【正文】 量達(dá)到了600KVA， 400KVA以下的已經(jīng)系列化，前幾年主開關(guān)器件開始采用 IGBT，僅三、四年的時間， IGBT變頻器的單機(jī)容量已達(dá) 1800KVA，隨著 IGBT容量的擴(kuò)大，通用變頻器的容量也將隨之?dāng)U大。在近 20年的時間內(nèi)經(jīng)歷了由模擬控制到全數(shù)字控制和由采用 BJT到采用 IGBT兩個大發(fā)展過程。 中央空調(diào)節(jié)能改造系統(tǒng)設(shè)計報告 第 13 頁 共 35 頁 (2)為了節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本。 通 用變頻器 1． 為了滿足以上的條件，本設(shè)計選擇通用變頻器。 ⑤ 變頻器帶有防止失速功能。 ③ 為降低電梯成本，首選通用變頻器。 (3) 選擇的變頻器應(yīng)滿足的條件 ① 根據(jù)被控設(shè)備的負(fù)載特性選擇通用變頻器的類型。選擇結(jié)果多數(shù)情況下變頻器標(biāo)稱功率與電動機(jī)匹配，少數(shù)情況需要放大。 ③ 按照電動機(jī)實際運(yùn)行電流選擇：多用于改造工程。 根據(jù)具體工程的情況，可以有以下幾種不同的變頻器規(guī)格選擇方式： ① 按照標(biāo)稱功率選擇：一般作初步投資估算依據(jù)。 (2) 變頻器的規(guī)格選擇 變頻器產(chǎn)品說明書上的都是標(biāo)稱功率數(shù)據(jù)，但實際上限制變頻器使用功率的是定子電流參數(shù)。同時，設(shè)備的平均壽命的長短是一個重要的參數(shù)，所以根據(jù)預(yù)期使用壽命來選擇品牌，經(jīng)驗和口碑仍然是主要依據(jù)。要分別討論品牌和型號、規(guī)格。 中央空調(diào)節(jié)能改造系統(tǒng)設(shè)計報告 第 11 頁 共 35 頁 三 調(diào)速變頻器類型選擇及其設(shè)計參數(shù) 變頻器 (Transducer)也就是電壓頻率變換器，是一種將固定頻率的交流電轉(zhuǎn)換成頻率電壓連續(xù)可調(diào)的交流電，以供給電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的電源裝置。因此，對冷卻水和冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的控制便是中央空調(diào)控制系統(tǒng)的重要組成部分。 可以看出，中央空調(diào)系統(tǒng)的工作是一個不斷的進(jìn)行熱交換的能量轉(zhuǎn)過程。 ①盤管風(fēng)機(jī)安裝于所有需要降溫的房間內(nèi)，用于將由冷卻水盤管冷卻了的冷空氣吹入房間，加速房間內(nèi)的熱交換?；厮臏囟雀哂谶M(jìn)水的 溫度，以形成溫差。如此循環(huán)，帶走了冷凍主機(jī)釋放的熱量。冷卻水在吸收冷凍 主機(jī)釋放的熱量后，必將使自身的溫度升高。這里，冷凍主機(jī)是冷凍水的“源”；從冷凍主機(jī)流出的水成為“出水”；經(jīng)各樓層房間后流回冷凍主機(jī)的水成為“回水”。同時，房間內(nèi)的熱量被冷凍水吸收，是冷凍水的溫度升高。 （ 3）冷凍水循環(huán)系統(tǒng) 有冷凍泵及冷凍水管道組成。冷卻塔用于對冷凍主機(jī)提供“冷卻水”。 (1）冷凍主機(jī) 冷凍主機(jī)也成為制冷裝置，是中央空調(diào)的制冷源，通往各個房間的循環(huán)水由冷凍主機(jī)進(jìn)行“內(nèi)部熱交換”，降溫為“冷凍水”。同時，啟動時的機(jī)械 沖擊和停泵時的水錘現(xiàn)象，容易對機(jī)械零件、 中央空調(diào)節(jié)能改造系統(tǒng)設(shè)計報告 第 9 頁 共 35 頁 軸承、閥門、管道等造成破壞，從而增加維修工作量和備用、備件費(fèi)用。