冷卻水節(jié)能系統(tǒng)方案 ppt課件

1、冷凍、冷卻水泵及循環(huán)水泵冷凍、冷卻水泵及循環(huán)水泵自動控制系統(tǒng)節(jié)能方案自動控制系統(tǒng)節(jié)能方案目錄1.1.冷卻、冷凍控制系統(tǒng)概述冷卻、冷凍控制系統(tǒng)概述2.2.水泵轉(zhuǎn)速與節(jié)能率的關(guān)系水泵轉(zhuǎn)速與節(jié)能率的關(guān)系3.3.方案設計方案設計4.4.控制方案控制方案5.5.系統(tǒng)主要特點系統(tǒng)主要特點6.6.關(guān)于冷凍水泵末端的壓力問題關(guān)于冷凍水泵末端的壓力問題一、冷卻、冷凍控制系統(tǒng)的節(jié)能目錄1.1.運用領(lǐng)域運用領(lǐng)域2.2.當前現(xiàn)狀當前現(xiàn)狀3.3.各種技術(shù)對策比較各種技術(shù)對策比較4.4.變頻技術(shù)節(jié)能分析變頻技術(shù)節(jié)能分析5.5.控制戰(zhàn)略控制戰(zhàn)略6.6.系統(tǒng)特點系統(tǒng)特點7.7.選型及型號闡明選型及型號闡明二、循環(huán)水泵控制系統(tǒng)

2、的節(jié)能8.8.售后效力售后效力9.9.總結(jié)總結(jié)冷卻、冷凍控制系統(tǒng)概述 在眾多制冷設備中，冷凍水泵和冷卻水泵的容量是按照最大設計熱負載 (即最高氣溫時)選定的，且留有10%左右的余量。在一年四季中，水泵系統(tǒng)長期在固定的最大水流量下任務。由于季節(jié)、晝夜的溫度變化及用戶負荷的變化，設備實踐的熱負載在絕大部分時間內(nèi)遠比設計負載低。由圖1可見，與決議水泵流量和壓力的最大設計負載(負載率為100%)相比，一年中負載率在50%以下的運轉(zhuǎn)小時數(shù)約占全部運轉(zhuǎn)時間的50%以上。普通冷凍水設計溫差為6-8，冷卻水的設計溫差5-7最為理想，而現(xiàn)實上在全年絕大部分運轉(zhuǎn)時間里，冷凍水、冷卻水的溫差僅為2-4、即水泵系統(tǒng)長

3、期在低溫差、大流量情況下任務，從而添加了管路系統(tǒng)的能量損失、浪費了水泵運轉(zhuǎn)的保送能量。冷卻、冷凍控制系統(tǒng)概述因此，采用本節(jié)能控制系統(tǒng)，可使水泵的轉(zhuǎn)速隨室內(nèi)溫度的變化而自動調(diào)整轉(zhuǎn)速 (或自動停頓、啟動水泵)水泵全年平均節(jié)能率保證到達40%以上。水泵轉(zhuǎn)速與節(jié)能率的關(guān)系對于水泵來說，流量 Q與轉(zhuǎn)速N成正比，溫差T與轉(zhuǎn)速N成反比，楊程H與轉(zhuǎn)速N的二次方成正比，而軸功率P與轉(zhuǎn)速N的三次方成正比，下表通知我們上述幾量的變化關(guān)系：轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速流量流量Q Q溫差溫差T T楊程楊程H H 軸功率軸功率P P10010010010010090901118172.980801256451.270701434934.36

4、0601673621.650502002512.5水泵轉(zhuǎn)速與節(jié)能率的關(guān)系水泵轉(zhuǎn)速與節(jié)能率的關(guān)系顯然，變流量控制系統(tǒng)的節(jié)能效果是非常突出的，請見下面的比較曲線：方案設計 1. 對于冷凍水泵組 (管道并聯(lián))，安裝1套相應功率的節(jié)能控制系統(tǒng)，采用一拖N的方法在多臺冷凍水泵之間切換(視詳細運用現(xiàn)場而定)。并且有自動和手動進展切換。 2. 對于冷卻水泵組 (管道并聯(lián))，安裝1套相應功率的節(jié)能控制系統(tǒng)，采用一拖N的方法在多臺冷凍水泵之間切換(視詳細運用現(xiàn)場而定)。并且有自動和手動進展切換。 3. 對冷凍泵及冷卻泵組采用微電腦恒壓供水控制系統(tǒng)，使水泵根據(jù)外界溫度的變化及用戶運用空調(diào)的情況，在不影響冷氣效果的

