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                  維修案例

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                    中央空調系統變頻節能改造實例分析

                  當前欄目:維修案例/發佈時間:2018-10-09/閱讀:

                  中央空調系統變頻節能改造實例分析
                   
                    中央空調系統是現代大型建築不可或缺的配套設施之一 。電能消耗非常大 ,約佔建築物總電能消耗的50% 。因爲中央空調系統是根據最大載荷和一定餘量設計的  ,事實上,在一年內,滿負荷運行僅十天以上 ,甚至超過十小時,載荷幾乎達到70%在大多數時間。跑到下面 。通常,中央空調系統中冷凍主機的負荷可以根據季節性溫度變化自動調節負荷 ,但與冷凍主機配套的冷凍泵、冷卻泵不能自動調節負荷,並且在長時間100%負載 ,導致能量極點 。廢物也加劇了中央空調的運行環境和運行質量 。

                    二、隨着變頻技術的日益成熟 ,逆變器組合、PLC、數模轉換模塊、溫度傳感器、溫度模塊和其他組件構成了溫差閉環自動控制系統,它自動調節輸出流量水泵提供可靠的節能目的。

                    1、原始系統介紹

                    酒店中央空調系統的主要設備和控制方法:2臺100噸冷空調,型號爲三洋溴化鋰蒸汽機組,一般使用一次。兩個裝置在高峯時間並行運行 ;兩套冷卻水泵和一臺28米的電梯。功率爲45千瓦 ,有3個冷水泵 。由於經過多次調整 ,模型很混亂。一個是32米的電梯 ,37KW的電力  ,32米的電梯,55KW的電力,一個電梯 。 50米,功率45KW。 6個冷卻塔 ,5.5KW風扇電機  ,並聯運行。

                    2、原始系統操作

                    酒店是一家三星級酒店 。由於酒店是一個特殊的地方,客人的舒適度要求相對較高,而且酒店的大部分空間通風不良,因此對夏季空氣質量的要求很高。
                    因爲中央空調系統必須根據最熱的天氣設計、負載,並留下約10%-20%的設計餘量。製冷主機可以根據負載變化進行裝載或卸載,但冷水泵和冷卻水泵不能相應地隨負載變化進行調整。這樣,冷水、冷卻水系統長時間運行 ,流量差小,爲、 ,造成很大的能量浪費 。爲了解決上述問題,我們打算使用逆變器、PLC、數模轉換模塊、溫度模塊、溫度傳感器和其他溫差閉環自動速度控制系統。冷凍的、冷卻水泵、冷卻塔經過改造以節省能源。

                    三、節能改造的可行性分析

                    改造方案是通過變頻器、PLC、數模轉換模塊、溫度模塊和溫度傳感器實現溫差閉環自動控制 ,並根據負載重量自動調節泵的運行頻率 ,並根據冷卻水的溫度自動切斷冷卻塔冷卻風扇 。實現節能 。以下是分析過程:

                    1、中央空調系統介紹

                    中央空調系統結構
                    在中央空調系統的設計中,製冷泵、冷卻泵的裝機容量是將系統的最大負載增加10%-20%作爲設計因素。根據中央空調系統的計算 ,冷卻水、冷卻水回收電力約佔夏季酒店總用電量的25%-30%,冷卻塔的用電量佔8% - 10%。因此,實施冷凍水和冷卻水循環系統及冷卻塔的自動能量控制是中央空調系統節能改造和自動控制的重要組成部分。

                    2、泵速調節

                    根據異步電動機的原理
                    N = 60F / P(1-S)

                    其中:n:速度f:頻率p:電機極對s:滑差
                    從上面的等式可以看出 ,有三種調整速度的方法  。更改頻率、會更改電機極對、以更改滑差 。在上述調速方法中,變頻調速性能最​​佳,調速範圍大,靜態穩定性好 ,運行效率高 。因此 ,改變頻率和改變轉速的方法是最方便和有效的。

                    3、冷卻塔控制
                    根據冷卻水溫度人工選擇先前的冷卻塔 。冷卻塔的數量很容易造成能源浪費 。現在根據冷卻水的溫度 ,溫度傳感器向PLC發送信號 ,PLC計算冷卻塔風扇 。依次打開,以28°C爲基礎,每升溫2°C,打開兩個冷卻風扇 ,每降溫2°C,5分鐘後停5個風扇 ,達到節能效果。

