W:功,即水泵所消耗电量;P:功率;T:时间; Q:流量;H:扬程;n:转速;K1:系数;K2:系数;K0:系数)

六、中央空调节电改造后的性能

1
、高效节电:对于风机、水泵等变转矩负载而言,根据积累的经验,空调系统风机、水泵应用节电控制系统后的平均节电率为30%~50%
2
、操作简洁:可根据传感器反馈的测点温度、水温差、管道压力、流量等参数,实现闭环自动控制;配有触摸屏显示空调相关参数,操作简洁明快,减轻运行监控人员的劳动强度。
3
、性能全面:具备报警指示功能,对过压、过流、缺相、传感器故障进行报警控制。
4
、延长寿命:应用中央空调节电控制系统后,电机的启停实现了软启动和软停机,无骤启和骤停现象,大大降低机械和电网冲击;可延长水泵、风机管件及空调设备的使用寿命,降低维护费用。
5
、安全可靠:系统核心部件采用知名品牌产品,并设有旁路、节电运行切换系统,提高了运行安全可靠性,与系统原有调节装置构成冗余备用系统,确保中央空调系统的正常使用。
6
、安装简便:特别适用于老系统节电改造。对现有的空调机组、管道无需进行改动,对风机水泵无特殊要求;不必增加和改动原水、风管道系统。
7
、冷却塔风机,根据冷却水回水温度调节风速,不仅节约大量电能而且可大量减少冷却水循环的补水量。
七、小结
中央空调系统在华南、东部沿海、华北地区使用很普遍,安装节电系统后,节电效果一般在30%50%,节电率很高,投资回收期短,可以为企业带来可观的经济效益。 

 

(责任编辑:mayer)
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