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中央空调节能系统市场

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发布时间：2009年04月24日

有效期：2009年04月24日

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产品规格：CH-K

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一、中央空调系统设计依据很多中央空调制冷机的制冷功率与节能改造管的大小、冷却塔的循环流量、冷却(冻)泵的功率等严重不配套。大部分节能改造量偏大，也就是大家常说的“小马配大鞍”，这样既增加了与制冷机配套设备的投入费用，又造成系统运行电费白白加大。中央空调制冷机的最大负载能力是按照天气最热，负荷最大的条件来设计的，存在很大的余量，但制冷机极少在这种极限条件下工作，据有关资料统计，中央空调设备97的运行时间在70的设计负荷以下，主机能在一定的范围内根据未端冷量的要求加载或卸载，但与之配套的冷冻泵、冷却泵、冷却塔风扇仍在最高负荷下运行（泵功率是按峰冷负荷对应水流量1.2倍配比）这部分电费是极其浪费的。例如： 1.由于系统受末端温控器的影响，水阀会节流或关闭，使系统水流量减小，管道压力增大，造成额外的电能损失。 2.由于系统常配备2台以上主机，当只需开一台主机时另一台主机的冷冻水、冷却水管路通常的设计不能自动关闭，造成水流的无效循环，能量损失大。 3.系统的压力增大和水泵的全速运行，造成水泵磨损增加，增加管网和阀门的跑冒滴漏现象。 4.水泵通常采用Y-△启动，电机启动电流大，会对供电系统造成冲击，并且接触器触电易烧坏，造成缺相烧毁电机。二、调节水泵转速的节电原理如图示为离心水泵的水压H-流量Q曲线特性图。 n1-代表风机水泵在额定转速运行时的特性； n2-代表风机水泵降速运行在n2转速时的特性； R1-代表风机水泵管路阻力最小时的阻力特性； R2-代表风机水泵管路阻力增大到某一数组时的阻力特性。水泵在管路特性曲R1工作时，工况点为A，其流量压力分别为Q1、H1，此时水泵所需的功率正比于H1与Q1的乘积，即正比于AH1OQ1的面积。由于工艺要求需减小流量到Q2，实际上通过增加管网管阻，使风机水泵的工作点移到R2上的B点，水压增大到H2，这时水泵所需的功率正比H2Q2的面积，即近比广BH2OQ2的面积。显然水泵所需的功率增大了。这种调节方式控制虽然简单、但功率消耗大，不利于节能，是以高运行成本换取简单控制方式。若采用变频调速，风机水泵转速由n1下降到n2，这时工作点由A点移到C点，流量仍是Q2，压力由H1降到H3，这时变频调速后水泵所需的功率正比于H3与Q2的乘积，即正比于CH3OQ2的面积，由图可见功率的减少是明显的。通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n与流量Q，压力H以及轴功率P具有如下关系：Q1 ＝Q2（n1 /n2 ）； H1 ＝H2 (n1 /n2 )2； P1 ＝P2 (n1 /n2 )3；即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。采用交流变频技术控制水泵运行，是目前中央空调系统节能改造的有效途经，当所需流量减少时，采用交流变频调速使水泵转速下降，可以节约大量的电能。P1 ＝P2 (n1 /n2 )3，这就是说水泵的轴功率与转速是三次方的关系。如果所需流量减少时，通过变频器调整水泵转速下降，其所需轴功率是按转速的三次方下降。例如，当水泵转速下降到额定转速的60即频率F30Hz时，其电动机轴功率下降了78.4，即节电了78.4。三、节能改造技术方案我们采用变频器和PLC等控制元件对中央空调进行技术改造。系统采用对机房的数据综合采集，对主机和水路自动开停，冷冻泵、冷却泵采用变频调速，冷却塔风扇采用启停控制，最大限度地进行节能改造。 