一水泵風機節能改造的必要性 中央空調是大廈里的耗電大戶,每年的電費中空調耗電占60%左右,因此中央空調的節能改造顯得尤為重要. 由于設計時中央空調系統必須按天氣最熱負荷最大時設計并且留10-20%設計余量,然而實際上絕大部分時間空調是不會運行在滿負荷狀態下存在較大的富余,.所以節能的潛力就較大其中冷凍主機,可以根據負載變化隨之加載或減載冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負載變化作出相應調節存在很大的浪費. 水泵風機系統的流量與壓差是靠閥門和旁通調節來完成,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象.不僅大量浪費電能而且還造成中央空調最末端達不到合理效果的情況.為了解決這些問題需使水泵隨著負載的變化調節水流量并關閉旁。 再因水泵風機采用的是Y-起動方式電機的起動電流均為其額定電流的34倍一臺90KW的電動機,其起動電流將達到500A.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水垂現象,容易對機械散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費用. 綜上,為了節約能源和費用,需對水泵風機系統進行改造,經市場調查與了解,采用成熟的變頻器來實現以便達到節能和延長電機接觸器及機械散件軸承閥門管道的使用壽命。 這是因為變頻器能根據冷凍水泵送風機和冷卻水泵負載變化隨之調整水泵電機的轉速，在滿足中央空調系統正常工作的情況下，使冷凍水泵送風機和冷卻水泵作出相應調節。以達到節能目的以水泵為例水泵電機轉速下降電機從電網吸收的電能就會大大減少 其減少的功耗P=P01-（N1/N0）31式 減少的流量Q=Q01-（N1/N0）2式 其中N1為改變后的轉速，N0為電機原來的轉速，P0為原電機轉速下的電機消耗功率，Q0為原電機轉速下所產生的水泵流量。 由上式可以看出流量的減少與轉速減少的一次方成正比但功耗的減少卻與轉速減少的三次方成正比 如假設原流量為100個單位耗能也為100個單位如果轉速降低10個單位 由2式Q=Q01-（N1/N0）=1001-（90/100）=10可得出流量改變了10個單位但功耗 由1式P=P0[1-（N1/N0）3]=1001-（90/100）3=27.1可以得出功率將減少27.1個 單位即比原來減少27.1% 再因變頻器是軟啟動方式，采用變頻器控制電機后電機在起動時及運轉過程中，均無沖擊電流，而沖擊電流是影響接觸器電機使用壽命最主要最直接的因素同時采用變頻器，控制電機后還可避免水垂現象，因此可大大延長電機接觸器及機械散件軸承閥門管道的使用壽命。 二水泵節能改造的方案 中央空調系統通常分為冷凍媒水和冷卻水兩個系統。 根據國內外最新資料介紹并多處通過對在中央空調水泵系統進行閉環控制改造的成功范例進行考察，現在水泵系統節能改造的方案大都采用變頻器來實現。 1冷凍媒水泵系統的閉環控制（推薦檢測回水溫度）見下圖 制冷模式下冷凍水泵系統的閉環控制 該方案在保證最末端設備冷凍水流量供給的情況下，確定一個冷凍泵變頻器工作的最小工作頻率，將其設定為下限頻率并鎖定變頻冷凍水泵的頻率調節是通過安裝在冷凍水系統回水主管上的溫度傳感器檢測冷凍水回水溫度，再經由溫度控制器設定的溫度來控制變頻器的頻率增減控制方式，是冷凍回水溫度大于設定溫度時頻率無極上調。 2制熱模式下冷凍水泵系統的閉環控制 該模式是在中中央空調中熱泵運行即制熱時冷凍水泵系統的控制方案同制冷模式控制方案一樣。在保證最末端設備冷凍水流量供給的情況下，確定一個冷凍泵變頻器工作的最小工作頻率，將其設定為下限頻率并鎖定變頻冷凍水泵的頻率調節是通過安裝在冷凍水系統回水主管上的溫度傳感器。檢測冷凍水回水溫度再經由溫度控制器設定的溫度來控制變頻器的頻率增減不同的是冷凍回水溫度小于設定溫度時頻率無極上調，當溫度傳感檢測到的冷凍水回水溫越高變頻器的輸出頻率越低。