变频调速器在溴化锂中央空调系统中的应用

河南双汇集团双汇彩印包装有限公司，在安装的溴化锂系统中成功的应用了变频调速技术，实现了节能运行。 一．溴化锂系统的原理 在该溴化锂系统中有两台冷却水泵，正常情况一用一备，水泵功率110KW。在工作时，冷却水进入溴化锂制冷机组，通过热交换吸收热量，进入冷却塔，通过冷却塔换热冷却，再通过冷却水泵循环进入溴化锂制冷机组；冷媒水泵两台，正常情况一用一备，水泵功率55KW，外接空调共六台。在使用中，冷媒水通过冷媒水泵进入溴化锂制冷机组，通过热量交换释放能量，降低水温，进入分水箱，通过管网进入空调器，又通过管网回入集水箱，再通过冷媒泵进行循环，实现生产车间的恒温控制。 溴化锂系统工艺流程示意图(见图1)： 二．原系统工况存在的问题： 该系统冷却水泵和冷媒水泵在没有采用变频控制之前为自藕降压启动，存在的问题有：⑴车间温度控制是通过调节水流阀门的开启度，造成能源浪费大；⑵启动电流大，会影响电网的稳定运行及其他用电设备的安全运行；⑶水泵工频启动、运行，对管网系统冲击大，增加维修量；⑷水泵工频运行致使运行时噪音很大。 三．溴化锂变频调速系统的控制原理 （1） 冷却水循环系统的控制 冷却水的控制是根据制冷负荷的变化情况，及时调整冷却能量，保证机组正常工作。 在控制模式上，采用前馈+反馈的恒温控制，即以冷却水出水温度为主要调节参数，以冷却塔出水温度为前馈参数，当溴化锂机组制冷负荷发生变化时，冷却泵变频器自动控制输出频率，及时调整冷却水泵水量，同时，在冷却塔出水温度变化时，如白天和夜间的温差，系统会及时将此温差信号前馈补偿到输出水量信号中，保证机组平稳和节能运行。 根据溴化锂系统对冷却水流量的要求，在冷却水管路上设置流量计，流量与变频器下限频率连锁，保证冷却水流量下限不低于60%。 冷却水泵循环变频控制系统图(见图2)： （2） 冷媒水循环系统的控制 冷媒水的控制模式采用以供回水压温差为前馈信号的压差控制，当投入的空调机组台数发生变化时，根据供回水压差发生变化，冷媒水变频水泵输出相应的水流量，保持正常的空调机组制冷工作。另外，由于供回水温差代表了空调机组冷水能量交换效率，将该信号引入到恒压闭环控制回路中，当温差信号过大时，说明冷水能量交换量大，需要适当提高供水压力，当温差信号过小时，说明冷水能量交换量过小，可适当降低供水压力，充分发挥变频器的节能作用。 根据溴化锂系统对冷媒水流量的要求，在冷冻水管路上设置流量计，流量与变频器下限频率连锁，在出水集箱管路和回水集箱管路之间设置1套旁路电动调节阀，当由于空调器开机台数太少，致使出水流量低于65%（溴化锂冷媒水流量下限不低于65%）或管路堵塞导致压差太大时及时形成供水旁路，保证供水安全。 冷媒水泵循环变频控制系统图(见图3)： 四．变频调速控制在溴化锂系统应用后的效益 ⑴ 节约能源 该系统采用变频控制后，冷却水泵根据室外温差变化，流量在60%～90%之间自动调节，根据当年记录，平均流量为80%；冷媒水泵根据空调机组开机台数变化，流量在65%～90%之间自动调节，平均流量为80%。根据流体学原理可知，P∝n3，根据表1风机、泵类负载应用变频器后，在不同流量Q、转速n、功率P（额定值的相对百分数）在某频率值的节能率可得出，该系统应用变频控制后，节电率平均在49%，节能效果显著。 ⑵ 提高了车间温度控制精度 通过变频自动控制，溴化锂系统冷媒水出水水温、水压恒定，减少人为调节空调阀门开启度大小的影响，使车间温度控制有原来的上下2摄氏度，控制到上下0.5摄氏度之内，提高了车间温度控制精度，改善了生产环境。 ⑶ 运行成本减低 传统的溴化锂系统运行成本由三项组成：初始采购成本、维护成本和能源成本。其中能源成本大约占溴化锂系统运行成本的70%。通过能源成本降低49%，再加上变频器起动后对管网的冲击减少，维护和维修量也跟随降低，所以运行成本将大大降低。 ⑷ 减低了溴化锂系统运行的噪音 采用变频调速控制冷却、冷媒水泵后，水泵运行工况明显好转，运行噪音大为减低，有效的改善了工作环境。 作者通联：双汇集团海汇彩印包装有限公司 河南漯河市人民东路38号 462000 设备安全部 殷晓东