【正文】 也惡化了中央空調(diào)的運行環(huán)境和運行質(zhì)量。隨著變頻技術(shù)的日益成熟，利用變頻器、 PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件的有機結(jié)合，構(gòu)成溫差閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)水泵的輸出流量，達到節(jié)能目的提供了可靠的技術(shù)條件。 中央空調(diào)系統(tǒng) ? 在中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，冷凍泵、冷卻泵的裝機容量是取系統(tǒng)最大負荷再增加 10%— 20%余量作為設(shè)計系數(shù)。根據(jù)計算中央空調(diào)系統(tǒng)中，冷凍水、冷卻水循環(huán)用電約占夏季酒店總用電的 25%— 30%，冷卻塔的用電占 8%— 10%。因此，實施對冷凍水和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)以及冷卻塔的能量自動控制是中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造及自動控制的重要組成部分。 電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) ? 根據(jù)異步電動機原理 ? n=60f/p(1s) ? 式中： n:轉(zhuǎn)速 f:頻率 p:電機磁極對數(shù) s:轉(zhuǎn)差率 ? 由上式可見，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速有 3種方法，改變頻率、改變電機磁極對數(shù)、改變轉(zhuǎn)差率。在以上調(diào)速方法中，變頻調(diào)速性能最好，調(diào)速范圍大，靜態(tài)穩(wěn)定性好，運行效率高。因此改變頻率而改變轉(zhuǎn)速的方法最方便有效。 冷卻塔的控制 ? 以前的冷卻塔是人為的根據(jù)冷卻水溫度選擇冷卻塔開啟的臺數(shù)，非常容易造成能源的浪費現(xiàn)象，現(xiàn)在根據(jù)冷卻水的溫度，由溫度傳感器傳送信號至 PLC，由 PLC經(jīng)計算后對冷卻塔風(fēng)機依次開啟，以 28℃ 為基數(shù)，溫度每上升 2℃ ，開啟兩臺散熱風(fēng)機，每下降 2℃ ，延時 5分鐘后停止 2臺風(fēng)機，以達到節(jié)能效果。 節(jié)能改造的具體方案 主電路的控制設(shè)計 根據(jù)具體情況，同時考慮到成本控制，原有的電器設(shè)備盡可能的利用。冷凍水泵及冷卻水泵均采用一用一備的方式運行，使用一臺變頻器控制拖動兩臺水泵交替運行。將一臺揚程較高的冷水泵作為備用。 以下為冷凍水泵與冷卻水泵一次接線圖： 節(jié)能改造的具體方案 ? 節(jié)能改造的具體方案 ? 工作流程： ? 開機：開啟冷水及冷卻水泵，由 PLC控制冷水及冷卻水泵的啟停，由冷水及冷卻水泵的接觸器向制冷機發(fā)出聯(lián)鎖信號，開啟制冷機，由變頻器、溫度傳感器、溫度模塊組成的溫差閉環(huán)控制電路對水泵進行調(diào)速以控制工作流量，同時 PLC控制冷卻塔根據(jù)溫度傳感器信號自動選擇開啟臺數(shù)。 ? 停機：關(guān)閉制冷機，冷水及冷卻水泵以及冷卻塔延時十分鐘后自動關(guān)閉。 ? 保護：由壓力傳感器控制冷水及冷卻水的缺水保護，壓力偏低時自動開啟補水泵補水。 變頻節(jié)能技術(shù)框圖及改造原理分析 ? 下圖為變頻節(jié)能系統(tǒng)示意圖 中央空調(diào)節(jié)能改造 ? 中央空調(diào)節(jié)能改造工作原理 ? 中央空調(diào)節(jié)能改造系統(tǒng)主要由制冷機、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、風(fēng)機盤管系統(tǒng)和散熱水塔組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示： 制冷機通過壓縮機將制冷劑壓縮成液態(tài)后送蒸發(fā)器中與冷凍水進行熱交換，將冷凍水制冷，冷凍水泵將冷凍水送到各風(fēng)機風(fēng)中的冷卻盤管中，由風(fēng)機吹送冷風(fēng)達到降溫的目的。