VSD變頻驅(qū)動特點

VSD變頻驅(qū)動裝置VSD機組產(chǎn)品介紹冷水機組工作原理VSD機組的工作原理VSD機組的優(yōu)勢VSD機組的應用VSD競爭對手比較VSD運行策略內(nèi)容節(jié)約能耗/節(jié)約運行費用4產(chǎn)品介紹-概述根據(jù)冷凍水出水溫度和壓縮機壓頭來優(yōu)化電機的轉速和導流葉片的開度,使機組始終在最佳狀態(tài)區(qū)運行,年節(jié)能達15-25%.能準確預測離心機的喘振點，允許機組在喘振點附近工作正常，防止機組在低負荷時發(fā)生喘振絕對軟啟動，啟動電流低于100%FLA

降低機組噪聲,使機組運行更寧靜功率因素為0.95或以上，選用附和IEEE519-1992的濾波器后，功率因素達到0.98優(yōu)化電機轉速優(yōu)化PRV導葉開度冷凍水溫度溫度設定值蒸發(fā)/冷凝壓力PRV位置實際電機轉速VSDVSD機組產(chǎn)品介紹冷水機組工作原理VSD機組的工作原理VSD機組的優(yōu)勢VSD機組的應用VSD競爭對手比較VSD機組運行策略內(nèi)容6截流孔板過冷器冷凝器均流板葉輪滿液式蒸發(fā)器PRV擋液板離心式冷水機組工作原理壓力焓蒸發(fā)器壓縮機冷凝器截流孔板制冷劑向大氣放熱制冷劑從負荷吸熱PcPeHead=Pc-Pe離心式冷水機組工作原理8降低冷凝器進水溫度蒸發(fā)器壓縮機冷凝器壓力焓壓頭高壓離心式冷水機組工作原理9降低冷凝器進水溫度降低壓頭蒸發(fā)器壓縮機冷凝器壓力焓壓頭高壓離心式冷水機組工作原理10降低冷凝器進水溫度降低壓頭減少壓縮機功耗蒸發(fā)器壓縮機冷凝器壓力焓壓頭高壓離心式冷水機組工作原理11降低冷凝器進水溫度降低壓頭減少壓縮機功耗減少能耗蒸發(fā)器壓縮機冷凝器壓力焓壓頭高壓離心式冷水機組工作原理VSD機組產(chǎn)品介紹冷水機組工作原理VSD機組的工作原理VSD機組的優(yōu)勢VSD機組的應用VSD競爭對手比較內(nèi)容13離心式壓縮機的特點最大壓頭和可變的流量壓縮機的壓頭取決于葉輪的齒尖速度tipspeed(Dxrpm)壓縮機的最大速度取決于系統(tǒng)所需壓頭(Pc-Pe)冷量控制方式可通過PRV控制或/和速度控制(葉輪轉速)來實現(xiàn)喘振是當系統(tǒng)所需壓頭超過壓縮機能提供的壓頭（在某一給定的流量條件下）時發(fā)生的一種現(xiàn)象。離心式壓縮機的卸載控制14一.導流葉片控制(常規(guī)方法)可擴展運行范圍（下載到10-20%）但節(jié)流作用增加了能量的損耗。因此壓縮機功率與機組負荷并不成正比遞減。離心式壓縮機的卸載控制15二.通過速度控制來卸載當負荷/壓頭降低時，降低葉輪轉速卸載區(qū)域相對狹窄(>50%)

離心式壓縮機的卸載控制二.通過速度控制卸載壓縮機輸入功(能耗)與葉輪轉速rpm的關系隨著轉速的降低，壓縮機輸入功大幅度下降RPM~流量RPM2~壓頭RPM3~HP%轉速

%輸入功率HP

%節(jié)能100 10009072.927.175 42.257.850 12.587.5節(jié)能原理離心式壓縮機的卸載控制17離心式壓縮機的卸載控制優(yōu)化電機轉速優(yōu)化導流葉片的開度冷凍水溫度溫度設定值蒸發(fā)/冷凝壓力導流葉片開度電機實際轉速隨時監(jiān)測冷凍水溫度等工作狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)冷量需求同時調(diào)節(jié)電機轉速和導流葉片開度，優(yōu)化機組部分負荷性能，節(jié)省運行費用。三.