此系統具有以上功能。通過安裝在冷凍水系統回水主管上的溫度傳感器安裝在冷凍水系統回水主管上來檢測冷凍水的回水溫度。并可直接通過設定變頻器參數使系統溫度調控在需要的范圍內。 隨著生活水平的提高，人們已開始關注生活與工作環境的舒適性大型公共建筑，如商場，賓館，影劇院等均設置有中央空調系統，而大多數中央空調的運行，絕大部分末端機采用開/關控制方式，難以滿足人們對舒適感的要求。變頻技術的飛速發展成本進一步下降使得這一要求成為現實。 1調節風量 在中央空調系統中冷暖的輸送介質，通常是水在末端將與熱交換器充分接觸的清潔空氣，由風機直接送入室內，從而達到調節室溫的目的。在輸送介質水溫度恒定的情況下，改變送風量可以改變帶入室內的制冷熱量，從而較方便地調節室內溫度這樣便可以根據自己的要求，來設定需要的室溫調整風機的轉速，可以控制送風量使用變頻器對風機實現無級變速在變頻的同時，輸出端的電壓亦隨之改變，從而節約了能源降低了系統噪音其經濟性和舒適性是不言而喻的。 2控制方式的確立 1在室內適當的位置，安裝手動調節控制終端調速電位器VR和運行開關KK置于控制終端盒，內變頻器的集中供電由空氣開關控制，需要送電時在配電控制室直接操作調整頻率設定電位器VR，可以改變變頻器的輸出頻率，從而控制風機的送風量關閉時斷開KK，即可此方式成本低廉隨意性強。 2當室外溫度變化或者冷/暖輸送介質溫度發生改變時將可能造成室溫隨之改變。 對環境舒適要求較高的消費群體則可以采用自動恒溫運行方式，選擇內置PID軟件模塊的變頻器控制終端的方式，同手動方式電位器用來設定溫度而不是調整頻率變頻器，通過采集來自反饋端VPF/IPF的溫度測量值與給定值作比較送入PID模塊，運算事自動改變UVW端子的輸出頻率，調整送風量達到自動恒溫運行。 3送風機的分布可能不是均勻的，對于稍大的室內空間則可以采集區域溫度平均法策略調節送風量以滿足特殊需要量場所。 4為降低成本個別的變頻器可能沒有內置PID軟件模塊選用外加PID調節器即可。 3冷卻水系統的閉環控制（推薦檢測進水與回水溫度差調節） 由于冷卻塔的水溫是隨環境溫度而變的，其單測水溫不能準確地反映冷凍機組內產生熱量的多少，所以對于冷卻泵以進水和回水間的溫差作為控制依據實現進水和回水間的恒溫差控制是比較合理的溫差大說明冷凍機組產生的熱量大應提高冷卻泵的轉速增大冷卻水的循環速度溫差小說明冷凍機組產生的熱量小可以降低冷卻泵的轉速減緩冷卻水的循環速度以節約能源.現有的控制方式大都先確定一個冷卻泵變頻器工作的最小工作頻率將其設定為 下限頻率并鎖定變頻冷卻水泵的頻率是取冷卻管進出水溫度差和（出水溫度）信號來調節當進出水溫差大于設定值時頻率無極上調當進出水溫差小于設定值時頻率無極下調（同時當冷卻水出水溫度高于設定值時頻率優先無極上調當冷卻水出水溫度 低于設定值時按溫差變化來調節頻率進出水溫差越大變頻器的輸出頻率越高進 出水溫差越小變頻器的輸出頻率越低） 其優點有 1只需在中中央空調冷卻管出水端安裝一個溫差傳感器如上圖安裝在冷卻水系統中中央空調冷卻水出水主管上的AB處簡單可靠 2當冷卻水出水溫度高于溫度上限設定值時頻率直接優先上調至上限頻率 3當冷卻水出水溫度低于溫度下限設定值時頻率直接優先下調至下限頻率而采用冷卻管進出水溫度差來調節很難達到這點 4當冷卻水出水溫度介于溫度下限設定值與溫度上限設定值時通過對冷卻水出水溫度及溫度上下限設定值進行計算從而達到對頻率進行無極調速閉環控制迅速準確 5節能效果更為明顯當冷卻水出水溫度低于溫度上限設定值時采用冷卻管進出水溫度差來調節方式沒有將出水溫度低這一因素加入節能考慮范圍而僅僅由溫度差來對頻率進行無極調速而采用上下限溫度來調節方式充分考慮這一因素因而節能效果更為明顯通過對多家用戶市場調查平均節電率要提高5以上節電率達到2040 6具有首次起動全速運行功能通過設定變頻器參數中的數值可使水系統充分交換一段時間避免由于剛起動運行時熱交換不充分而引起的系統水流量過小。