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變頻器在中央空調(diào)的節(jié)能改造
變頻器在中央空調(diào)的節(jié)能改造
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,，人民生活水平的不斷提高,，中央空調(diào)已進(jìn)入賓館、飯店,、工礦企業(yè),、辦公樓等各領(lǐng)域。常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)是按照最大冷熱負(fù)荷進(jìn)行選型設(shè)計(jì),。而全年最熱及最冷的天氣只有幾天,，因而中央空調(diào)大多數(shù)時(shí)間是在低于機(jī)組額定負(fù)荷即部分負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，造成了電能極大的浪費(fèi),，隨著科技的發(fā)展,，變頻器已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，其價(jià)格便宜,，技術(shù)成熟,，特別是對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵的節(jié)能改造目前已在工業(yè)領(lǐng)域中廣泛推廣,，其平均節(jié)電在30%以上。
一,、中央空調(diào)節(jié)能最佳方法
由于中央空調(diào)主要設(shè)備是風(fēng)機(jī)水泵,，所以節(jié)能最佳方法就是采用變頻器。目前大多數(shù)中間空調(diào)還采用以往舊的控制方式,，即：通過(guò)改變壓縮機(jī)機(jī)組,、水泵、風(fēng)機(jī)啟停臺(tái)數(shù),，以達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的,。
該調(diào)節(jié)方式缺點(diǎn)集中表現(xiàn)為如下幾點(diǎn)：
● 設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間全開(kāi)或全閉，輪流運(yùn)行,，浪費(fèi)電能驚人,。
● 電機(jī)直接工頻啟動(dòng)，沖擊電流大，嚴(yán)重影響設(shè)備使用壽命,。
● 溫控效果不佳,。當(dāng)環(huán)境或冷熱負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，只能通過(guò)增減冷熱水泵的數(shù)量或使用擋風(fēng)板來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,，溫度波動(dòng)大,，舒適感差。
中央空調(diào)采用變頻器后有如下優(yōu)點(diǎn)：
● 變頻器可軟啟動(dòng)電機(jī),，大大減小沖擊電流,，降低電機(jī)軸承磨損，延長(zhǎng)軸承壽命,。
● 調(diào)節(jié)水泵風(fēng)機(jī)流量,、壓力可直接通過(guò)更改變頻器的運(yùn)行頻率來(lái)完成，可減少或取消擋板,、閥門(mén),。
● 系統(tǒng)耗電大大下降，噪聲減小,。
● 若采用溫度閉環(huán)控制方式,，系統(tǒng)可通過(guò)檢測(cè)環(huán)境溫度，自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量,，隨天氣,、熱負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)，溫度變化小,，調(diào)節(jié)迅速,。
● 系統(tǒng)可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與中央控制室聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)集中遠(yuǎn)程監(jiān)控,。二,、供水系統(tǒng)變頻節(jié)能改造
無(wú)論是溴化鋰機(jī)組或電制冷（氟利昂）機(jī)組的中央空調(diào)系統(tǒng)，主機(jī)自身的能量消耗有機(jī)組控制,，機(jī)外的電力消耗組不能控制,，而這部分的成本是相當(dāng)高的，卻通常被人忽視了,。尤其是溴化鋰機(jī)組,，在額定狀態(tài)制冷運(yùn)用行時(shí)，機(jī)外水泵,、冷卻塔的電機(jī)耗電量約占總體能源消耗成本的30%（以每公斤油2元,、每度電1元計(jì)算）。無(wú)論從環(huán)境保護(hù)角度還是用戶切身利益角度,，都應(yīng)將中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成系統(tǒng),。采用變頻器來(lái)控制機(jī)外水泵電機(jī),、冷卻塔電機(jī)是*的節(jié)能措施。一般情況節(jié)電20%~50%,，每年可節(jié)省機(jī)組及系統(tǒng)總運(yùn)行費(fèi)用的12%~20%,，十分驚人。
1,、 冷卻水泵變頻控制