轉速控制+導流葉控制運行區(qū)域廣闊節(jié)能量巨大需要久經(jīng)考驗的控制系統(tǒng)和速度調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置18SurgelineConstantheadunloadingReducedheadunloadingCompressorMapFullloadoperatingpointEfficiencyIslandsHeadCapacity離心式壓縮機的卸載控制19AC逆變器簡介整流器SCR觸發(fā)板

IGBT觸發(fā)板

邏輯板ACPowerinDC電機ACPoweroutDCLinkFilter逆變器VSD冷水機組是如何工作的？轉速控制+導流葉控制硬件:壓頭探頭,溫度探頭,PRV位置探頭,喘振探頭和轉速（rpm）探頭VSD裝置ACC(AdaptiveCapacityControl)軟件

(控制邏緝)ACC讀取全部信息從而了解機組的運行狀況繪制出精確的機組喘振點圖允許機組在喘振點附近運行使得機組在最低速度下運行從而確保效率最高21VSD冷水機組是如何工作的？VSD控制邏輯圖冷凍水出水溫度溫度設定點VSD邏輯板蒸發(fā)壓力冷水機組控制中心冷凝壓力PRV位置電機速度信號給VSD30–60Hz25–50HzPRV位置信號ACC濾波器邏輯板電機電流定速 變速自適應冷量控制邏輯優(yōu)化壓縮機效率降低電機轉速優(yōu)化PRV位置能耗降低負荷降低，PRV調(diào)節(jié)開度電機轉速恒定VSD冷水機組是如何工作的？23冷凍水出水溫度溫度設置值蒸發(fā)/冷凝壓力PRV位置實際電機轉速VSD冷水機組是如何工作的?優(yōu)化電機轉速優(yōu)化

PRV

位置VSD機組產(chǎn)品介紹冷水機組工作原理VSD機組的工作原理VSD機組的優(yōu)勢VSD機組的應用VSD競爭對手比較VSD機組運行策略內(nèi)容25VSD的優(yōu)勢節(jié)省能耗，投資經(jīng)濟；運行寧靜；啟動性能優(yōu)化；節(jié)省安裝費用；標準濾波器；本行業(yè)最富經(jīng)驗。26

VSD機組節(jié)能的關鍵

——專為離心機組設計的

獨特控制邏輯，提高部分負荷性能直接監(jiān)測冷水機組運行狀態(tài)；能控制離心機組避開喘振區(qū)；優(yōu)化機組運行轉速和導流葉片開度；部分負荷低轉速運行，降低輸入功率；提高功率因數(shù)，達0.95以上。VSD優(yōu)勢-節(jié)省能耗VSD優(yōu)勢-節(jié)省能耗為什么一臺VSD驅(qū)動的冷水機組可以節(jié)約能耗和年運行費用？由于室外溫度(干球/濕球溫度)隨時間和季節(jié)的變化而變化只有2.3%的運行時間機組處于設計工況下的滿負荷運行VSD冷水機組能充分利用低冷卻水溫度帶來的優(yōu)勢28VSD優(yōu)勢-節(jié)省能耗ARI工況下的定速和變速%負荷

ECWT

KW/TON KW/TON %節(jié)能100 89.6 0.582 0.599 -2.9290 84.7 0.532 0.502

5.6480 79.8 0.500 0.441 11.8070 74.8 0.481 0.388 19.3360 69.9 0.470 0.339 27.87

50 65.0 0.463 0.293 36.7240 65.0 0.494 0.292 40.8930 65.0 0.557 0.326 41.4720 65.0 0.700 0.373 46.7110 65.0 1.138 0.584 48.68

