创杰ACT-V6变频器在中央空调系统的应用
【中国制冷网】
一水泵风机节能改造的必要性
中央空调是大厦里的耗电大户,每年的电费中空调耗电占60%左右,因此中央空调的节能改造显得尤为重要.
由于设计时中央空调系统必须按天气最热负荷最大时设计并且留10-20%设计余量,然而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下存在较大的富余,.所以节能的潜力就较大其中冷冻主机,可以根据负载变化随之加载或减载冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应调节存在很大的浪费.
水泵风机系统的流量与压差是靠阀门和旁通调节来完成,因此不可避免地存在较大截流损失和大流量高压力低温差的现象.不仅大量浪费电能而且还造成中央空调最末端达不到合理效果的情况.为了解决这些问题需使水泵随着负载的变化调节水流量并关闭旁。
再因水泵风机采用的是Y-起动方式电机的起动电流均为其额定电流的34倍一台90KW的电动机,其起动电流将达到500A.在如此大的电流冲击下接触器电机的使用寿命大大下降同时,起动时的机械冲击和停泵时水垂现象,容易对机械散件轴承阀门管道等造成破坏,从而增加维修工作量和备品备件费用.
综上,为了节约能源和费用,需对水泵风机系统进行改造,经市场调查与了解,采用成熟的变频器来实现以便达到节能和延长电机接触器及机械散件轴承阀门管道的使用寿命。
这是因为变频器能根据冷冻水泵送风机和冷却水泵负载变化随之调整水泵电机的转速，在满足中央空调系统正常工作的情况下，使冷冻水泵送风机和冷却水泵作出相应调节。以达到节能目的以水泵为例水泵电机转速下降电机从电网吸收的电能就会大大减少
其减少的功耗P=P01-(N1/N0)31式
减少的流量Q=Q01-(N1/N0)2式
其中N1为改变后的转速，N0为电机原来的转速，P0为原电机转速下的电机消耗功率，Q0为原电机转速下所产生的水泵流量。
由上式可以看出流量的减少与转速减少的一次方成正比但功耗的减少却与转速减少的三次方成正比
如假设原流量为100个单位耗能也为100个单位如果转速降低10个单位
由2式Q=Q01-(N1/N0)=1001-(90/100)=10可得出流量改变了10个单位但功耗
由1式P=P0[1-(N1/N0)3]=1001-(90/100)3=27.1可以得出功率将减少27.1个
单位即比原来减少27.1%
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再因变频器是软启动方式，采用变频器控制电机后电机在起动时及运转过程中，均无冲击电流，而冲击电流是影响接触器电机使用寿命最主要最直接的因素同时采用变频器，控制电机后还可避免水垂现象，因此可大大延长电机接触器及机械散件轴承阀门管道的使用寿命。
二水泵节能改造的方案
中央空调系统通常分为冷冻媒水和冷却水两个系统。根据国内外最新资料介绍并多处通过对在中央空调水泵系统进行闭环控制改造的成功范例进行考察，现在水泵系统节能改造的方案大都采用变频器来实现。
1冷冻媒水泵系统的闭环控制(推荐检测回水温度)见下图
制冷模式下冷冻水泵系统的闭环控制
该方案在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下，确定一个冷冻泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为下限频率并锁定变频冷冻水泵的频率调节是通过安装在冷冻水系统回水主管上的温度传感器检测冷冻水回水温度，再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减控制方式，是冷冻回水温度大于设定温度时频率无极上调。
2制热模式下冷冻水泵系统的闭环控制
该模式是在中中央空调中热泵运行即制热时冷冻水泵系统的控制方案同制冷模式控制方案一样。在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下，确定一个冷冻泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为下限频率并锁定变频冷冻水泵的频率调节是通过安装在冷冻水系统回水主管上的温度传感器。检测冷冻水回水温度再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减不同的是冷冻回水温度小于设定温度时频率无极上调，当温度传感检测到的冷冻水回水温越高变频器的输出频率越低。此系统具有以上功能。通过安装在冷冻水系统回水主管上的温度传感器安装在冷冻水系统回水主管上来检测冷冻水的回水温度。并可直接通过设定变频器参数使系统温度调控在需要的范围内。
随着生活水平的提高，人们已开始关注生活与工作环境的舒适性大型公共建筑，如商场，宾馆，影剧院等均设置有中央空调系统，而大多数中央空调的运行，绝大部分末端机采用开/关控制方式，难以满足人们对舒适感的要求。变频技术的飞速发展成本进一步下降使得这一要求成为现实。
1调节风量
在中央空调系统中冷暖的输送介质，通常是水在末端将与热交换器充分接触的清洁空气，由风机直接送入室内，从而达到调节室温的目的。在输送介质水温度恒定的情况下，改变送风量可以改变带入室内的制冷热量，从而较方便地调节室内温度这样便可以根据自己的要求，来设定需要的室温调整风机的转速，可以控制送风量使用变频器对风机实现无级变速在变频的同时，输出端的电压亦随之改变，从而节约了能源降低了系统噪音其经济性和舒适性是不言而喻的。
2控制方式的确立
1在室内适当的位置，安装手动调节控制终端调速电位器VR和运行开关KK置于控制终端盒，内变频器的集中供电由空气开关控制，需要送电时在配电控制室直接操作调整频率设定电位器VR，可以改变变频器的输出频率，从而控制风机的送风量关闭时断开KK，即可此方式成本低廉随意性强。
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