5、前提下實現(xiàn)對工頻運轉(zhuǎn)水泵“自動停頓、自動啟動控制，最大限制地提高節(jié)能效果有效地降低值班人員的任務強度。 控制方案A.對于冷凍水系統(tǒng)，低溫冷凍水對于冷凍水系統(tǒng)，低溫冷凍水 (出水出水)的溫度由制冷主機控制的溫度由制冷主機控制(7左右左右)，普通來說，我們只需控制高溫冷凍水，普通來說，我們只需控制高溫冷凍水(回水回水)的溫度，即可控的溫度，即可控制冷凍水的溫差。但是，對于一些用冷量變化較大的系統(tǒng)，雖然制制冷凍水的溫差。但是，對于一些用冷量變化較大的系統(tǒng)，雖然制冷主機對低溫冷凍水冷主機對低溫冷凍水(出水出水)有調(diào)理作用，但其溫度仍有較大的動搖。有調(diào)理作用，但其溫度仍有較大的動搖。為此，我們采用兩個溫

6、度變送器、一個為此，我們采用兩個溫度變送器、一個PID溫差調(diào)理器和一臺變頻溫差調(diào)理器和一臺變頻器組成溫差閉環(huán)控制系統(tǒng)，對冷凍水的出水、回水的溫度進展控制，器組成溫差閉環(huán)控制系統(tǒng)，對冷凍水的出水、回水的溫度進展控制，使冷凍水泵的轉(zhuǎn)速相應于熱負載的變化而變化。使冷凍水泵的轉(zhuǎn)速相應于熱負載的變化而變化。冷凍水泵控制方案圖冷凍水泵控制方案圖 控制方案B.對于冷卻水系統(tǒng)，由于其高溫冷卻水對于冷卻水系統(tǒng)，由于其高溫冷卻水 (出水出水)和低溫冷卻水和低溫冷卻水(回回水水)的溫度變化較大，為保證工藝需求，我們只能采用溫差控制的溫度變化較大，為保證工藝需求，我們只能采用溫差控制方式，即采用兩個溫度變送器、一個方

7、式，即采用兩個溫度變送器、一個PID溫差調(diào)理器和一臺變頻溫差調(diào)理器和一臺變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，對冷卻水進展溫差控制，使冷卻水泵的轉(zhuǎn)器組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，對冷卻水進展溫差控制，使冷卻水泵的轉(zhuǎn)速相應于熱負載的變化而變化。速相應于熱負載的變化而變化。 冷卻水泵控制方案圖冷卻水泵控制方案圖 系統(tǒng)主要特點 1.變頻器閉環(huán)控制電機，按工藝要求設定時、出水溫差，電機輸出功率隨熱負載的變化而變化，在滿足運用要求的前提下到達最大限制的節(jié)能。 2.由于降速運轉(zhuǎn)和軟啟動，減少了振動、噪聲和磨損，延伸了設備維修周期和運用壽命，并減少了對電網(wǎng)沖擊。 3.先進的設置和監(jiān)控及調(diào)理功能改善了系統(tǒng)運轉(zhuǎn)特性使系統(tǒng)運用方便。 4.