1.对主机的改造对主机采集运行信号和增加主机接口，遥控启停主机和电动阀。 2.对冷冻泵进行变频改造控制原理说明如下：PLC控制器通过温度、压力模块和温度、压力传感器将冷冻水的出水、回水的温度、压力读入内存，计算出温差值和压力差值，然后根据压力差保证末端设备的压力流量，通过温度差和压力差的加权算法，得出保证系统稳定运行时，冷冻泵所需要的最小转速，并传输到变频器进行调速控制。 3.对冷却泵进行变频改造控制原理说明如下：PLC控制器通过温度模块和温度传感器将冷却水的出水、回水的温度读入内存，计算出温差值，以进水和回水的温差作为控制依据，实现进水和回水间的恒温差控制。通过温度差的加权算法，得出保证系统稳定运行时，冷却泵所需要的最小转速，并传输到变频器进行调速控制。温差大，说明机组产生的热量大，应提高冷却泵转速，加大冷却水的循环速度；温差小，说明机组产生的热量小，可以降低冷却泵的转速，减缓冷却泵的循环速度。特别是冬季需要使用空调的单位，节能效果更加显著。 4.对冷却塔风扇进行起停控制控制原理说明如下：冷却水温度过高，机组能效比会降低；冷却水温度过低，有些保护功能强的机组就会停机保护。 PLC控制器通过温度模块和温度传感器将冷却水的出水、回水的温度读入内存，计算出温差值，当温差小于一定时，说明冷却能力超过，可以逐台停用风扇，当温差大于一定时，自动逐台开启，这样可以节约电力，并且避免了机组保护性停机，特别是冬季需要使用空调的单位，不仅节能效果好而且系统稳定运行得到保证。四、中央空调变频节能系统的特点 1.变频系统采用最佳励磁控制方式，对励磁电流进行最佳的调节，使电动机的效率得到更大幅度的提高，更进一步实现高效率的节能。 2.配备触摸屏人机界面，操作控制简捷，各种数据显示直观。 3.具备专家诊断软件、设备故障报警系统和直观的系统工作状态显示。 4.配备PLC、4CH温度A/D模块、RS485通讯模块等。 5.采用先进的智能模糊控制技术，节电效果大幅度提高。 6.智能模糊控制系统不会出现超调现象，同时抗干扰能力很强。 7.内置瞬时停电再启动功能及再试启动功能，在无人看管的情况下，完全自动化运行。 8.具有宽广的输入电压范围。 9.对水泵实现软停、软启，保护接触器触点，完全消除管网水锤效应。 10.可随时调节管路中的压差，保证在合适的范围内。 11.配置灵活，自动化程度高，各种功能（含保护功能齐全），灵活可靠。 12.占地面积小，投入小，效率高。 13.运行合理，电机、水泵、连轴器的使用寿命将大大提高。 14.冷冻和冷却泵的节能率在30以上，根据工程实例，我们的系统节电率是4070，比一般的系统高15的节电效率，并且对主机运行没有任何不良影响。五、系统主要功能 1.实现无人值守机房，系统采用智能综合管理，避免人工操作的不可靠性，相当于请了一个空调专家来最佳调配你的中央空调。 2.自动增减主机或主机定时开机和停机，根据负荷需要自动增减主机数量，省一台主机就节省了包括所有配套设备的电力；或每天可设置5个时间段来分别开停主机。 3.采用电动蝶阀自动关断不工作主机的冷冻和冷却水路，保证工作主机的水流充分和避免水流浪费，自动关一个阀门就相当于省了一半的电。 4.智能变频器控制，根据系统所有数据的综合采集，评估出最佳变频频率值。 5.采用触摸屏显示变频器的输出功率、输出频率、输出电流、输出电压、主机，冷冻泵，冷却塔的运行状态。 6.记录水泵和冷却塔的工作台时，供维修保养提供有力数据。 7.具有报警功能，可以对各种预先设定的条件进行报警 8.具有远程控制接口，可以加装电脑远程控制（另外报价） 9.保留系统原有手动操作功能，增加全自动操作功能，故障时可完全手动操作，自动和手动双备份，可靠性高。 10.备用泵加入系统自动轮换工作，使各泵工作时间均匀，延长水泵工作寿命。 11.主机停机后，系统冷冻泵延时15分钟停机，充分利用管道内存留的冷冻水冷量。

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