【文章內(nèi)容簡介】 ，當(dāng)實際工況流量由 Q1 下降到 Q2，如果在水泵以額定轉(zhuǎn)速運行的條件下調(diào)節(jié)閥門開度，則工況點沿曲線 1由 A到 B；如果在閥門開度最大的 條件下采用變頻調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，則工況點曲線 3由 A點移動 C點，顯然 B點與 C點的流量相同，但 B點的壓力比 C點的壓力要高很多 。 圖 (3)、中曲線５為變頻控制水泵調(diào)速運轉(zhuǎn)方式下的 PQ曲線，曲線６為閥門調(diào)節(jié)方式下的 PQ曲線，曲線６為閥門調(diào)節(jié)方式下的 PQ曲線，可以看出在相同流量下，變頻控制方式比閥門調(diào)節(jié)方式能耗小，根據(jù)離心泵的特性曲線公式 P=QHR/102η 式 （ 1） 式中： P－ 泵使用工況軸功率（ KW） Q－ 工況點的水壓或流量（ m179。/S） H－ 工況點的揚程 可行性研究報告 Page 8 R－ 輸出介質(zhì)單位體積重量（ Kg/ m179。） η－ 泵功率 根據(jù)公式（ 1）可知運行在 B點泵的軸功率為： PB＝ Q2H2R/102η C 點泵的軸 功率為： Pc＝ Q2H3R/102η 兩者之差為η：Δ P=PBPC=Q2(H2H3)R/102η 也就是說，用閥門控制流量時，有Δ P功率被浪費掉了，并且隨著閥門不斷關(guān)小，這個損耗還要增加，而且轉(zhuǎn)速控制時，由流體力學(xué)可知，流量與轉(zhuǎn)速 N的一次方成正比，壓力 H與轉(zhuǎn)速 N的平方成正比、功率 P與轉(zhuǎn)速的立方成正比。即 Q/Qe=N/Ne H/He=(N/Ne)178。 P/Pe=(N/Ne)179。 式（ 2） 式中： Qe額定流量 He額定壓力 Pe額定功率 Ne額定轉(zhuǎn)速 由上面的公式可知，如果泵類負載的效率一定，當(dāng)要求 調(diào)節(jié)流量下降時，轉(zhuǎn)速可成正比例下降，此時水泵的軸功率與之成立方倍關(guān)系下降。 由上述流體傳輸設(shè)備水泵、風(fēng)機的工作原理可知：水泵、風(fēng)機的流量（風(fēng)量）與其轉(zhuǎn)速成正比；水泵、風(fēng)機的壓力（揚程）與其轉(zhuǎn)速的平方成正比，而水泵、風(fēng)機的軸功率等于流量與壓力的乘積，故水泵、風(fēng)機的軸功率與其轉(zhuǎn)速的三次方成正比（即與電源頻率的三次方成正比）根據(jù)上述原理可知：改變水泵、風(fēng)機的轉(zhuǎn)速就可改變水泵、風(fēng)機的功率。例如：將供電頻率由 50Hz 降為 45Hz，則 P45/P50=453/503=，即 P45=（ P為電機軸功率 ）；將供電頻率由 50Hz 降為 40Hz，則 P40/P50=403/503=，即 P40=（ P為電機軸功率）。見圖 (4) P ( % )Q ( % )3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 02 04 06 08 01 0 0工 頻 泵 功 率變 頻 泵 功 率節(jié) 能功 率 差軸 功 率流 量Q ( % )P ( % ) 圖 (4) 由以上內(nèi)容可以看出，用變頻器進行流量（風(fēng)量）控制時，可節(jié)約大量電能。中央空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計時是按現(xiàn)場最大冷量需求量來考慮的，其冷卻泵，冷凍泵按單臺設(shè)備的最大工況來 可行性研究報告 Page 9 考慮的，在實際使用中有 90%多的時間，冷卻泵、冷凍泵都工作在非滿載狀態(tài)下。而用閥門、自動閥調(diào)節(jié)不僅增大了系統(tǒng)節(jié)流損失，而且由于對空調(diào)的調(diào)節(jié)是階 段性的，造成整個空調(diào)系統(tǒng)工作在波動狀態(tài)；而通過在冷卻泵、冷凍泵上加裝變頻器則可一勞永逸地解決該問題，還可實現(xiàn)自動控制，并可通過變頻節(jié)能收回投資。同時變頻器的軟啟動功能及平滑調(diào)速的特點可實現(xiàn)對系統(tǒng)的平穩(wěn)調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)工作狀態(tài)穩(wěn)定，并延長機組及網(wǎng)管的使用壽命。 