CSVS29VSD優(yōu)勢-節(jié)省能耗變速離心式冷水機組節(jié)能30%恒速變速負荷節(jié)能15-25%恒速變速負荷30VSD優(yōu)勢-節(jié)省能耗我國《公共建筑節(jié)能設計標準》中引入IPLV概念，此標準正式發(fā)布日期為2005年4月4日，從2005年7月1日開始正式實施。 IPLV的計算公式如下： IPLV=2.3%×A+41.5%×B+46.1%×C+10.1%×D 式中A—100%負荷時的性能系數(shù)（W/W），冷卻水進水溫度86F； B—75%負荷時的性能系數(shù)（W/W），冷卻水進水溫度78.8F； C—50%負荷時的性能系數(shù)（W/W），冷卻水進水溫度73.4F； D—25%負荷時的性能系數(shù)（W/W），冷卻水進水溫度66.2F。公共建筑節(jié)能設計標準引入IPLV，適合中國氣候能耗評估更加精確用戶現(xiàn)在有一種精確、簡單、方便的評估冷水機組等效效率的方法改進投資分析的精確性精確的投資回報分析=正確的決策31最新ARI550/590-2003標準計算公式的kW/Ton表達形式(.0.01/A)+(.0.42/B)+(.0.45/C)+(.0.12/D)1NPLV=A=KW/Ton@100%Load@32°CECWTB=KW/Ton@75%Load@25°CECWTC=KW/Ton@50%Load@20.6°CECWTD=KW/Ton@25%Load@18.3°CECWTVSD優(yōu)勢-節(jié)省能耗32VSD優(yōu)勢-節(jié)省能耗99.2%室外環(huán)境溫度（oF）冷卻水溫度（oF）年統(tǒng)計小時數(shù)江蘇地區(qū)天氣情況機組平均大約97.7%的時間運行在部分負荷工況，因而部分負荷情況的能耗是評價機組性能的重要標志.舉例說明（根據(jù)江蘇氣象資料）--按公共建筑節(jié)能標準的IPLV800冷噸離心機組YKGJP95CSF+VSD的比較

CSChiller VSDChiller

%Load

ECWT

KW/TON

KW/TON

%SAVED100 86 0.604(A) 0.61(A) -1.075 78.8 0.54(B) 0.477(B) 13.250 73.4 0.543(C) 0.405(C) 34.125 66.2 0.645(D) 0.385(D) 67.5IPLV 0.552 0.433 27.4年節(jié)約能耗27.4%IPLV=1/(0.023/A+0.415/B+0.461/C+0.101/D)VSD優(yōu)勢-節(jié)省能耗例1.辦公樓(單臺機組)Mon.-Sat.08：00-20：00,Mar-Nov總的運行小時數(shù)：2830CS機組年能耗2830x800x0.59x0.552=737,340kwhVSD機組年能耗2830x800x0.59x0.433=578,384kwh年節(jié)約能耗158,956kwhEsaving=kwhsavingxErate=RMB121,601(Erate=5/12*0.947+7/12*0.635)年能耗/節(jié)約費用RMB121,601VSD優(yōu)勢-節(jié)省能耗例2.賓館(單臺機組)Mon.-Sun.00：00-24：00,Mar-Nov總的運行小時數(shù)：6600CS機組年能耗6600x800x0.59x0.552=1,719,590kwhVSD機組年能耗6600x800x0.59x0.433=1,348,882kwh年節(jié)約能耗370,708

kwhEsaving=kwhsavingxErate=RMB218,471

(Erate=6/24*0.947+10/24*0.635+8/24*0.264)

年能耗/節(jié)約電費RMB218,471VSD優(yōu)勢-節(jié)省能耗36多臺配VSD的冷水機房一般來講，一個冷水機房往往有多臺冷水機組當室外溫度/負荷降低時，冷水機組會一臺一臺地關機

當室外溫度/負荷降低時，壓頭也會降低VSD冷水機組能充分利用低壓頭的優(yōu)勢節(jié)約能耗CS冷水機組不能象VSD冷水機組一樣利用得那么充分

VSD優(yōu)勢-節(jié)省能耗3735.025.220.430.215.6假設：4x800TR,總冷量3200TR100%loadat95Fand0%at60F,負荷和室外溫度成比例100 75 50 25 042319577.568.886.360負荷%室外溫度F室外溫度CVSD優(yōu)勢-節(jié)省能耗38系統(tǒng)系統(tǒng)描述(恒速)11臺3600Ton22臺1800Ton33臺1200Ton44臺900Ton55臺720Ton66臺600Ton工況

