中达电子节能空调 空调系统的变频节电原理.pdfVIP

空调系统的变频节电原理: ·风机、冷却水泵、冷冻泵电机消耗的电功率与频率的三次方成正例 ·在能保证负荷驱动的情况下, 降低电机的工作频率, 可有效节能 ·节能效果约为1-fr3/503(fr为电机实际工作频率), 在45Hz时, 节能效果可达到 27.1%. ·压缩机的变频节能改造有一定的技术难度, 通常不对其进行变频调速改造 ·在保证机房设备运行温度范围内, 可降低或提高空调的设定温度(如冬季设定温度为19度, 夏季设定为24度), 节能10~15%/2度温度差, 最好自动控制, 以达最佳节能效果 ·室外温度与室内温度平衡时, 停止压缩机, 降低空调系统的功率消耗, 平均节能可达到 20%左右. 空调系统变频控温系统原理: 冷却泵、冷冻泵及塔顶风机系统原理特点: ·节能效果取决于环境温度与设定温度之差, 电机工作在最佳节能状态 ·输入输出具有滤波装置, 可有效抑制对电网的传导干扰 ·整套控制装置放置在屏蔽机柜或机箱中, 电磁辐射干扰小 ·安装施工简单, 改造周期短, 维护方便 ·具有故障状态自动切换回原控制系统功能, 不影响正常使用 ·零力矩启动, 减少能耗, 降低对电网的冲击和干扰 ·不需频繁启动, 有利于延长设备寿命 ·可根据室外、室内温度, 自动调节压缩机组的温度设定, 使之处于最大节能状态 ·能远程监控 一拖N变频方案 若干台冷冻泵由一台变频器控制,若干台冷却泵由另外一台变频器控制.各台泵间的切换方 法如下: (1)先激活1号泵,进行恒温度(差)控制; (2)当1号泵的工作频率上升至50Hz时,将它切换至工频电源;同时将变频器的给定频率迅速 降到0Hz,使2号泵与变频器相接,并开始激活,进行恒温度(差)控制; (3)以下类似.当N号泵的工作频率下降至设定的下限切换频率时,则将1号泵停机;当N号泵 的工作频率再次下降至设定的下限切换频率时,则再次将2号泵停机;以此类推.这是只有N 号泵处于变频调速状态. 这种方案的主要优点是只用一台变频器,设备投资较少;缺点是节 能效果稍差. 一拖一全变频方案 所有的冷冻泵和冷却泵都采用变频调速.其切换方法如下: (1)先激活1号泵,进行恒温度(差)控制; (2)当工作频率上升至设定的切换频率上限值(通常可以小于50Hz)时,激活2号泵,1号泵和2 号泵同时进行变频调速.实现恒温度(差)控制; (3)当工作频率又上升至切换频率时,激活3号泵,三台泵同时进行变频调速,实现恒温度(差) 控制; (4)当三台泵同时运行,而工作频率下降至设定的下限切换频率时,可关闭1号泵,系统进入同 时控制两台的状态; (5)当两台泵同时运行,而工作频率再次下降至设定的下限切换频率时,再关闭2号泵,系统进 入单台运行的状态; 全变频调速系统由于每台都要配置变频器,故设备投资较高,但节能效 果却要好得多. 两种方案的比较 假设某单位有两台水泵供水,每台泵的电动机容量是Pn=100Kw,每台泵全速时的供水流量为 Qn,所需供水压力为 Pa, 每天的平均流量为 Qa=150%Qn. 每台泵的空载损耗约为 Po=15%Pn=0.15*100Kw=15Kw.在低频低速时,空载损耗因铁损和机械损耗有所减少而减少,由 于所占的比例较小,可粗略的认为 Po=const.所以全速时实际的用于水泵的功率为 Pp=Pn-Po=85Kw. (1) 一拖N变频方案: 1号泵由变频启动, 接近50Hz时, 转由工频电源供电, 处于全速运行状态,提供流量为Qn;2 号泵由变频器供电,只需提供50%Qn的流量; P=(85+15)Kw+(85*0.53+15)Kw=126Kw (2)全变频方案 1号泵和2号泵都由变频器供电, 各提供75%Qn的流量, 两台电动机的转速 都按0.75Nn(Fx=37.5Hz)计. P=(85*0.75*0.75*0.75+15)Kw*2=102Kw 空调系统的节电投资回收分析: ·4万门交换局交换机房及办公楼, 每套100kW中央空调系统年耗电费(半年有效使用) 26 万 元计算 ·节能达20%, 每年节约电费 5.2 万元 ·改造一套空调系统投资 8 万元 ·收回投资的时间约为 1.5 年 ·按空调使用寿命10年计,总节约电费 5.2 x 10 = 52 万元。