中央空调节电装置
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关键词:中央空调节电装置,中央空调节能
1、中央空调系统耗电的现状:
一般来说,中央空调系统的最大负载能力是按照天气最热,负荷最大的条件来设计的,存在着很大宽裕量,但实际上系统极少在这些极限条件下工作,根据有关资料统计,空调设备95%的时间运行在70%负荷以下波动,所以实际负荷总不能达到满负荷,特别是冷气需求量少的情况下,主机负荷量低,为了保证有较好的运行状态和较高的运行效率,主机能在一定范围根据负载的变化加载和卸载,但与之相配套的冷却水泵和冷冻水泵却仍在高负荷状态下运行,这样会带来以下一系列问题:
●水流量过大使冷水系统进水和回水温差降低,恶化了主机的工作条件、引起主机热交换效率下降,电能浪费严重;
●水泵压力过大,通常都是通过调整管道上的阀门开度来调节冷却水和冷冻水流量,因此阀门上存在着很大的能量损失。
-由于中央空调冷却水、冷冻水系统运行效率低,能耗较大且属长期运行,进行节能技术改造是完全必要的。
2、中央空调调节冷冻/冷却泵转速的节电原理:
采用交流变频技术控制冷冻/冷却泵的运行,是目前中央空调系统节能改造的有效途经之一。
泵的负载功率与转速成3次方比例关系,即P∝N3,其中P为功率,N为转速;可见用变频调速的方法来减少水泵流量的经济效益是十分显著的,当所需流量减少,水泵转速降低时,其电动机的所需功率按转速的三次方下降。例如:
A. 当水泵流量下降10%(跟踪输出频率为45Hz)
则电动机轴功率P′=(0.9)3P=0.729P 即节电率27.1%
B. 当水泵流量下降30%(跟踪输出频率为35Hz)
则电动机轴功率P′=(0.7)3P=0.343 即节电率65.7%
当冷水机负荷下降时,所需的水流量减少,通过电动机的调速装置降低泵的转速来减少水的流量,泵的轴功率相应减少,电动机的输入功率也随之减少。当用冷量增加,冷机负荷量增大,冷凝器进出水温差增大,变频器运行频率增加,水泵转速加快,水流量增加,从而维持温差恒定。反之亦然。从而达到理想的节能效果。
3、节电控制原理:
中央空调节电装置通过温度模块及温度传感器将冷冻/冷却泵的回水温度和出水温度读入内存,并计算出温差值;然后根据其温差值来控制变频器的转速,调节出水的流量,控制热交换的速度;温差大,说明室内温度高,应提高冷冻/冷却泵的转速,加快冷冻/冷却水的循环速度和流量,加快热交换的速度;反之温差小,则说明室内温度低,可降低冷冻/冷却泵的转速,减缓冷冻/冷却水的循环速度和流量,减缓热交换的速度以节约电能;变频器的启动、停止、运行频率的改变及监控显示数据如变频器输出功率、变频器输出频率、输出电流,输出电压等都是由变频中央控制器通过485通信协议实现的。
4、应用范围:
各类中央空调冷冻泵、冷却泵、冷却塔风机、送风风机等;
5、节电控制过程:
变频器的上限频率设为50Hz,变频器的下限频率为30Hz(根据现场情况而定),自动控制时按照图一的控制曲线,并结合先进的智能模糊控制技术。
(1)当温差≤1℃时,变频器将在30Hz频率运行,随着室内温度的不断升高,冷冻/冷却回水的温度也不断上升,变频器的运行频率也随着温差的增大而自动升高;
(2)当温差≥5℃时,变频器将在50Hz频率运行,这时1台变频器已无法满足控制要求;需要启动M2冷冻/冷却泵(第2台泵),M2启动过程完成后,共同调节冷冻水的流量,控制热交换的速度,实现了出水和回水间的恒温差控制;
(3)当温差继续升高并≥5℃时, 要启动M1、M2冷冻/冷却泵进行工频运行,共同调节冷冻/冷却水的流量,控制热交换的速度,实现了出水和回水间的恒温差控制;
(4)如果当温差降低到≤1~2℃时,可关闭其中的1泵,保留1台变频器自动运行,实现最大限度的节能。
冷冻/冷却泵在运行后,控制系统会自动给主机发出运行允许信号,从而保证主机开机运行时不会出现如管道结冰的危险,从而保证了变频节能部分能很好地配合整个中央空调系统的运行。
6、节电设备特点:
●变频系统采用最佳励磁控制方式,对励磁电流进行最佳的调整, 使电动机的效率得到更大幅度的提高,更进一步实现高效节能;
●配备触摸屏人机介面,操作控制简捷,各种数据显示直观;
●配备可编程控制器、RS485通信模块,节电/旁路自动切换,操作方便;
●内置瞬时停电再启动功能及再试启动功能,在无人看管的情况下,完全自动化运行;
●对水泵实现软停和软起,可完全消除网管水锤效应;
●可随时调节管路中的压差,保证在合适的范围内;
●运行合理,电机、水泵、联轴器的使用寿命将大大提高;
●冷冻和冷却泵的节电率在20%以上,甚至可达60%