經(jīng)蒸發(fā)后制冷劑在冷凝器中釋放出熱量，與冷卻循環(huán)水進行熱交換，由冷卻水泵將帶來熱量的冷卻水泵到散熱水塔上由水塔風(fēng)扇對其進行噴淋冷卻，與大氣之間進行熱交換，將熱量散發(fā)到大氣中去。 中央空調(diào)節(jié)能改造應(yīng)用背景 ? 中央空調(diào)系統(tǒng)是一個龐大的設(shè)備群體，大量的統(tǒng)計結(jié)果表明，空調(diào)系統(tǒng)所消耗的電能，約占樓宇電耗的 40～ 60%。就任何建筑物來說，選用空調(diào)系統(tǒng)都是按當(dāng)?shù)刈顭崽鞖鈺r所需的最大制冷量來選取擇機型的，且留有 10%～ 15%的余量，各配套系統(tǒng)按最大負載量配置，這種選擇不是最合理的。在組成空調(diào)系統(tǒng)的各種設(shè)備中，水泵所消耗的電能約占整個空調(diào)系統(tǒng)的四分之一左右。早期空調(diào)的水泵普遍采用定流量工作，能源浪費非常嚴(yán)重。而實際運行時，中央空調(diào)的冷負荷總是在不斷變化的，冷負荷變化時所需的冷媒水、冷卻水的流量也不同，冷負荷大時所需的冷媒水、冷卻水的流量也大，反之亦然。 ? 我們根據(jù)中空調(diào)機組運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)分析，中央空調(diào)機組90%的運行時間處于非滿負荷運行狀態(tài)。而冷凍水泵、冷卻水泵以及風(fēng)機在此 90%的時間內(nèi)仍處于 100%的滿負荷運行狀態(tài)。這樣就導(dǎo)致了“大流量小溫差”的現(xiàn)象，使大量的電能白白浪費。 中央空調(diào)節(jié)能改造原理 ? 我們知道中央空調(diào)節(jié)能改造的水循環(huán)系統(tǒng)主要由冷卻水泵和冷凍水泵組成。從水泵的工作原理可知：水泵流量與水泵（電機）轉(zhuǎn)速的一次方成正比，水泵揚程與水泵（電機）轉(zhuǎn)速的兩次方成正比，水泵軸功率與水泵轉(zhuǎn)速的三次方成正比（既水泵的軸功率與供電頻率的三次方成正比）。根據(jù)上述原理可知只要改變水泵的轉(zhuǎn)速就可改變水泵的功率。例如：將供電頻率由 50Hz降為 45Hz，功率只有原來的 %。當(dāng)系統(tǒng)頻率在 40Hz的時候，功率只有原來的 %。用于中央空調(diào)專用型變頻器，通過溫度專用接口，直接用來對冷媒水、冷卻水的進出口水溫進行檢測。并根據(jù)實際的溫差值控制變頻器調(diào)整冷凍泵、冷卻泵的工作狀態(tài)（主要是轉(zhuǎn)速），使系統(tǒng)冷媒流量跟隨負荷的變化而同步變化，從而在確保中央空調(diào)系統(tǒng)能夠滿足人體對舒適度的要求的前提下，保證空調(diào)系統(tǒng)的能效率總是處在最優(yōu)化的節(jié)能運行狀態(tài)，以此大幅度的降低系統(tǒng)能源消耗。 ? 綜上所述，若能采用變頻調(diào)速技術(shù)，當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)的冷卻水泵和冷凍水泵的溫差小時，就可降低電動機的轉(zhuǎn)速，從而較大幅度減小電動機的運行功率，便可以實現(xiàn)節(jié)能的目的。 中央空調(diào)節(jié)能改造的優(yōu)點 1)實現(xiàn)了低頻低壓的軟啟動，軟停車，使運行更加平衡； 2)啟動及加速過程沖擊電流小，加速過程中最大啟動電流不超過 ，大大減小了對電網(wǎng)的沖擊； 3)節(jié)能效果顯著，據(jù)實測，在低速段節(jié)能明顯，一般可達 30%左右，降低運行成本； 4)延長水泵的使用壽命； 5)由于變頻器屬于高科技產(chǎn)品，因此保護功能強大，而且靈敏，對出現(xiàn)各種故障及時的保護，免受更大的損失。