中央空調(diào)冷凍水一

1、中央空調(diào)冷凍水一二次定變流量節(jié)能控制邏輯和策略摘要：隨著我國高層建筑及智能化大樓的大樓涌現(xiàn)，中央空調(diào)系 統(tǒng)的應(yīng)用也得到了飛速的發(fā)展，而中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗約占建筑總 能耗的 60%以上，因此中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗也引起人們的關(guān)注。本文在分析中央空調(diào)冷凍水一、二次定變流量節(jié)能控制的基礎(chǔ)上， 研究了其控制邏輯和策略。關(guān)鍵詞：中央空調(diào)；變流量；邏輯；策略中圖分類號：te08文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號:中央空調(diào)水系統(tǒng)二次泵變頻節(jié)能基本原理空調(diào)水泵變頻控制裝置的變頻控制理論基礎(chǔ)是：伯努力方程在空 調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，即水泵的揚(yáng)程只需克服系統(tǒng)的沿程水頭損失和末 端局部水頭損失之總和。通俗地講就是量體裁衣，只是提供系

2、統(tǒng)需 要的，而不是多余的，沒有提供多余的就是節(jié)約了能量。其變頻控制技術(shù)的目標(biāo)和理念是：在滿足系統(tǒng)負(fù)荷需求下，采用 變流量和變揚(yáng)程的控制，并在控制系統(tǒng)中內(nèi)嵌水泵、變頻器和馬達(dá) 的參數(shù)曲線，以最節(jié)能的方式也就是最高效率原則來判斷和控制水 泵啟停的臺數(shù)，達(dá)到最佳節(jié)能效果。而非簡單的以水泵的流量或水 泵效率范圍作為水泵的啟停依據(jù)。例如：圖 a-1上述計(jì)算顯示，開 2 臺水泵操作同樣能滿足系統(tǒng)負(fù)荷，但比開 1 臺水泵要節(jié)能 75%。內(nèi)在原因是揚(yáng)程需求在起作用，空調(diào)水系統(tǒng)是變一論文發(fā)衷專家一中國學(xué)木期刊網(wǎng)一論文發(fā)衷專家一中國學(xué)木期刊網(wǎng)壓變流量，當(dāng)流量減低時，流速也降低，且流速和揚(yáng)程是平方關(guān)系， 即當(dāng)負(fù)荷是

3、 50%時，揚(yáng)程僅需原來的25%，節(jié)能是很巨大的。而開1 臺水泵就要提供 100的揚(yáng)程，75的揚(yáng)程就是多余的，也就是浪 費(fèi)的。所以在空調(diào)水泵變頻系統(tǒng)中，在滿足負(fù)荷的情況下，唯有盡可能 降低水泵的揚(yáng)程，才是安全的和真正節(jié)能的。圖 a-3 所示為一個標(biāo)準(zhǔn)的二次泵變頻節(jié)能系統(tǒng)，水泵變頻控制器 通過接受末端環(huán)路的壓差信號對變頻器發(fā)出指令從而完成變頻控 制?？照{(diào)水泵變頻控制器以綜合最高效率原則來節(jié)能的,前提也是要 滿足工藝的要求即滿足末端負(fù)荷的需要。壓力信號在水中的傳播速 度比溫度快得多的多，所以可以及時反映負(fù)荷的變化，達(dá)到既滿足 末端負(fù)荷的需要，又達(dá)到節(jié)能的目的。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷減少，即部分空調(diào)末端關(guān)閉時，