8、系統(tǒng)具有各種維護措施，使系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)率和平安可靠性大大提高。 5.系統(tǒng)具有缺點報警及自動切換功能(即變頻器缺點時自動切換到原工頻系統(tǒng)運轉(zhuǎn))保證了運轉(zhuǎn)的可靠性。 關(guān)于冷凍水泵末端的壓力問題 冷凍水泵降低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，人們擔憂會不會影響末端壓力缺乏，導致缺水景象。實踐上，由于轉(zhuǎn)速雖然會使水泵供水壓力降低，然而管道特性的壓力損失也會隨流量的減少而減少，即需求的壓力也會減少，供水壓力與轉(zhuǎn)速的二次方成正比例降低，需求壓力(管道損失)那么與流量的二次方成正比減少，二者可以相互補償。另外，由于冷凍水系統(tǒng)是一個閉環(huán)的水系統(tǒng)，瓷瓶流動提供動力，即水泵轉(zhuǎn)速下降對冷凍水系統(tǒng)的正常任務沒有影響，這與普通的供水系統(tǒng)有所區(qū)別。

9、許多單位的實際也證明了這一點。 二、循環(huán)水泵控制系統(tǒng)的節(jié)能循環(huán)水泵的運用領(lǐng)域 循環(huán)水泵在供暖、空調(diào)等系統(tǒng)中處于心臟位置，為系統(tǒng)運轉(zhuǎn)提供動力，因此是極為重要的。然而，在眾多運轉(zhuǎn)著的循環(huán)水泵中，由于各種緣由，這個心臟并不能發(fā)揚應有的作用，該當改善這些水泵，使之為業(yè)主節(jié)省電費、為國家節(jié)約能源。循環(huán)水泵的當前現(xiàn)狀1.小區(qū)、樓宇、廠房的供暖、空調(diào)負荷，會隨著外界的氣候條件而變化，假設采用流量調(diào)理的方法，就要求循環(huán)水泵的流量能容易調(diào)理和控制。尤其是現(xiàn)代化的熱網(wǎng)和智能建筑與智能小區(qū)，對這一方面的要求是迫切的。在普通供熱、空調(diào)系統(tǒng)中，用戶側(cè)采用二通閥調(diào)理流量，當總管上流量減小時，壓差控制閥就會旁通掉多余的流量

10、，多余的壓頭耗費在閥門節(jié)流上。但是，泵的流量沒有發(fā)生變化，能量沒有節(jié)約。循環(huán)水泵的當前現(xiàn)狀2.舊有的系統(tǒng)，由于選型不合理，或系統(tǒng)實踐供熱、供冷面積發(fā)生變化，呵斥水舊有的系統(tǒng)，由于選型不合理，或系統(tǒng)實踐供熱、供冷面積發(fā)生變化，呵斥水泵運轉(zhuǎn)壓力和流量遠離額定工況，產(chǎn)生諸如水泵電機超電流，泵運轉(zhuǎn)壓力和流量遠離額定工況，產(chǎn)生諸如水泵電機超電流，“大馬拉小車等大馬拉小車等情況。情況。當水泵實踐任務點由于選擇不當或熱網(wǎng)阻力減小時，水泵任務點向右挪動，如以當水泵實踐任務點由于選擇不當或熱網(wǎng)阻力減小時，水泵任務點向右挪動，如以下圖水泵與熱網(wǎng)特性曲線分析圖下圖水泵與熱網(wǎng)特性曲線分析圖2所示：所示：由圖可見，當循

11、環(huán)水泵與管路特性曲線不相匹配時，假設仍采用原水泵并不加節(jié)流時，任務點將會超越水泵最大流量，長期運轉(zhuǎn)會燒毀電機。為了不燒毀電機，就必需采用閥門節(jié)流，水泵任務點將從C點移到A點，這樣大量電能耗費在閥門節(jié)流上。由于閥門開得過小，會有大量管網(wǎng)資用壓頭浪費在閥門上，閥后壓頭減少，遠端用戶水量缺乏，呵斥嚴重的水力失調(diào)。循環(huán)水泵的當前現(xiàn)狀3.分期建立的熱網(wǎng)或房地產(chǎn)工程中，供熱、空調(diào)面積加大后，流量也要加大，此時假設按照一期完成的負荷選擇循環(huán)水泵，二期完成后，就得重新?lián)Q泵；假設按照二期完成后的負荷選擇循環(huán)水泵，一期到二期這段時間內(nèi)就會浪費很多能量，而且系統(tǒng)運轉(zhuǎn)情況不佳。中選擇水泵流量、揚程過大呵斥“大馬拉小車

