冷水机组网在这里先容的是AB变频器PF400在中央空调系统的水循环
/2011-04-29 19:35:39/个人分类:冷水机组
『2011年4月29日』冷水机组讯:大部份建筑物在一年当中,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,如每天迟早、每季交替、每年轮回、环境及人文等因素都及时影响着中央空调冷负荷。一般,冷负荷在5~60%范围内波动,大多数建筑物每年至少70%的时间是处于这种情况。而大多数中央空调,因系统预设多数以最大冷负荷为最大功率驱动。如许,就往往造成现实需要冷负荷与最大功率输出之间的矛盾,现实造成巨大能源浪费,给使用方造成巨额电费支出,增加谋划者的成本,降低谋划竞争力。
一、前言
冷水机组网在这里先容的是AB变频器PF400在中央空调系统的水循环、变频风机和冷却塔风机中的预设和应用。
二、PF400在中央空调水循环系统的预设
中央空调系统的水循环系统主要分为冷冻水(或热水)循环系统、冷却水循环系统,智能变频柜主要节制的对象为冷冻水(热水)回路和冷却水回路。
1、冷冻水循环的节制
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,从而使房间内的温度下降。
冷冻水泵的节制方式为:无上层(或最不利端)压力节制
在高层的中央空调系统中,由于各层的空调机想对应于热负载的变更开闭冷水进口阀,以此调节室温。由于冷冻水的流量经常发发生变故化,引起无上层水压的较大变化,为相识决该问题,需要节制冷水泵的出水阀,以保持无上层水压大致恒定,但大多数应用途合,都是保持出水阀门开度一定,任随压力变化。如果如许,会导致压力损失大,效率低。此时若接纳转速节制,以保持最好压力,可防止压力损失并较大幅度提高效率并取患上好的节能成效。
二、冷却水循环的节制
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,势必释放大量的热量。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。如此不停循环,带走冷水机组释放的热量。
冷却水泵的节制方式为:恒温差节制。
由于冷却塔的水温是随环境温度而变化的,其单侧水温不能准确地反应冷冻机组产生热量的多少。以是,对于冷却水泵,以进水和回水的温差作为节制依据,实现进水和回水间的恒温差节制是比较合理的。温差大,说明冷冻机组产生的热量大,应提高冷却泵的转速,增大冷却水的循环速度;反之则应该降低转速。
3、变频节制原理
从以上的分析可以知道,对于中央空调水循环系统的变频节制一般都接纳恒压力差或恒温差闭环节制,PF400变频器有一个内置的PID节制回路,用来使过程反馈的压力差或温度差与设定值保持相符。
在PF400的PID节制中,比例运算是指输出节制量与偏差的比例关系。
积分运算的目的是消除静差,只要偏差存在,积分作用将节制量向使偏差消除的方向移动。ow03t0比例作用和积分作用是对节制结果的批改动作,响应较慢。微分作用是为了消除其错误谬误而补充的。微分作用根据偏差产生的速度对输出量进行批改,使节制过程尽快恢复到本来的节制状况,微分时间是暗示微分作用强度的单位。
4、节能预估
根据流体力学原理,流量Q与转速n的一次方成正比,管压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
当所需流量减少,离心泵转速降低时,其功率按转速的三次方下降。如所需流量的80%,则转速也下降为额定转速的80%,而轴功率降51。2%;当所需流量为而额定流量的50%时,而轴功率降12。5%。固然,转速降低时,效率也会有所下降,同时还应考虑节制装置的附加损耗等影响。即使如此,这种节电成效也很是可观。通过现实证实,水泵类,节能40%-50%。
综合现实运行成效,对冷冻泵拖动系统、冷却泵拖动系统实行变频节制后的基本节能成效为35%~55%左右。
三、PF400在中央空调变频风机节制的预设
目前的中央空调系统中,变频风机正在在被广泛使用,其有如下凸起的优点:节能潜力大,节制矫捷,可避免冷冻水、冷凝水上顶棚的麻烦等。然而变频风机系统需要精心预设,精心动工,精心调试和精心管理,不然可能产生诸如新风不足、气流组织不好、房间负压或正压过大、噪声偏大、系统运行不定、节能成效不明显等一系列问题。
四、PF400在冷却塔风机节制中的应用
在中央空调水冷式机组中,使用循环冷却水是最常用的要领之一。为了使机组中加热了的水再降低温度冷却,重新循环使用,常使用冷却塔。风机为机械通风冷却塔的要害部件,凡是都接纳户外立式冷却塔专用电机。水在冷却塔滴下时,冷却风机使之与空气较充分的接触,将热量传递给周围空气,将水温降下来。
由于冷却塔的设备容量是根据在夏天最大热负载的条件下选定的,也就是考虑到最恶劣的条件,然而在现实设备运行中,由于季候、气候、工作负载的等效热负载等诸多因素都决定了机组设备经常是处于在较低热负载的情况下运行,以是机组的耗电常常是没必要要的和浪费的。因此,使用变频调速节制冷却风机的转速,在夜间或在气温较低的季候气候条件下,通过调节冷却风机的转速和冷却风机的开启台数,节能成效就很是显著。
冷却水系统能耗是空调系统总能耗的重要组成部分之一。接纳截止阀对冷却水流量进行调节将导致能+量无谓的浪费,在部分负荷时固定冷却水流量以及不对冷却塔风机电机进行节制也将浪费大量电能。如接纳微机节制技术和变频调速技术对冷却水系统进行节制节能成效约为30%,具有显著的节能效益。特别对于旅社、饭店、商场等工作期较长的集中空调系统以及南方地区空调运行期长的其它建筑物空调系统,接纳空调冷却水系统的节能运行系统的投资收受接管期一般在1-2年,具有很是显著的经济效益。
在典型的冷却塔风机节制系统中,变频器可以利用内置PID功能,可以组成以温度为节制对象的闭环节制。图六所示为典型的冷却塔变频节制原理,冷却塔风机的作用是将出水温度降到一定的值,其降低温度的成效可以通过变频器的速度调整来进行。被控量(出水温度)与设定值的差值经过变频器内置的PID节制器后,送出速度命令并节制PWM输出,最终调节冷却塔风机的转速。
对冷却塔风机接纳变频调速节制,还应注意以下几点:
(1)由于冷却塔风机拖动部分的转动惯量GD2一般都较大,以是给定加减速时间要长一些,如30-50S。
(2)在现实运转中经常出现由于外界风力作用下,冷却风机会自转,此时如果起动变频器,电念头会进入再生状况,就会出现妨碍跳,对于变频器应该将启动方式设为转速跟踪再启动。如许一来,变频器在启动前,通过检验测定电机的转速和方向,实行对旋转中电机的平滑无冲击启动。
(3)由于接纳普通电机,因此应该配备布置最低运转频率,以保持电机适合的温升,一般为频率下限为20Hz。
(4)为防止冷却风机在较宽的运转频率范围内(一般20Hz~50Hz)出现特别指定转速下的机械共振现象,应该在试运转中分析这种情况,并采取修改参数的要领件系统的固有频率列为跳跃频率。
五、结束语
综上所述,空调系统的冷负荷是随室外气象条件而变化的,空调系统的预设及设备选型是按最不利工况进行的。根据空调负荷变化对水循环、变频风机和冷却塔风机系统进行变频节制,对于空调节能具有十分重要的意义。
PF400变频器已经在国内多家大型中央空调系统患上到应用,如宁波北仑行政中心应用了多达80几台,目前使用成效杰出。
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