工況描述124hr/day,7days/wk,室外DB0°F以下,機組關閉224hr/day,7days/wk,室外DB55°F以下,機組關閉312hr/day,5days/wk,室外DB0°F以下,機組關閉412hr/day,5days/wk,室外DB55°F以下,機組關閉多臺機組分析:6個系統(tǒng)(負荷相同) 4種不同運行工況

建筑物負荷參數(shù):設計冷量:3600tons設計室外溫度:100°FDB/78°FWB冷卻塔逼近度:7°F所有機組效率:0.583kW/ton所有機組NPLV:0.488kW/ton冷凍水出水溫度=44°F最小冷卻水溫度=65°F平均內(nèi)部負荷=設計冷量的40%

VSD優(yōu)勢-節(jié)省能耗396個系統(tǒng)平均效率(kW/Ton)結果表明:多臺機組和單臺機組平均效率很接近.VSD優(yōu)勢-節(jié)省能耗40VSD優(yōu)勢-節(jié)省能耗VPF應用應注意:最小流速流量變化率41VSD優(yōu)勢-投資經(jīng)濟關鍵因素大樓負荷曲線機組運行時間電價結構分時電價42單臺機組的工程采用VSD機組替代恒速機組，年運行費用節(jié)省30%以上，通常1-3年內(nèi)可收回投資。VSD優(yōu)勢-投資經(jīng)濟43兩臺機組的工程，其中一臺采用VSD機組，且VSD機組運行優(yōu)先，避免恒速機組低負荷運行，通常1-2年內(nèi)可收回VSD裝置的投資。VSD優(yōu)勢-投資經(jīng)濟44多臺機組的工程，多個冷量段充分發(fā)揮VSD機組的部分負荷高效作用，且避免恒速機組低負荷運行，通常1年左右可收回VSD裝置的投資。VSD優(yōu)勢-投資經(jīng)濟45若按電費0.7元/度計算，則每年的運行費用將節(jié)省17.95萬元！而VSD增加的投資約19萬，則回收期不到1年左右??！實際工況運行分析VSD優(yōu)勢-投資經(jīng)濟46VSD優(yōu)勢-投資經(jīng)濟需備用電源的場合（如醫(yī)院等）輔助的發(fā)電機以便在停電的時候供電給機組VSD的零啟動電流可以減少發(fā)電機的容量和初投資后備發(fā)電機組的配置容量可減小至采用星三角啟動方式的冷水機組的1/2~1/5左右

47噪聲噪音是由高速制冷劑排氣產(chǎn)生的降低壓縮機轉速，降低氣流速度，即減小噪音VSD優(yōu)勢-運行寧靜97.7%以上的時間部分負荷低轉速運行48噪聲比較 配置VSD降低機組噪音恒速機組

變速機組87dB 79dBVSD優(yōu)勢-運行寧靜49VSD優(yōu)勢-啟動性能優(yōu)化05102040100%200%300%400%500%MotorFLA(%)Time(sec)星三角啟動器OptispeedVSD沖擊電流軟啟動可替代啟動器從1Hz開始啟動從不超過100%FLA對沖擊電流具有非常好的限制能力(改造項目,變壓器容量小、發(fā)電機容量小)50傳動系統(tǒng)運行磨損最小起動平穩(wěn)起動電流不會超過滿負荷電流（FLA）冷水機組工作轉速小于設計轉速降低了電機和壓縮機的磨損防止電源沖擊，延長電機壽命VSD優(yōu)勢-啟動性能優(yōu)化51結構緊湊，尺寸小冷卻水冷卻直接安裝在機組上無需現(xiàn)場接管接線無需占用機房面積VSD優(yōu)勢-節(jié)省安裝費用52電子濾波器（可選）總功率因數(shù)將大于等于0.98可以限制變頻驅(qū)動導致的電源失真符合IEEE標準519-1992諧波失真準則符合UL規(guī)范濾波器和VSD安裝在同一箱體內(nèi)；有效消除機組的聲波干擾和電磁干擾VSD優(yōu)勢-標準濾波器53變頻離心式冷水機組的運行策略從前面的卸載特點可以看出,變頻機組在低溫冷卻水的工況下,整體節(jié)能效果最好從下面的圖中可以看出,總體上,就相對效果而言,溫度越低,負荷越小,效果越好;就絕對效果而言,各個溫