变频器中央调节能自控系统.doc

变频器中央空调节能自控系统 1． 概述建筑物能耗描述:　　大部份建筑物一年中，只有几十天时间，中央空调处于最大负荷。中央空调冷负荷，始终处于动态变化之中，如每天早晚，每季交替，每年轮回，环境及人文，实时影响中央空调冷负荷。一般，冷负荷在5~60%范围内波动，大多数建筑物每年至少70%是处于这种情况。而大多数中央空调，因系统设计多数以最大冷负荷为最大功率驱动。这样，造成实际需要冷负荷与最大功率输出之间的矛盾，实际造成巨大能源浪费，给公司造成巨额电费支出，增加经营者的成本，降低企业竞争力。2． 中央空调变频节能分析中央空调系统的构成　　中央空调系统主要由以下几个部分组成： 1． 冷水机组　　这是中央空调的“制冷源”，“心藏”，通往各个房间循环水由冷水机组进行“内部交换”，降温为“冷却水”。2． 冷却水塔　　用于为冷水机组提供冷却水。3． 外部热交换系统　　由两个循环水系统组成（1）冷冻水循环系统　　由冷冻泵及冷冻水管道组成。从冷水机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，在个房间内进行热交换，带走房间内热量，是房间内的温度下降。（2）冷却水循环系统　　由冷却泵及冷却水管道及冷却塔组成。冷水机组进行热交换，是水温冷却的同时，必将释放大量的热量。该热量被冷却水吸收，是冷却水温度升高。冷却泵将升了温冷却水压入冷却塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再降了温的冷却水，送回到冷水机组。如此不断循环，带走冷水机组释放的热量。4． 冷却风机　　有两种情况：(1)室内风机。安装于所需要降温的房间内，用于将由冷冻水冷却了的空气吹入房间，加速房间内的热交换。(2)冷却塔风机。用于降低冷却塔的水温, 加速将“回水”带回的热量散发到大气中去。中央空调系统的拖动　　 1． 冷水机组拖动系统　　 2． 冷冻泵拖动系统。由若干台水泵组成。　　 3． 冷却泵拖动系统。由若干台水泵组成。 　　 4． 风机（包括室内风机和冷却塔风机）拖动系统。拖动系统不能调速，故能耗大。 中央空调系统拖动节能经济指标分析　　 1．对冷冻泵拖动系统，冷却泵拖动系统，风机（包括室内风机和冷却塔风机）拖动系统。　　节能35%~55%。最小节能35%，最大达55%。　　 2．对冷水机组拖动系统　　节能20%-30%。最小节能20%，最大达30%。 　　对风机水泵类　　根据流体力学原理，风量Q与转速n的一次方成正比，风压H与转速n的二次方成正比，轴功率与转速n的三次方成正比。即　　Q=K1*n　　H=K2*n2　　Ps=K3*n3　　当所需风量减少，风机转速降低时，其功率按转速的三次方下降。如所需风量的80%，则转速也下降为额定转速的80%，而轴功率降51。2%；当所需风量为而额定风量的50%时，而轴功率降12。5%。当然，转速降低时，效率也会有所下降，同时还应考虑控制装置的附加损耗等影响。即使如此，这种节电效果也非常可观。 　　通过实际证明，风机水泵类，节能40%-50%。 　　对离心式水冷机组　　节能25%-35%.最小节能25%，最大节能35%。 　　离心式水冷机组拖动特点。 　　机械特性具有恒转矩性质，故电机的轴功率PL与转速N成正比。大多数处于长时间连续运动状态。但负载大小常有变动。为连续变动负载。飞轮力矩（GD2）大，故要求有较大的启动转矩。启动次数少，对升降时间无要求。 大多数有自动卸载于装载装置。 在自动卸栽或装载时。负载将突变。 离心式水冷机组调速的必要1． 从节能的角度看。　　由于压缩机不排除在满负载状态下长时间运行的可能性，所以只能按最大需求来决定电动机的容量，故设计裕量一般偏大。在实际运行中，轻载运行的时间所占的比例是非常高的。如采用变频调速，可大大提高轻载运行时的工作效率。因此，节能潜力是很大的。有些调节方式（如调节阀门开度和改变叶片角度），即使再需求量较小的情况下，也不能减少电动机的运行效率。采用了变频调速后，但需求量较小时，可降低电动机的转速， 减少电动机的运行功率，从而进一部实现节能。2． 从运行质量的角度看。　　单电机拖动系统大多数不能根据负载的轻重连续进行调节，不能保持压力，流量，温度等参数的稳定，从而大大提高压缩机的工作性能。　　离心式水冷机组变频自动节能原理。　　根据冷水机组冷负荷，PID调节冷水机组的转速达到节能的目的。 离心式水冷机组变频自动节能分析 　　在5%~60%冷负荷范围内，每年节约电费大于25%，、最大达35%。大部分舒适性空调系统，一年大部分时间均在小于或等于建筑物设计负荷60%下运行，且大部分介于50~60%之间。结合空压机特点，频率调节范围fmin=40hz,fmax=50hz。控制点在最小40hz,最大42