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CP系列变频器在宝矿洲际大厦节能应用

CP系列变频器在宝矿洲际大厦节能应用

2016/12/15 16:32:32

一、项目背景

宝矿洲际中心位于恒丰路和天目西路以南不夜城商务中心区域,占地面积24,830平方米,拥有一栋5A级智能纯办公楼、一栋五星级酒店、一栋公寓式酒店和大型地下停车库及相关商业设施,项目总建筑面积达185,000平方米。其中,高度超过200米,50多层的5A级智能办公楼已成为闸北区新地标。

二、项目方案

改造前:

洲际商务中心大厦楼高56层,空调制冷机采用溴化锂机组与水冷机组混合制冷/制热模式;楼层较高,在高区22层安装板式换热器及高区泵站,以提升高层供水区域的杨程。高区泵房配置两套板式换热器;分别是夏季对应375kW高区水泵及冬季对应的337kW高区水泵。 两套板式换热系统相互独立。末端设备均采用FCU供水方式,水系统末端总管采用动态稳压平衡阀,以应对末端负荷变化带来的压差变动,以达到末端压差平衡的目的。

 

改造后:

对高区冷热水泵进行变频改造,改造原理图如下左图所示,水泵正常运行在21备,每个板换系统中的两台泵实行变频改造。利用机房压差控制变频频率,同时关闭之前的压差调节阀;实现水泵的变流量控制。

节能评判分析:

如图2在冷冻水循环系统中,利用压差控制技术调整负载侧水泵转速,确实可以降低水泵的能耗,如果深入研究水泵调速节能的原因可发现,当负载侧调节阀门随着室内负载的改变而改变的同时,水管内压力随即改变,如果利用水管系统中末端之间的压差作为水泵运行之PV 值,可反映出系统实际杨程需求。 如图3,当室内负荷减小,阀门关小,系统曲线由曲线A 向左移动到曲线B,若转速仍然保持RPMA 运转,则压差传感器实测压差上升,通过变频调节转速至RPMB,使系统压差回到设定点,此时流量由QA 降至QB。因此水泵在变频降速之后仍能提供较高的杨程,且在控制流量输出的同时,水泵也能运行于较高效率范围之中。

根据热工学热力平衡原理:

在一个能耗 P=ΔT * FM,在旧系统中,对于水泵而言,负荷变化的时候流量FM 保持不变,所以变化的始终是温差ΔT。 就会造成系统负荷很小时候,温差接近于1℃,甚至于0℃。 又出水温度是不变的,所以回水温度会降低。当系统采用变流量运行,系统流量扣除通过旁通阀部分的流量,实际流量为实际负荷侧所引起,并不受水泵侧控制,当采用变流量运行方式,实际流量的变化反应了实际负荷的变化,近似成正比改变,此时对于公式P=ΔT * FM而言,变化的就是FM,而ΔT 是不会有大的变化的。 因此在低负荷情况下,可以实现大温差小流量。此时依据恒压差的方式,保证末端负荷侧始终有供水压力。

三、设备清单

机房板换泵站控制所实现的功能如下:

■ 两套变频系统可共用一套 PLC HMI 控制屏,根据冬夏季采暖制冷需要自动转换;

■ 三台泵可定时依次作为主泵转换,延长水泵寿命;

■ 某一台水泵故障后,自动启动备用泵,同时报警,不影响系统使用;

■ 变频器故障时工频自动转换功能,在出现变频器故障时可实现全工频和全变频之间的转换;

■ 根据负荷需要自动调频,达到最优节能目的;

37kW 75kW 的变频器可共用一套变频器,只需冬夏季切换即可;

■ 提供大楼BACnet接口,以方便后期大楼做智能监控需要;

■ 自动报警功能;

■ 提供友好的人机界面,设置手动操作功能;

 

四、项目总结

此系统于201352号完工,并且正常运行;运行至今一直很稳定,电机及水力噪声明显减低,更明显的是其节能量高,和预估节能量基本吻合,达到40%。 台达产品与项目方案得到客户的一致认可和好评。

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