由于系統(tǒng)中的許多環(huán)節(jié)，特別是溫度、水泵、冷水管道、都存在著非線性，故變頻節(jié)能系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式一般采用的 PID調(diào)節(jié)方式 。 從 PID 控制的原理可知，帶有積分（ I）調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)，具有很高的穩(wěn)定精度，再由于水系統(tǒng)中的瞬間擾動不大，實際中可 僅 采用 PI 調(diào)節(jié)方式 。冷凍和冷卻水系統(tǒng)溫度有變化時， PID 閉環(huán)會對出現(xiàn)的偏差進行不斷的修正，使變頻器根據(jù) PI調(diào)節(jié)器或內(nèi)置 PID運算不斷地進行調(diào)節(jié)（加速或減速），使水泵工作在最佳工作狀態(tài) 。 我們在系統(tǒng)設(shè)計時采用閉環(huán) PID 調(diào)節(jié)方式 ，并結(jié)合 模糊控制理論 的最新成果 。 模擬人的思維方式，對一些無法構(gòu)造數(shù)學(xué)模型的被控對象進行有效的控制；模糊智能控制不會出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象（見上圖），故系統(tǒng)的節(jié)電率會有所提高；當(dāng)系統(tǒng)有干擾信號時，能快速響應(yīng)外部擾動（見上圖），因此模糊系統(tǒng)抗干擾能力很強；中央空調(diào)的水泵變頻運行采用模糊數(shù)字控制后，其智能化程度會進一步提高 、系統(tǒng)的抗干擾能力會得到加強、節(jié)能效果也會有所提高。 變頻調(diào)節(jié)就是利用改變性能曲線方法來改變 設(shè)備的 工作點，變速調(diào)節(jié)中沒有附加阻力，是比較理想的一種調(diào)節(jié)方法。通過變頻器改變電源的工作頻率，從而實現(xiàn)對交流電機的無級調(diào)速。泵和風(fēng)機采用變速調(diào)節(jié)時，其效率幾乎不變，流量隨轉(zhuǎn)速按一次方規(guī)律變化，而軸功率按三次方規(guī)律變化。同時采用變頻調(diào)節(jié)，可以降低泵和風(fēng)機的噪聲，減輕磨損，延長使用壽命。 系統(tǒng)變頻改造方案 整個中央空調(diào)系統(tǒng)為一體，根據(jù)空調(diào)負荷不斷變化的狀況，通過改變 制冷 主機及循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)各參數(shù)運行變化情況，同步跟蹤負 荷的變化，以實現(xiàn)在滿足負荷需求的前提下及時定量供給 制 冷量，即做到 “ 按需供應(yīng) ” ，基本達到 “ 不滯后、不多給、不少給 ” 的目的。這種方法不但與恒流量的水泵和風(fēng)機相比實現(xiàn)輔機最大幅度的節(jié)能，而且 大大 優(yōu)化主機運行工況，可達到整個系統(tǒng)節(jié)能 2035%。 ***站 中央空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方案是：采用 負荷側(cè) 恒 流量模式，系統(tǒng)所需負荷是按最大負荷、最惡劣的氣象條件及最差的使用工作環(huán)境來設(shè)計，而實際運行時 50％以上的時間，系統(tǒng)所需負荷都在 50％以下，存在有極大的能量浪費。且當(dāng)負荷在變化時，傳統(tǒng)的系統(tǒng)運行參數(shù)根本不能做到同步 無 級 調(diào)節(jié)，滯后的 調(diào)節(jié)手段除通過主機被動地加載卸載外，幾乎沒有什么其他的控制手段。 (1)循環(huán)系統(tǒng)節(jié)能：以系統(tǒng)的角度，通過對中央空調(diào)主機、輔機的運行工況變化，采集溫度、壓力等多種變化參數(shù)，然后通過負荷隨動計算，改變系統(tǒng)冷凍水流量，冷卻水流量和冷卻塔風(fēng)機風(fēng)量來適應(yīng)空調(diào)負荷的變化，同時使主機運行工況始終處于優(yōu)化的最佳工作點上。 可行性研究報告 Page 10 對冷凍水系統(tǒng)采用最佳輸出能量控制。當(dāng)環(huán)境溫度、空調(diào)末端負荷發(fā)生變化時，冷凍水供回水溫度、溫差、壓差亦隨之變化，壓 力 傳感器和溫度傳感器將檢測到的這些參數(shù)送至智能控制器 。 控制器依據(jù)所采集的實時數(shù)據(jù)及系統(tǒng)的