12、時，在這種情況下，假設不采用節(jié)流，就會使系統(tǒng)流量過大，呵斥大流量、小溫差的運轉(zhuǎn)方式，這顯然是不經(jīng)濟的。假設采用節(jié)流，使流量到達實踐所需求的，浪費在閥門上的能量一定會很大，而且閥門老是任務在節(jié)流形狀下，對閥門不利由于普通水泵出口閥門是起關(guān)斷作用的，不適宜節(jié)流。對水泵而言，普通這種情況下，水泵會偏離最正確效率點，容易損壞。 循環(huán)水泵的各種技術(shù)對策比較針對以上三種情況，人們有各種各樣的處理方案，下面只對水泵超電流這種情況比較以下各種方案的優(yōu)劣。閥門節(jié)流更換水泵換電動機并聯(lián)運行切削葉輪采用變頻初投資小中中小小高流量可調(diào)性差一般 一般 良好一般 很好系統(tǒng)安全性 差一般一般差一般好對電力負荷的影響無無無不

13、好無較好增加供熱面積與否能不能不能能不能能運行能耗大中中最大中小注：1，閥門節(jié)流指上文提到的使電動機不燒毀而關(guān)小水泵出口閥門方案；2，并聯(lián)運轉(zhuǎn)指設置兩臺一用一備的水泵，如今一同運轉(zhuǎn)，不設備用；3，系統(tǒng)平安性是指水泵、閥門能否易于損壞，系統(tǒng)備用能否得當；4，對電力負荷的影響是指水泵啟動平安性，能否需求增容。各種處理方案技術(shù)比較表 變頻技術(shù)節(jié)能分析變頻技術(shù)節(jié)能分析 對循環(huán)水泵進展變頻控制有兩種戰(zhàn)略，一種為“定壓變流量，另一種為“變壓變流量;“定壓變流量的控制方式就是經(jīng)過變頻器恒定循環(huán)水泵的進出口壓差或最不利熱用戶的資用壓差，來實現(xiàn)循環(huán)水泵的變流量運轉(zhuǎn)。由以下圖可以看到，假設不采用閥門節(jié)流的措施，是

14、無法按照系統(tǒng)實踐需求進展調(diào)整的。假設采用“變壓變流量，根本無須調(diào)理閥門，是最方便和最節(jié)能的方式。變頻技術(shù)節(jié)能分析變頻技術(shù)節(jié)能分析以下圖為采用變頻后的節(jié)能比較效果圖，A為采用閥門節(jié)流后的水泵任務形狀點，B為采用定壓變流量控制方式水泵任務形狀點，C為采用變壓變流量控制方式水泵任務形狀點，O為零點。由圖可見，采用變壓變流量，由于功率和流量是三次方的關(guān)系，當流量下降為額定流量的80%時，功率下降為原功率的51.2%，當流量下降為原來的50%時，功率只需原來的12.5%。節(jié)能效果不僅大大超越了閥門節(jié)流的方法，也遠勝于“定壓變流量。大量統(tǒng)計結(jié)果闡明，采用變頻后，每年節(jié)約電量可達3060%，兩年內(nèi)即可回收全

15、部投資于變頻安裝的本錢。變頻技術(shù)節(jié)能分析變頻技術(shù)節(jié)能分析以下圖是按月份計算的節(jié)能比較效果圖。很明顯：循環(huán)水泵采用變壓變流量的控制方式是最節(jié)能的。變頻技術(shù)節(jié)能分析變頻技術(shù)節(jié)能分析循環(huán)水泵設置的兩種方式對于換熱器來說，在運轉(zhuǎn)期間，換熱器對循環(huán)流量大小并無嚴厲限制。因此，循環(huán)水泵的設置普通如下圖，換熱站循環(huán)泵與熱用戶循環(huán)泵合二為一。這種情況也適用于采用吸收式冷熱水機組，吸收式冷水機組的負荷調(diào)理可以在10100%內(nèi)無極調(diào)理；冷水流量可在50100%內(nèi)無極調(diào)理，假設采用兩臺機組即可在25100%內(nèi)進展調(diào)理。變頻技術(shù)節(jié)能分析變頻技術(shù)節(jié)能分析對于鍋爐來說，鍋爐循環(huán)流量普通不應小于額定流量的70%，當循環(huán)流量