中央空調(diào)的冷卻水泵的功率是根據(jù)空調(diào)冷凍機(jī)組的壓縮機(jī)滿負(fù)荷工作設(shè)計(jì)的,，當(dāng)環(huán)境溫度及各種外界因素，冷凍機(jī)組不需要開(kāi)啟全部壓縮機(jī)組,，此時(shí)空調(diào)的冷凝系統(tǒng)所需要的冷卻量也相應(yīng)地減小,，這時(shí)就可以通過(guò)變頻調(diào)速器來(lái)調(diào)節(jié)冷卻水泵的轉(zhuǎn)速，降低冷卻水的循環(huán)速度及流量,，使冷卻水的冷負(fù)荷被冷凝系統(tǒng)充分利用,，從而達(dá)到節(jié)能目的。從我公司對(duì)中央空調(diào)的變頻節(jié)能改造得出以下的數(shù)據(jù),，其冷卻水泵,、冷溫水泵在低流量運(yùn)行時(shí)，可以大幅度節(jié)省電力,，尤其針對(duì)直燃機(jī)冷卻水流量曲線的特點(diǎn),，采用變頻控制，意義更大,，從遠(yuǎn)大BZ型直燃機(jī)中央空調(diào)系統(tǒng)采用海利普變頻器控制水泵測(cè)試數(shù)據(jù)為例：
當(dāng)制冷量75%時(shí),，機(jī)組所需冷卻水流量34%，水泵電耗約20%,；
當(dāng)制冷量50%時(shí),，機(jī)組所需冷卻水流量22%，水泵電耗約15%,。
2,、 冷溫水泵變頻控制
中央空調(diào)的冷媒水泵的功率是根據(jù)空調(diào)滿負(fù)荷工作設(shè)計(jì)的，當(dāng)賓館,、酒店,、大廈需要的冷量或熱量沒(méi)有達(dá)到空調(diào)的滿負(fù)荷，這時(shí)就可以通過(guò)變頻器調(diào)速器來(lái)調(diào)節(jié)冷媒水泵的轉(zhuǎn)速,，降低冷媒水的循環(huán)速度,，使冷量和熱量得到充分利用,，從而達(dá)到節(jié)能目的,。如果制冷、采暖共用一臺(tái)水泵,，則冬季水泵流量只需50%,，自然可大大節(jié)省電力,；即使是冬夏分泵運(yùn)行，也可在低負(fù)荷季節(jié)適當(dāng)降低流量,，如90%流量時(shí),，電耗約75%。
3,、 冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻控制
風(fēng)機(jī)功率一般都較小,，節(jié)電不如水泵明顯。但風(fēng)機(jī)采取變頻控制能極大地有助于冷卻水恒溫,，這對(duì)于機(jī)組制冷恒溫極為關(guān)鍵,；且能使機(jī)組溶液循環(huán)穩(wěn)定，獲得最大限度的節(jié)省燃料,。冷卻塔風(fēng)扇低轉(zhuǎn)速運(yùn)行還能大幅度減少漂水,，節(jié)省水源、延緩水質(zhì)劣化,、減少水霧對(duì)周?chē)挠绊憽?/span>
4,、 采用變頻器的其他益處
由于變頻器的啟動(dòng)、停止過(guò)程是漸強(qiáng),、漸弱式,，能消除電機(jī)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊。并可避免電機(jī)因過(guò)載而引起的故障,。
由于電機(jī)經(jīng)常處于低負(fù)荷運(yùn)行,，能大幅度延長(zhǎng)電機(jī)及水泵、風(fēng)機(jī)的壽命,，同時(shí)因沒(méi)有啟動(dòng),、停止的沖擊，加上流量的減少,，管路承壓及所受沖擊力減小,，故對(duì)管道、閥門(mén),、末端設(shè)備也起到了保護(hù)作用,。另一方面，設(shè)備噪音,、震動(dòng)均減小,，保護(hù)了環(huán)境。
5,、 中央空調(diào)機(jī)組外變頻器的控制方式
● 根據(jù)冷卻水出/入口的溫度改變水泵轉(zhuǎn)速,，調(diào)整流量；
● 根據(jù)冷卻水入口溫度改變冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,，調(diào)整水溫,；
● 根據(jù)冷溫水出/入口的溫差改變水泵轉(zhuǎn)速,，調(diào)整流量；
● 根據(jù)冷卻水出水的溫度改變水泵轉(zhuǎn)速,，調(diào)整流量,；
●根據(jù)冷媒水的回水溫度改變水泵轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)稅流量;
三,、中央空調(diào)末端設(shè)備—變風(fēng)量機(jī)組變頻控制
變風(fēng)量機(jī)組也是中央空調(diào)系統(tǒng)重要的組成部分,，其性能指標(biāo)（風(fēng)量、冷量,、噪音,、用電量）的優(yōu)劣，除了變風(fēng)量機(jī)組本身的性能外,，更重要的還取決于控制的模式,、控制器的性能、品質(zhì),。
隨著中央空調(diào)的不斷普及,，變風(fēng)量機(jī)組調(diào)節(jié)控制器已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：
第一階段：風(fēng)閥調(diào)節(jié)。能起到調(diào)節(jié)風(fēng)量的作用,，但電能量消耗大,、噪音大。
第二階段：可控硅調(diào)壓調(diào)速,。能起到調(diào)節(jié)風(fēng)量,、冷量、節(jié)能的作用,，對(duì)變風(fēng)量機(jī)組的噪音有一定的改良作用,，其缺點(diǎn)是體積大、可靠性穩(wěn)定性低,、故障率高,。
第三階段：變頻調(diào)節(jié)。能最大限度的滿足變風(fēng)量機(jī)組對(duì)風(fēng)量,、冷量,、噪音的調(diào)節(jié)要求，節(jié)能效果更明顯,，體積小,，可靠性穩(wěn)定性高。
目前,，變頻控制器以其*的優(yōu)勢(shì),，正被中央空調(diào)業(yè)內(nèi)人士所青睞。