希望森兰+中央空调变频调速改造方案__

希望森兰+中央空调变频调速改造方案

2013/5/29 10:18:23

在商场中央空调系统中，冷冻水泵和冷却水泵的容量是按照建筑物最大设计热负荷选定的，且留有余量。在没有使用变频调速的水系统中，无论季节、昼夜和用户负荷的变化，水泵都长期固定在工频状态下全速运行，据统计数据，67%的工程设计热负荷在94~165W/m2,而实际上83%的工程热负荷只有58~93W/m2,满负荷运行时间每年不超过一个月，能量的浪费是显而易见的。近年来由于电价的不断上涨，造成商场运行费用急剧上升，以致它在整个商场营运成本费用中占据越来越大的比例，加上竞争大。因此电能费用的控制显然已经成为商场经营管理的重要部分。一般中央空调水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的20-30%，故节约低负荷时水系统的输送能量，具有很重要的意义。所以，随着热负荷而改变水量的变流量空调水系统显示其巨大的优越性，而得到越来越多用户的广泛采用。广州某商场，内部深挖潜力、节能增效;需对中央空调水系统进行变频节能改造。

一﹑企业简介

成都希望森兰变频器制造有限公司是希望集团斥巨资组建的高科技企业。公司将森兰变频器定位于国产品牌的领先者和国际品牌的追赶者，在短短几年内创出了享有“中国变频技术专家”之美称的民族领袖品牌。

希望森兰公司经过数年潜心研究，取得了拟超导技术等近十几项专利、专有技术，形成了拥有多项核心技术的自主知识产权体系，并在此基础上开发出了SB60/61、SB40S/12S、SB20、SB80、SB50、SB70、SB60/61+九大系列的变频调速器，全面满足各种变频调速要求，森兰变频器已广泛应用于冶金、机械、建材、化工、石油、生化制药等领域，得到了客户的普遍认同。

1997年，森兰变频器在中国第四届科技博览会上荣获同行业唯一金奖；1998年被列入国家火炬计划项目；1999年获得中国专利技术博览会金奖；2000年被列入国家级重点新产品项目；2002年被评为国家级重点高新技术企业。同年入选2002年度中国十大品牌。2006年4月，森兰变频器被评为“2005年度国产变频器第一品牌”，6月被授予“2006中国用户最满意国产低压变频器十大品牌（含台港澳地区）第一名”荣誉称号。

公司拥有2万平方米现代化生产厂房，并达到年产30万台的能力，成为了国内首屈一指的变频技术研发中心和变频器及其系列产品的生产基地。

希望森兰已形成了遍布全国32个省、自治区和直辖市的强力营销、服务网络。广州希望森兰电气有限公司作为希望森兰在全国的13个全资子公司之一，独立负责华南片区的市场开拓和技术支持，公司技术力量雄厚，并在本区域众多行业拥有庞大的用户群体。公司下设深圳、汕头、顺德、佛山等办事处，竭诚为用户提供优质的森兰产品和售后服务。

二﹑技术方案

1﹑冷冻水循环系统：由冷冻泵及冷冻水管道组成。从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，在各房间内进行热交换，带走房间热量，使房间内的温度下降。在循环水系统中，所用的水是并不消耗的。从水泵流出的水又将流回水泵的进口处，并且，回水本身具有一定的动能和位能，将反馈到水泵的进水口。在通过改变转速来调节流量时，扬程并无变化。

由于冷冻水的回水温度是冷冻机组“冷冻”的结果，常常是比较稳定的。因此，单是回水温度的高低就足以反映房间内的温度。所以，冷冻泵的变频调速系统，可以简单地根据回水温度进行如下控制：回水温度高，说明房间温度高，应该提高冷冻泵的转速，加快冷冻水的循环速度；反之，回水温度低，说明房间温度低，可降低冷冻泵的转速，减缓冷冻水的循环速度，以节约能源。简言之，对于冷冻水循环系统，控制依据是回水温度，即通过变频调速，实现水的恒温度控制。方案如图示：

2﹑冷却水循环系统：由于冷却塔的水温是随环境温度而变的其单侧水温度不能准确地反映冷冻机组内产生热量的多少。所以，对于冷却泵，以进水和回水间的温差作为控制依据，用进水和回水的恒温差控制是比较合理的。温差大，说明冷冻机组产生的热量大，应提高冷却泵的转速，增大冷却水的循环速度；温差小，说明冷冻机组产生的热量小，可以降低冷却泵的转速，减缓冷却水的循环速度，以节约能源。方案如图示：

3﹑变频调速方案

中央空调变频调速系统的控制方式中央空调的水循环都由若干台水泵组成，采用变频循环投切调速时，可以一台变频控制三台冷冻泵或三台冷却泵，各泵切换方法如下：先启动1号泵，当1号泵的工作频率上升到上限切换频率50HZ时，若控制的温度高于设定值，将1号泵切换的工频运行，2号泵切换到变频运行。如果控制的温度仍高于设定值；则将2号泵切换到工频运，3号泵切换到变频运行。若控制的温度低于设定值，3号泵的工作频率下降至设定的下限切换频率时，则1号泵停机。此时，2号泵工频运行，3号泵变频运行。若3号泵的工作频率下降至设定的下限切换频率时，将2号泵停机。这时，只有3号泵处于变频调速状态。下一次泵的投切又从3号泵，1号泵，2号泵的次序循环。

4﹑循环投切的控制：

变频器选用富士G11P型机，用软启动器作为备用。系统循环投切的控制用PLC变程实现，选用OMRON CPM2AXIL系列PLC。

5﹑温度调节器和温度变送器

对冷冻水循环系统，在冷冻水回水管上安装一只温度变送器，将温度变送器的输出信号接到温度调节器上，再由温度调节器的输出控制变频器。对冷却水循环系统，则需要在冷却水进水和回水管上各装一只温度变送器，将两路温度变送器的输出信号接到温度调节器上，再由温度调节器的输出控制变频器。

三﹑节能分析

由于在循环水系统中，用扬程来描述水泵的做功情形是不够准确。循环水系统的工作情况与电路十分类似，水泵的做功情形也通过水泵出水与回水的压力差PD来描绘：即PD=P1-P2 。循环水系统中的流量大小是与压差P成正比的，而水泵做功的功率可计算如下： P=PD*R=Q2*R 所以，在循环水系统，水泵的功率是和转速的平方成正比的： P1/P2=n12/n22 由此可见，循环水系统与普通供水系统相比节能效果要差一些。仍能达到20%以上的节能效果。再考虑到67%的工程设计热负荷在94~165W/m2,而实际上83%的工程热负荷只有58~93W/m2,满负荷运行时间每年不超过一个月，节能率在30%以上。