                    四、節能改造的具體計劃

                    1、主電路控制設計
                    根據具體情況,考慮到成本控制 ,儘可能利用原有的電氣設備 。冷凍水泵和冷卻水泵都以一次性模式運行 ,一臺逆變器用於控制兩臺泵的運行  。使用具有較高升程的冷泵作爲備用 。2、功能控制模式
                    工作過程:
                    啓動:打開冷水和冷卻水泵。 PLC控制冷水和冷卻水泵的啓動和停止 。冷水接觸器和冷卻水泵向冰箱發送互鎖信號 ,冰箱開啓。逆變器由、溫度傳感器、溫度模塊組成 。溫差閉環控制電路調節水泵控制工作流程 ,PLC控制冷卻塔根據溫度傳感器信號自動選擇開路單元數 。
                    關閉:關閉冷水機組,冷水和冷卻水泵,冷卻塔將在延遲十分鐘後自動關閉 。
                    保護:壓力傳感器控制冷水和冷卻水的缺水保護 。當壓力低時 ,補給水的供水自動開啓。

                    五、變頻節能技術的原理

                    1、製冷泵的變頻改造
                    控制原理如下:PLC控制器通過溫度模塊和溫度傳感器將冷凍水的回水溫度和出水溫度讀入控制器內存,計算溫差;然後根據回水和冷凍機出水之間的溫差變頻器的頻率控制電機速度,調節水流量,控制熱交換速度。溫差大 ,表明室內溫度高 ,系統負荷大。應提高製冷泵的速度 ,加快冷卻水的循環速度和流量,加快制熱 。交流的速度;如果溫差小 ,則意味着室內溫度低,系統負荷小,製冷泵的速度可以降低 ,冷卻水的循環速度和流速可以減慢,速度熱交換可以減緩以節省能源;
                    2、冷卻泵的變頻改造
                    當製冷機組運行時 ,冷凝器的熱交換能力由冷卻水冷卻到冷卻塔 ,然後通過冷卻泵送到冷凝器進行連續循環。冷卻水入口和出口水之間的溫差很大 ,表明製冷機具有大的負荷,並且需要被冷卻水帶走的熱量很大。應增加冷卻泵的轉速 ,增加冷卻水的循環量 ;如果溫差小,則製冷負荷小  ,需要少量的熱量可以降低冷卻泵的轉速,減少冷卻水的循環量,以節省電能。

                    六個、實際調試注意事項

                    1、完成整流設備的安裝後,首先將編程的程序寫入PLC,設置變頻器的參數  ,檢查電氣部件 ,並逐步進行調試。
                    2、投入試運行 ,人爲減少負荷 ,觀察由於頻率下降是否減少流量,並在冰箱報警時找到變頻器的最低頻率,以及流量結束後管道末端的循環減少,使逆變器工作最小穩定工作點。
                    3、使用溫度計來檢測每個時間點的溫度 ,以驗證溫度傳感器的準確性並驗證每個工作狀態的狀態。比較七個、技術改造的運行效果 。

                   節能效果和投資回報
                    技術改造後 ,系統的實際節電率與負載狀態、的溫度變化有一定的關係 。根據以往運行參數的統計和改造後的節能預測,平均節能量應在40-50%以上。經濟效益非常顯着 。改造後 ,一年運營後即可收回成本 ,酒店年用電量約爲12萬元。
                   對系統的正面影響
                    由於製冷泵、冷卻泵採用變頻器的軟啓動和停止,在原啓動過程中消除了大電流對電網的影響,提高了電源環境 ;消除了啓停泵引起的水錘現象 。管道、閥門、壓力錶造成的損壞相同 ;消除了泵直接啓停引起的機械衝擊,大大降低了電機和泵軸承、軸封的機械摩擦,延長了機械部件的使用壽命;由於泵大部分時間都低於額定轉速,電機噪聲、的溫升和振動都大大降低,電氣故障也比原來低,電機壽命也相應延長 。
                    由於採用了溫差的閉環變頻調速,提高了製冷機組的工作效率 ,提高了自動化水平。減少人爲因素的影響 ,大大優化系統運行環境、的運行質量。

                    八、結論
                    雖然一次性投資很大 ,但從長遠的經濟利益來看是值得的。在這裏我們還借鑑了其他酒店裝修的經驗和實際效果,進一步驗證了由變頻器、PLC、數模轉換模塊、溫度模塊、溫度傳感器等組成的溫差閉環自動控制系統 。可以達到我們原設計的預期效果。

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