中心空調(diào)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)與民用領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計,中心空調(diào)的用電量占各類大廈總用電量的 70% 以上。
中心空調(diào)主要是由風(fēng)機和水泵組成,采用變頻調(diào)速技術(shù)不僅能使室溫維持在所期看的狀態(tài),讓人感到舒適滿足,更重要的是其節(jié)能效果高達(dá) 30% 以上,能帶來良好的經(jīng)濟效益。
一、中心空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理
它主要由制冷機、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、風(fēng)機盤管系統(tǒng)和散熱水塔組成。其工作原理如圖示:
空調(diào)結(jié)構(gòu)及原理圖
制冷機通過壓縮機將制冷劑壓縮成液態(tài)后送蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱交換,將冷凍水制冷,冷凍水泵將冷凍水送到各風(fēng)機風(fēng)口的冷卻盤管中,由風(fēng)機吹送冷風(fēng)達(dá)到降溫的目的。經(jīng)蒸發(fā)后的制冷劑在冷凝器中開釋出熱量,與冷卻循環(huán)水進(jìn)行熱交換,由冷卻水泵將帶有熱量的冷卻水送到散熱水塔上由水塔風(fēng)扇對其進(jìn)行噴淋冷卻,與大氣之間進(jìn)行熱交換,將熱量散發(fā)到大氣中往。
二、中心空調(diào)節(jié)能改造的必要性
由于設(shè)計時,中心空調(diào)系統(tǒng)必須按天氣最熱、負(fù)荷最大時設(shè)計,并且留10-20%設(shè)計余量,然而實際上盡大部分時間空調(diào)是不會運行在滿負(fù)荷狀態(tài)下,存在較大的富余,所以節(jié)能的潛力就較大,其中,冷凍主機可以根據(jù)負(fù)載變化隨之加載或減載,冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負(fù)載變化作出相應(yīng)調(diào)節(jié),存在很大的浪費。
水泵系統(tǒng)的流量與壓差以前是靠閥門和旁通調(diào)節(jié)來完成,因此,不可避免地存在較大截流損失和大流量、高壓力、低溫差的現(xiàn)象,不僅大量浪費電能,而且還造成中心空調(diào)最末端達(dá)不到公道效果的情況。為解決這些題目需使水泵隨著負(fù)載的變化調(diào)節(jié)水流量并封閉旁通。 再因水泵采用的是Y—△起動方式,電機的起動電流均勻為其額定電流的3~4倍,在如此大的電流沖擊下,接觸器、電機的使用壽命大大下降,同時,起動時的機械沖擊和停泵時的水錘現(xiàn)象,輕易對機械零件、軸承、閥門、管道等造成破壞,從而增加維修工作量和備品、備件用度。
[$page] 三、對中心空調(diào)的變頻調(diào)速節(jié)能改造
1、系統(tǒng)組成
用V2變頻器對中心空調(diào)進(jìn)行改造,可以組成如下系統(tǒng),如圖所示:
結(jié)構(gòu)改造圖
在該系統(tǒng)中,冷凍泵、冷卻泵、水塔風(fēng)扇變頻器采用開環(huán)控制,由維護職員根據(jù)季節(jié)不同和負(fù)荷的變化進(jìn)行調(diào)節(jié);風(fēng)機采用溫度閉環(huán)控制,可根據(jù)溫度傳感器的反饋值,調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速,從而使被控環(huán)境溫度基本保持恒定。原理圖如下所示:
變頻原理圖
臺安的V2型變頻器有內(nèi)置 PID 功能,無需借助其它控制器便可完成溫度等參量的閉環(huán)自動控制。
V2變頻器還提供了 RS232/RS485 串行接口,以便與中心控制室的微機聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)集中監(jiān)控,使維護職員及時了解各變頻器的工作狀態(tài)。
四、綜合效益猜測
1、明顯的節(jié)電效果,良好的經(jīng)濟效益;
2、使室溫維持恒定,讓人感到舒適;
3、操縱方便,維護量小;
4、變頻調(diào)速使電機大多數(shù)時間運行在工頻之下,減少了環(huán)境噪音,并減輕了電機軸承磨損。