其減小 的 損耗 為： △ P=Po【 1— （ n1/no） 3】 減少的流量為： △ Q=Qo【 1— （ n1/no）】 式中 n1—— 改變后的轉(zhuǎn)速 no—— 電動機(jī)原來的轉(zhuǎn)速 Po—— 電動機(jī)原轉(zhuǎn)速下的電動機(jī)消耗功率 Qo—— 電動機(jī)原轉(zhuǎn)速下所產(chǎn)生的水泵流量。 對水泵系統(tǒng)進(jìn)行變頻調(diào)速改造，根據(jù)冷凍泵和冷卻水泵負(fù)載的變化隨之調(diào)整電動機(jī)轉(zhuǎn)速，以達(dá)到節(jié)能的目的，節(jié)能效果分析如下。水泵系統(tǒng)的流量與差壓是靠閥門和旁通調(diào)節(jié)來完成，因此，不可避免的存在較大節(jié)流損失和大流量、高壓力、低溫差的現(xiàn)象，不僅浪費(fèi)大量電能，而且還造成中央空調(diào)末端達(dá)不到合理效果的情況。由于設(shè)計時，中央空調(diào)系統(tǒng)必須按天氣最熱、符合最大的情況進(jìn)行設(shè)計，并且要留 10%至 20%設(shè)計裕量，然而實際上絕大部分時間空調(diào)是不會運(yùn)行在滿負(fù)荷狀態(tài)下， 故存在較大的富裕，所以節(jié)能的潛力就較大。 中央空調(diào)節(jié)能改造系統(tǒng)設(shè)計報告 第 8 頁 共 35 頁 二 中央空調(diào)節(jié)能改造系統(tǒng)的介紹 中央空調(diào)應(yīng)用變頻器的目的 中央空調(diào)是樓宇里最大的耗電設(shè)備，每年的電費(fèi)中空調(diào)耗電占 60%左右。最后，在分析了 中央空調(diào)系統(tǒng) 的軟件設(shè)計方法基礎(chǔ)上 ，設(shè)計出了 梯形圖與狀態(tài)圖 程序，并設(shè)計出了總線路圖的連接，對實際的改造工作具有指導(dǎo)意義。確定 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，由 PLC 來實現(xiàn)信號控制，變頻器實現(xiàn)變頻調(diào)速，完成了變頻器和可編程控制器 (PLC)的選擇。 目前世界發(fā)達(dá)國家都已經(jīng)或正在使用冰蓄冷空調(diào)，我國目前實施推廣的省、市有北京、湖北、 河南、湖南、江蘇、浙江、廣東等，尤其是在以廣東為中心的華南地區(qū)，每年使用中央空調(diào)的時間長達(dá) 9－10 個月，使用冰蓄冷空調(diào)無論在經(jīng)濟(jì)效益上，還是社會效益上，意義更為重大 。 （ 3） 、冰蓄冷中央空調(diào) 冰蓄冷中央空調(diào)是由冰提供冷源的中央空調(diào)系統(tǒng)，相對于常規(guī)中央空調(diào)增加一個蓄冰裝置。傳統(tǒng)的供暖、制冷方式是以煤、石油、天然氣等礦物質(zhì)為主要能源，這些資源在消耗和轉(zhuǎn)換的過程中不但會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且熱效率還比較低。并可提供生活用水，是當(dāng)代最經(jīng)濟(jì)的中央空調(diào)主機(jī)。未來我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，將為燃?xì)饪照{(diào)的發(fā)展帶來更好的發(fā)展空間。 目前全國中央空調(diào)年銷售額大約 50 多億元，其中 生產(chǎn)燃?xì)饪照{(diào)的內(nèi)外資企業(yè)有 30 多家，去年銷售額約 10 億元，其中三四家大型企業(yè)占 85%左右的市場份額。 （ 1） 、 燃?xì)饪照{(diào) 從 1992 年由遠(yuǎn)大開發(fā)出中國第一臺 “ 溴化鋰吸收式冷溫水機(jī) ” 到現(xiàn)在，燃?xì)饪照{(diào)在我國已得到一定范圍應(yīng)用，在廣東、福建 的各工程 項目和 “ 西氣東輸 ” 等大型供氣項目完成之后，我國燃?xì)饪照{(diào)將可能迎來爆炸式增長。 