中央空调变频解决方案-自己编写..doc

中央空调变频节能解决方案 　　一、前言 中央空调系统是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，电能的消耗非常大，约占建筑物总电能消耗的50%。由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。 二、问题的提出 原系统的运行及存在问题:由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计，且留有10%-20%左右的设计余量。其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节。这样，冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行，造成了能量的极大浪费。而且冷冻、冷却水泵采用的均是Y—△起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的3—4倍，在如此大的电流冲击下，接触器的使用寿命大大下降；同时，启动时的机械冲击和停泵时的水锤现象，容易对机械器件、轴承、阀门和管道等造成破坏，从而增加维修工作量和备件费用。 另外,由于冷冻泵轴输送的冷量不能跟随系统实际负荷的变化，其热力工况的平衡只能由人工调整冷冻主机出水温度，以及大流量小温差来掩盖。这样，不仅浪费能量，也恶化了系统的运行环境、运行质量。特别是在环境温度偏低、某些末端设备温控稍有失灵或灵敏度不高时，将会导致大面积空调室温偏冷，感觉不适，严重干扰中央空调系统的运行质量。 三、节能改造的可行性分析 1、? 中央空调系统简介 中央空调主要由冷水机组、冷冻水循环系统、冷却水循环系统、风机盘管系统和散热水塔组成。其工作原理如图1： 　　图1. 中央空调工作原理图 　　　　　　　　　　　　　　　　冷水机组由压缩机将制冷剂压缩成液态后送冷凝器，在冷凝器中释放出热量并与冷却循环水进行热交换，由冷却水泵将带有热量的冷却水输送到冷却水塔中喷淋并与大气之间进行热交换，同时水塔风扇对其进行抽风，增加空气对流速度，将冷却水中的热量散发到大气中去。经过冷凝器的高压液态制冷剂在送蒸发器的过程中产生汽化，并与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，冷冻水泵将冷冻水送到各房间风口的风机盘管中，由风机吹送冷风到房间里达到降温的目的。　　　中央空调机组传统的调整方法为：　　　1.冷冻水循环系统　　　冷冻水循环系统由冷冻泵、分水器、集水器、各风机盘管及冷冻水管道组成。从冷水机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入分水器并被送入各层的冷冻水管道，在各个房间风口的风机盘管中进行热交换，带走房间内热量，从而使房间内的温度下降。然后再进入到集水器送回冷水机组。其控制方式为通过手动或自动调整分水器出口各层冷冻水管道上的阀门的开度来控制进入各层房间风机盘管中的冷冻水流量，以达到控制各个房间温度的目的。在该循环系统中，冷冻水泵始终处于额定转速运行，由于各层冷冻水的流量调整是分别进行的，为了保持最高层或最不利端的压力及进出水的压力平衡，所以在分水器和集水器之间加接了旁路管道，通过手动或自动调整旁路管上的阀门来平衡循环系统的压力。　　　2.冷却水循环系统 冷却水循环系统由冷却泵及冷却水管道及冷却塔组成。当压缩机将气态的制冷剂压缩成液态时，将释放大量的热量。该热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高。冷却泵将升高了温度的冷却水压入冷却水塔，使之在冷却水塔中与大气进行热交换，并用风扇对其强迫风冷。然后再将降了温的冷却水送回到冷水机组。如此不断循环，带走冷水机组释放的热量。在该系统中，冷却水泵和冷却风扇始终运行在额定转速，管道中的冷却水是靠阀门进行流量和压力调整。2、系统节能的可能性 泵是一种平方转矩负载，其转速 n 与流量 Q, 扬程 H 及泵的轴功率 N 的关系如下式所示： Q1=Q2(n1/n2) H1=H2(n12/n22)? N1=N2(n13/n23)? ??? (1-1) 上式表明，泵的流量与其转速成正比，泵的扬程与其转速的平方成正比, 泵的轴功率与其转速的立方成正比。当电动机驱动泵时，电动机的轴功率P(kw) 可按下式计算: ????????? P=ρQH/ηcηF×10-2 ??????? ?????(1-2) 式中： P：电动机的轴功率（KW） ???? ??? Q：流量（m3/s） ??????? ρ：液体的密度（Kg/m-2） ????? ? ηc:传动装置效率 ?????? ηF：泵的效率 ???? ?? H：全扬程（m） ?调节流量的方法：