回收中央空調(diào)機(jī)組廠家為您分析其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(shí)，其耗電量卻不能被忽視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(jī)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(jì)中，中央空調(diào)的各電機(jī)都長(zhǎng)期工頻恒速運(yùn)行，雖然可滿足最大的用戶負(fù)荷，但不能隨用戶負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，而在90％的時(shí)間都是低負(fù)荷運(yùn)行，這樣就造成很大的能源浪費(fèi)。空調(diào)能耗不僅給城市能源、環(huán)境保護(hù)帶來巨大壓力，而且也給建筑的經(jīng)營(yíng)者帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。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(fù)荷時(shí)主機(jī)系統(tǒng)和水泵、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的電能消耗，具有極其重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)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(jī)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(jìn)行熱交換時(shí)，冷凍主機(jī)產(chǎn)生大量熱量，該熱量通過主機(jī)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(duì)其進(jìn)行自然冷卻或通過冷卻塔風(fēng)機(jī)對(duì)其進(jìn)行噴淋式強(qiáng)迫風(fēng)冷，使之與空氣進(jìn)行熱交換，待溫度降低后(回水)再送回冷凍主機(jī)的冷凝器。
2 水泵的變頻節(jié)能控制原理
水泵運(yùn)行時(shí)，通常采用閥門調(diào)節(jié)來滿足工藝對(duì)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(jī)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(jì)
某建筑中央空調(diào)系統(tǒng)，其冷卻泵的拖動(dòng)電機(jī)為30 kW，二備一用，冷卻塔為7．5 kW，一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用，冷卻泵電機(jī)采用Y／△啟動(dòng)方式，全年恒速運(yùn)行。下面以該空調(diào)系統(tǒng)為例，對(duì)其冷卻水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行變頻節(jié)能改造設(shè)計(jì)。
3．1 改造方案
系統(tǒng)配置變頻器1臺(tái)，依次對(duì)冷卻泵的3臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻控制。保留由市電供電，Y／△啟動(dòng)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(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)切換到市電進(jìn)行工頻運(yùn)行。系統(tǒng)選用一臺(tái)PLC對(duì)水泵電機(jī)變頻器等進(jìn)行控制協(xié)調(diào)。
變頻器實(shí)現(xiàn)1拖3運(yùn)行控制。當(dāng)1號(hào)泵工作頻率上升，當(dāng)已經(jīng)達(dá)到額定頻率而水量仍不滿足時(shí)，PLC控制變頻器調(diào)入2號(hào)水泵投入變頻運(yùn)行，如果還不滿足則2號(hào)水泵切換為工頻運(yùn)行，接入3號(hào)泵投入變頻運(yùn)行。反之，當(dāng)用水量減少時(shí)，則3號(hào)泵降頻運(yùn)行或者退出工作，然后2號(hào)泵依次降頻運(yùn)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(gè)循環(huán)水系統(tǒng)來完成。循環(huán)水系統(tǒng)的回水與進(jìn)(出)水溫度之差，反映了需要進(jìn)行熱交換的熱量，因此根據(jù)回水與進(jìn)(出)水溫度之差來控制循環(huán)水的流動(dòng)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(shí)現(xiàn)恒溫差控制。溫差大，說明冷凍機(jī)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(jī)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(dá)到節(jié)能目的。
3．2 電路設(shè)計(jì)
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(dòng)機(jī)M1、M2、M3工頻運(yùn)行時(shí)接通電源的控制接觸器，KM0、KM2、KM4分別為電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3變頻運(yùn)行時(shí)接通電源的控制接觸器。
4 變頻調(diào)速后的節(jié)能分析
對(duì)于水泵類負(fù)載：其電機(jī)轉(zhuǎn)速n、流量Q、揚(yáng)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(jī)轉(zhuǎn)速；Q1，Q2——流量；H1，H2——揚(yáng)程；P1，P2——軸功率。即流量、揚(yáng)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(fù)載情況實(shí)時(shí)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速即可達(dá)到節(jié)能的目的。例如：當(dāng)轉(zhuǎn)速降派到80％時(shí)，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(dāng)通過降低轉(zhuǎn)速以減少流量來達(dá)到節(jié)流目的時(shí)，所消耗的功率將降低很多。