在中央空調(diào)發(fā)展趨勢中，健康、環(huán)保、節(jié)能也將是永遠(yuǎn)的主題。此外，與普通家用空調(diào)相比，中央空調(diào)對核心技術(shù)、資金要求更高，所以欲真正立足于該領(lǐng)域并非易事。 2． 中央空調(diào)領(lǐng)域存在激烈的競爭： a. 品牌競爭 前幾年還是約克、大金、開利等國外品牌占領(lǐng)國內(nèi)商用空調(diào)市場，近幾年 已風(fēng)生水起，海爾、美 中央空調(diào)節(jié)能改造系統(tǒng)設(shè)計報告 第 6 頁 共 35 頁 的、格力、松下、 LG 等企業(yè)紛紛進(jìn)入這一領(lǐng)域，以爭取更多主動權(quán)。這對于眾多在市場上艱難逐利的企業(yè)，尤其是仍在價格戰(zhàn)中掙扎的家電企業(yè)來說，無疑是極其誘人的。 2021 年 中央 空調(diào)市場容量將達(dá)到 85 億元， 2021 年達(dá)到 200 億元以上。 、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢： 1． 研究現(xiàn)狀： 中央 空調(diào)在世界上已有百年的發(fā)展歷史，在中國也有 20 多年的應(yīng)用時間，然而真正引起國內(nèi)企業(yè)關(guān)注還是近幾年。 2．意義： 目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的逐步增長，居住條件日益改善人們對生活環(huán)境的舒適性的要求越來越高，對中央空調(diào)的需求越來越大，對中央空調(diào)節(jié)能、舒適、健康更加關(guān)注。由于能源的緊缺，節(jié)能問題越來越引起人們的重視。各大城市中頻頻展開的“商戰(zhàn)”更加速了空調(diào)系統(tǒng) 在商業(yè)建筑中的普及。我國衛(wèi)生防疫部門對商業(yè)建筑提出了衛(wèi)生要求，對較大的重點(diǎn)商場還進(jìn)行過監(jiān)測，對一些已建的大中商場要求進(jìn)行改造，增設(shè)通風(fēng)設(shè)施或加建空氣調(diào)節(jié)裝置。 商業(yè)建筑的一個流動人口眾多的公共場所，室內(nèi)空氣的溫濕度、潔凈度和新鮮空氣量等，多顧客和商場職工的身體健康影響很大。近年來修建了不少商業(yè)建筑，并且向多元化方向發(fā)展，建筑規(guī)模越來越大。 本論文就是在己有的通用變頻器的基礎(chǔ)上，采用 PLC 對電機(jī)進(jìn)行控制，通過合理的選擇和設(shè)計，對中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行變頻調(diào)速，通過調(diào)速來改變耗能大小，提高了資源的利用率，達(dá)到理想的控制效果。它具有可靠性高，操作靈活，拓展型號等優(yōu)點(diǎn)，不僅能滿足設(shè)計系統(tǒng)的精度，還可以降低能耗，節(jié)約能源 ，減小運(yùn)行費(fèi)用。 ⑦ 投資方便：可根據(jù)量販發(fā)展情況，分期分批投資添置空調(diào)系統(tǒng)，同時量販檔次提升，因此資金周轉(zhuǎn)快，有效地利用資金更進(jìn)一步開發(fā)。 ⑤ 簡 化管理：于采用不同區(qū)間單獨(dú)控制系統(tǒng)為用戶所有，產(chǎn)權(quán)關(guān)系明確，可簡化空調(diào)設(shè)施管理。 ③ 節(jié)約空間：主機(jī)體積小巧，不設(shè)機(jī)房，無需占用設(shè)備層，減少公用設(shè)施 和土建投資，室內(nèi)末端暗藏在吊頂內(nèi)，極易配合屋內(nèi)裝修。 ① 經(jīng)濟(jì)節(jié)能：每個區(qū)間末端風(fēng)機(jī)盤管可自行調(diào)節(jié)溫度，區(qū)間無人時可關(guān)閉，系統(tǒng)根據(jù)實際負(fù)荷做 自動化運(yùn)行