回收中央空調(diào)機組廠家為您分析其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，中央空調(diào)越來越廣泛地應(yīng)用在的民用和公共建筑中。中央空調(diào)為人們創(chuàng)造舒適環(huán)境的同時，其耗電量卻不能被忽視。據(jù)統(tǒng)計，中央空調(diào)的耗電量占各類大型建筑總用電量的60％以上，其中僅水泵電機的耗電量約占到空調(diào)系統(tǒng)耗電量的20％～40％。而在傳統(tǒng)的設(shè)計中，中央空調(diào)的各電機都長期工頻恒速運行，雖然可滿足最大的用戶負荷，但不能隨用戶負荷動態(tài)調(diào)節(jié)，而在90％的時間都是低負荷運行，這樣就造成很大的能源浪費?？照{(diào)能耗不僅給城市能源、環(huán)境保護帶來巨大壓力，而且也給建筑的經(jīng)營者帶來沉重的經(jīng)濟負擔。在低碳生活的呼聲越來越高的情形下，中央空調(diào)的巨大的耗水耗電量的現(xiàn)狀必須得到改變，因此采用變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)約低負荷時主機系統(tǒng)和水泵、風機系統(tǒng)的電能消耗，具有極其重要的經(jīng)濟和社會意義。
1 中央空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與冷卻水循環(huán)系統(tǒng)
如圖1所示，中央空調(diào)一般由冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)及主機3部分組成。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)由冷卻泵、冷卻水管道、冷卻水塔和冷凝器等組成。冷凍水循環(huán)系統(tǒng)進行熱交換時，冷凍主機產(chǎn)生大量熱量，該熱量通過主機內(nèi)的制冷劑傳遞給冷卻水，使冷卻水溫度升高。冷卻泵將升溫后的冷卻水(出水)壓入冷卻水塔，由冷卻塔對其進行自然冷卻或通過冷卻塔風機對其進行噴淋式強迫風冷，使之與空氣進行熱交換，待溫度降低后(回水)再送回冷凍主機的冷凝器。
2 水泵的變頻節(jié)能控制原理
水泵運行時，通常采用閥門調(diào)節(jié)來滿足工藝對流量的變化要求，即所謂節(jié)流調(diào)節(jié)。在節(jié)流調(diào)節(jié)過程中，水泵的固有機械特性不變，僅僅靠調(diào)節(jié)閥門的開度，人為地增加管路的阻力來減小流量，因此增大了管路系統(tǒng)的損失。
3 變頻調(diào)速改造設(shè)計
某建筑中央空調(diào)系統(tǒng)，其冷卻泵的拖動電機為30 kW，二備一用，冷卻塔為7．5 kW，一臺運行一臺備用，冷卻泵電機采用Y／△啟動方式，全年恒速運行。下面以該空調(diào)系統(tǒng)為例，對其冷卻水循環(huán)系統(tǒng)進行變頻節(jié)能改造設(shè)計。
3．1 改造方案
系統(tǒng)配置變頻器1臺，依次對冷卻泵的3臺電動機進行變頻控制。保留由市電供電，Y／△啟動的常規(guī)控制方式，安裝工頻／變頻切換裝置，防止變頻器發(fā)生故障時，系統(tǒng)能自動切換到市電進行工頻運行。系統(tǒng)選用一臺PLC對水泵電機變頻器等進行控制協(xié)調(diào)。
變頻器實現(xiàn)1拖3運行控制。當1號泵工作頻率上升，當已經(jīng)達到額定頻率而水量仍不滿足時，PLC控制變頻器調(diào)入2號水泵投入變頻運行，如果還不滿足則2號水泵切換為工頻運行，接入3號泵投入變頻運行。反之，當用水量減少時，則3號泵降頻運行或者退出工作，然后2號泵依次降頻運行工作，完成一次減泵的循環(huán)。
中央空調(diào)系統(tǒng)的外部熱交換由兩個循環(huán)水系統(tǒng)來完成。循環(huán)水系統(tǒng)的回水與進(出)水溫度之差，反映了需要進行熱交換的熱量，因此根據(jù)回水與進(出)水溫度之差來控制循環(huán)水的流動速度，可以控制系統(tǒng)熱交換的速度。冷卻泵的變頻控制常以出水回水間的溫差作為控制依據(jù)，實現(xiàn)恒溫差控制。溫差大，說明冷凍機組產(chǎn)生的熱量大，應(yīng)提高冷卻泵的轉(zhuǎn)速，增大冷卻水的循環(huán)速度及流量；溫差小，說明冷凍機組產(chǎn)生熱量小，可以降低冷卻泵的轉(zhuǎn)速，減緩冷卻水的循環(huán)速度及流量，從而達到節(jié)能目的。
3．2 電路設(shè)計
變頻器選擇FR-A540L-90K，其變頻器1控3的電路如圖4所示。KM1、KM3、KM5分別為電動機M1、M2、M3工頻運行時接通電源的控制接觸器，KM0、KM2、KM4分別為電動機M1、M2、M3變頻運行時接通電源的控制接觸器。
4 變頻調(diào)速后的節(jié)能分析
對于水泵類負載：其電機轉(zhuǎn)速n、流量Q、揚程H及軸功率P的關(guān)系如下：
Q1／Q2=n1／n2，H1／H2=(n1／n2)2，P1／P2=(n1／n2)3 (1)
式中：n1，n2——電機轉(zhuǎn)速；Q1，Q2——流量；H1，H2——揚程；P1，P2——軸功率。即流量、揚程、軸功率正比于轉(zhuǎn)速的一次方、平方、立方。根據(jù)上面的公式分析，如果能根據(jù)負載情況實時改變電機的轉(zhuǎn)速即可達到節(jié)能的目的。例如：當轉(zhuǎn)速降派到80％時，流量減少到80％，而軸功率卻下降到額定功率的(80％)3=51．2％，即節(jié)電48．8％，從而大大節(jié)約電能。顯然當通過降低轉(zhuǎn)速以減少流量來達到節(jié)流目的時，所消耗的功率將降低很多。