16、過小時，會引起鍋爐浸水管水量分配不均，出現(xiàn)熱偏向，導致鍋爐爆管等事故；同時由于回水溫度過低，呵斥鍋爐尾部腐蝕。因此常采用雙級泵系統(tǒng)。對于緊縮式冷水機組，流經(jīng)蒸發(fā)器的流量低于其額定流量時，冷水溫度會很低，甚至結(jié)冰，呵斥喘振，能夠引起機器停車，呵斥冷量動搖。所以，緊縮式冷水機組也得采用雙級泵系統(tǒng)。冷熱源側(cè)循環(huán)泵普通采用定流量運轉(zhuǎn)，負荷側(cè)泵采用變流量運轉(zhuǎn)，以順應負荷的變化。控制戰(zhàn)略控制戰(zhàn)略對于流量-揚程曲線比較平緩循環(huán)水泵，采用壓差控制比較困難，可以采用流量控制，就是時時采集泵出口流量的數(shù)值，將其與當時外溫條件下為保證室溫所需求的流量比較，進而經(jīng)過變頻控制水泵流量，實現(xiàn)系統(tǒng)的變流量運轉(zhuǎn)。但是一個問題

17、是，流量的丈量比較費事，尤其對于大管徑的流量丈量安裝，造價非常昂貴，我公司技術(shù)人員在綜合研討國內(nèi)外供熱/空調(diào)現(xiàn)狀的根底上，推出了獨特的控制戰(zhàn)略?？刂茟?zhàn)略不論供熱/空調(diào)系統(tǒng)是采用質(zhì)調(diào)理、量調(diào)理，還是質(zhì)量并調(diào)的調(diào)理方式，系統(tǒng)供回水溫度在室內(nèi)溫度要求恒定、室外溫度知的情況下，都是系統(tǒng)循環(huán)流量的單值函數(shù)，這樣，時時采集系統(tǒng)回水溫度或分集水器的壓差，并反響至變頻器中，與系統(tǒng)在當時外溫條件下計算出的回水溫度或壓差進展比較，指點變頻器控制循環(huán)水泵的運轉(zhuǎn)頻率。對于不同的供熱/空調(diào)系統(tǒng)，是采用壓差控制、流量控制還是溫度控制，該當綜合思索水泵流量特性、系統(tǒng)調(diào)理方式，各種系統(tǒng)參數(shù)變送器的獲得難易與否來確定?？刂茟?zhàn)略

18、這套控制戰(zhàn)略實現(xiàn)于變頻控制柜中非常容易，并可以經(jīng)過一定的通訊方式與上位機聯(lián)絡，實現(xiàn)集散式控制。系統(tǒng)特點v變壓變流v總能量實現(xiàn)“按需供應v高效節(jié)能，高達3060，優(yōu)于定壓變流量控制v供回水壓力、溫度顯示v各用戶流量變化比率一致v系統(tǒng)動態(tài)調(diào)理元件動作小或不變，延伸運用壽命v水泵軟啟動，延伸水泵壽命v循環(huán)水泵噪聲降低，無污染v冷、熱源流量維護v遠程通訊v遠程控制型號闡明按照循環(huán)水泵的功率進展選擇。假設循環(huán)水泵已有了電控柜，僅需加一個“智能控制柜，即可實現(xiàn)上述功能。CPCSXXX1/2X-循環(huán)水泵功率XX-循環(huán)水泵臺數(shù)1/2-1表示循環(huán)水泵無電控柜；2表示循環(huán)水泵已有電控柜，只需求智能控制柜。售后效力 1.甲方