走出中央空调变频节能的误区 点击:398 | 回复:6



风铃2007

    
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发表于:2008-10-31 21:30:38
楼主
中央空调耗电量大,电力浪费也很大,很有节能潜力。在中央空调系统中,冷冻水泵和冷却水泵的容量是按照最大热负载设计的,水泵长期在固定的最大水流量运行,由于季节、昼夜的温度变化及用户负荷的变化,空调实际的热负载在大部分时间内远比设计负载低。水泵系统长期在低温差、大流量情况小工作,从而增加的管路系统的能量损失、浪费了水泵的输送能量。变频节能特别适合于风机、水泵这类二次方负载,既可以节省能量,又由于降速运行和软启动,减少了振动、噪音和磨损,延长了设备维修周期和使用寿命,并减少了对电网的冲击。所以中央空调普遍采用变频技术。但很多单位在做好节能工程后,却感觉节能远远达不到预期的效果,或者是影响空调终端的制冷效果,甚至空调比以前更耗电!这是因为空调变频节能存在几大误区:

  1、风机、水泵是二次方负载,其转速n与流量Q扬程h、功率N有如下关系;

(n1/n2)3=(Q1/Q2)3=N1/N2

(n1/n2)2=h1/h2

  如当转速下降到额定转速的1/2时,流量下降到额定流量的1/2,扬程下降到额定扬程的1/4,而消耗的功率只是额定功率的1/8!由此可见节能效果显著,但紧要的是这仅仅适
合于风机、水泵的开环运行情况,而中央空调的水系统却是闭环运行情况!

  闭环运行不考虑扬程这个因素,所以转速、流量、功率是如下的关系:

n1/n2 = Q1/Q2 = N1/N2

  可见相对于开环系统来说,节能效果是大为逊色。这也是达不到“预期效果”的根本原因。

  2、风机方面虽不是闭环情况,但是风机分布比较分散,关键的是:中央空调新安装时“冷力强劲”,但运行一段时间后,由于水箱内壁的结垢和制冷片的脏堵,影响传热效果。所以很多用户反映空调“总是不如以前冷”!如果不经常清洁水箱而加装节能设备,人们自然会将制冷效果的下降归罪于节能设备。另外,凉水塔风扇节能方面,因为风扇比较大,所以电机转速不能太高,一般多采用8极和12极电机,而普通变频器不能匹配这样的电机。

  3、空调主机一般都可以根据负载的功率自动调节电流(功率)。如果负载消耗的功率不大,在水温达到设定值时会自动停机。但如果减少冷冻水的流量必然会延长主机的开机时间,主机的功率是水泵的几倍,并且还拖着冷却泵、凉水塔。而这部分多消耗的电量是节省的电量的几倍甚至是几十倍!得不偿失。

  4、一般冷却泵都跟主机匹配,如果单方面减少冷却水的流量,必将不同程度的引起主机高压的升高,直接导致主机电流增大!从机械角度看,也不利于主机的正常运行,容易引起机械故障。

  所以在原来的中央空调系统做节能改造时一定要慎重考虑这些方面的情况,还有用户其他方面的特殊情况。切忌生搬硬套以前工程的例子,要因地制宜。



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yjig

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发表于:2008-10-31 21:50:46
1楼

就楼主第3项所述:如果减少冷冻水的流量必然会延长主机的开机时间,由此又造成新的能源浪费,本人特提出以下解决措施。

空调水泵自动变速运行
中央空调冷冻水泵容量是按夏季最大冷负载设计的,而最大负载的运行时间仅占全年时间约5%,大部分运行时间的负载只有60%左右,根本无须全速运行。为节约电能,当空调负载较轻时,对于设有两台以上水泵的空调系统,可适当关闭部分水泵。而对于单台水泵的空调系统,若要节能运行,需配置变频器、温度传感器及PLC。由于PLC的编程较麻烦,需考虑各种环境因素的影响,因此,冷冻水泵变频运行的应用受到了一定的限制。我公司在水泵变频改造过程中,利用制冷机内部的温控装置,替代温度传感器及PLC,成功的解决了该矛盾,取得较好的节能效果。现将改造过程介绍如下。
任何制冷机的内部都有较完善的温控装置,其温控误差约为±2度,且能根据负载情况实现能量分级加载。现以开利120型热泵为例,该机共有3台压缩机,能量控制分4个级别,即0%、33%、67%、100%。当制冷机完全卸载时, 3台压缩机全部停止,此时的负载级是0%;当负载稍有增加时,1台热泵运行,此时的负载级是33%;依此类推,直到3台热泵全部运行,对应的负载级为100%。而制冷机及空调风机对水泵流量的需求,恰好与其负载状态成正比例关系,当制冷机满载运行时(100%),冷冻水泵必须全速运行,当制冷机负载减轻时,冷冻水泵可以降速运行。
上述负载分级控制是由压缩机接触器(继电器)实现的,通过接触器(继电器)可输出一个与负载相对应的开关量信号。由于任何品牌的变频器都能接受开关量控制信号,通过不同的开关量组合,变频器最多可实现7种速度,因此该信号完全可用于控制变频器的自动调速运行。如图1所示,用导线将制冷机接触器(继电器)的无电压空触点,与变频器的多速端子X1、X2、X3与共用点COM相串连。当制冷机完全卸载时(0%),即接触器C1、C2、C3全部打开,将变频器的频率设为20Hz(见频率设置表),此时可完全不需顾及制冷机最低流量限制,因为制冷机已经完全停止工作,不必担心因水流量不够而损伤设备;当制冷机负载为33%时,接触器C1闭合,将变频器的频率设为30Hz,冷冻水泵按制冷机要求的最低流量运行;依此类推,直到制冷机负载为100%时,接触器C1、C2、C3全部闭合,将变频器的频率设为50Hz,冷冻水泵按制冷机要求的最大流量运行。
本文介绍的是开利120型制冷机改造过程,其它品牌制冷机,都能输出一个与负载相对应的开关量信号,其改造方式与此相似。
采用以上控制方式改造空调冷冻水泵,简单易行,使用方便,无论室外气温如何变化,不必对变频器作任何调整,只需象往常一样,定期设定制冷机的目标温度即可,水泵速度完全由制冷机自动控制。按全年运行1000小时计算,9个月即可收回变频器的投资。

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想起时正是忘记

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2楼
支持楼上方案..................

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bbw358

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3楼
简单,实用。节能还节约投资。好!

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xusong

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4楼

对于主机问题,反对楼主解说。如果将冷冻泵的频率永远低于冷却泵,那么主机是有一定的节能空间,气原理就是利用主机自动卸载。比如说:在同等情况下,主机不做冷冻与冷却时的主机负载为60%,那么根据水温变频后,冷却泵频率一直都是低于冷冻5HZ,此时主机会卸载,大概负载在50%.在冬季的时候,我曾经测出,主机有16%的节电率,冷却水泵有20%,冷冻有28%。夏季情况,我就没测试过,所以不打清楚。

我将我的经验和测试证明来推翻楼主对主机的一些误解。

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yjig

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发表于:2008-11-05 16:50:10
5楼
下调冷冻泵的频率是有限度的,在制冷机的说明书上有规定的范围,如果频率下降过低,不仅影响制冷效率,而且还能造成设备内部的水温不均衡,形成水流的死区,损伤设备。

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wuxinihui

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6楼

中央空调有专门的部门  俺不用管

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