4、壓差信號偏離設(shè)定值變大），則控制器向變頻器發(fā)出指令，水泵降低頻率運(yùn)行，直到 壓差信號恢復(fù)為設(shè)定值，反之亦然。二水泵變頻控制要點(diǎn)圖 a-2 二次泵變頻控制原理示意圖變頻時要考慮水泵在不同的頻率下效率的變化，如圖a-3所示,該圖說明了水泵在不同頻率下工作時的性能曲線的變化特點(diǎn)，特別 是效率的變化規(guī)律。圖 a-3例如：當(dāng)系統(tǒng)需要負(fù)荷是250m3/h時，定速泵工作點(diǎn)會在圖中的b 點(diǎn)，此點(diǎn)的效率V50%，而該泵如果變頻運(yùn)行到40%,工頻轉(zhuǎn)速（即 20hz）時，水泵的工作點(diǎn)是a點(diǎn)，而a點(diǎn)的泵效率是70%,如圖a-4 所示。圖 a-4三最高效率原則下系統(tǒng)變頻及水泵切換控制方式 水泵變頻控制是采用最高綜合效率

5、原則，綜合考慮水泵臺數(shù)切換 和變頻之間最佳的組合以達(dá)到最佳的節(jié)能效果的原則。例如，開兩 臺泵在頻率fl下運(yùn)行與開三臺泵在f2下運(yùn)行相比后者節(jié)能，則采 用三臺泵在 f2 下運(yùn)行的模式運(yùn)行。四、變頻控制策略的應(yīng)用實(shí)例 例如，某項(xiàng)目共采用了二組變頻冷凍二次泵，針對每一組變頻泵 我們均做了典型負(fù)荷下的運(yùn)行模式分析。綜合效率是指組成變頻系統(tǒng)的各耗能部件在頻率下降時的綜合效 率，因?yàn)轭l率降低時水泵功耗降低，而電機(jī)及變頻器的效率均會下一論文發(fā)衷專家一中國學(xué)木期刊網(wǎng)一論文發(fā)衷專家一中國學(xué)木期刊網(wǎng)降，尤其是電機(jī)效率,我們將綜合效率稱為w/w效率，即wire/water 效率，也叫水電效率。1變頻系統(tǒng)裝置配置共二

6、組二次冷凍水泵泵組其中每組配置 設(shè)備名稱 數(shù)量水泵 2*3控制器 2變頻器 2*3壓差傳感器 2 個2、系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能分析第一組 變頻二級離心冷凍水泵技術(shù)參數(shù)表 水泵功能：冷凍水二次泵 揚(yáng)程：24 m馬達(dá)功率：15kw運(yùn)行泵數(shù)量：2+1轉(zhuǎn)速： 1450rpm 控制壓頭： 5 meters流量： 130 m3/h 系統(tǒng)峰值流量： 260 m /hr 定速運(yùn)行費(fèi)用分析雙泵并聯(lián)運(yùn)行以年運(yùn)行8760小時計(jì)，定速泵年耗電量為95053kwhr.變頻運(yùn)行分析水泵總效率對比表負(fù)荷 小時 流量 揚(yáng)程 轉(zhuǎn)速 泵效率 軸功率 馬達(dá)效率耗電 費(fèi)用 水電綜合效率單泵運(yùn)行雙泵并聯(lián)運(yùn)行以年運(yùn)行8760小時計(jì)，變頻泵年總耗電58899kwhr第二組變頻二級離心冷凍水泵技術(shù)參數(shù)表 水泵功能：冷凍水二次泵 揚(yáng)程：20 m馬達(dá)功率：15kw運(yùn)行泵數(shù)量：2+1轉(zhuǎn)速： 1450rpm 控制壓頭： 5 meters流量： 130 m3/h 系統(tǒng)峰值流量： 260 m/hr定速運(yùn)行費(fèi)用分析雙泵并聯(lián)運(yùn)行以年運(yùn)行8760小時計(jì)，定速泵年耗電量為78229kwhr.變頻運(yùn)行分析總效率對比表電機(jī)效率表雙泵并聯(lián)運(yùn)行以年運(yùn)行 8760 小時計(jì)，變頻泵年耗電量為 50769kwhr五、結(jié)論采用中央空調(diào)冷凍水一、二次定變流量節(jié)能控制邏輯可以使空調(diào)冷