|
一 前言
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，大家對(duì)自己的工作，生活環(huán)境也越來(lái)越重視，現(xiàn)在興建的高檔商住樓，賓館，大型商場(chǎng)在基建時(shí)都是采用了中央空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)是按照最熱天氣，最大負(fù)荷來(lái)設(shè)計(jì)，通常還留有10－15%的設(shè)計(jì)余量。該系統(tǒng)在整幢建筑里可以說(shuō)是耗電大戶(hù)，電能耗費(fèi)一般在50%-60%，所占比重很大。但在實(shí)際工作過(guò)程中，大部分時(shí)間該系統(tǒng)都不是需要滿(mǎn)負(fù)荷工作，有著較大的富裕空間，因此有必要對(duì)舊有系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能降耗改造。
二 變頻改造的方式和方案
要改造該系統(tǒng)首先要了解該系統(tǒng)：
通常中央空調(diào)系統(tǒng)分為冷凍壓縮機(jī)（主機(jī)）和水循環(huán)系統(tǒng)。水循環(huán)系統(tǒng)又分為冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)。 在舊的中央空調(diào)系統(tǒng)中，冷凍壓縮機(jī)可以根據(jù)負(fù)載變化隨之加栽和卸栽，但冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負(fù)載的變化任意調(diào)節(jié)，這樣當(dāng)負(fù)荷不是很大時(shí)，就存在很大的浪費(fèi)，節(jié)能潛力較大。
改造的節(jié)能原理
原系統(tǒng)水循環(huán)的流量和壓差是通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度和旁通調(diào)節(jié)完成的。這不可避免的存在較大截流損失和大流量，高壓力，低溫差現(xiàn)象，既浪費(fèi)大量電能，又導(dǎo)致中央空調(diào)末端達(dá)不到理想的制冷效果。要解決該問(wèn)題最好方案就是使水泵隨負(fù)載的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)水流量而不是靠改變閥門(mén)的開(kāi)度。（附系統(tǒng)原理圖）
從上圖中我們可以清楚的看出冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，其中冷卻水循環(huán)系統(tǒng)是用來(lái)冷卻冷凍機(jī)組的，該系統(tǒng)包括以下結(jié)構(gòu)： 冷凍壓縮機(jī)組，冷卻泵，冷卻水管道，冷卻塔。冷卻水將壓縮機(jī)組工作時(shí)產(chǎn)生的熱量帶走通過(guò)冷卻水泵加壓通過(guò)管道帶到冷卻塔，在冷卻塔的冷風(fēng)的作用下降溫冷卻再流入壓縮機(jī)組，這樣可以保證壓縮機(jī)組在正常的溫度下工作。
冷凍水系統(tǒng)： 冷凍壓縮機(jī)組。冷凍泵，冷凍水管路，冷凍水流出壓縮機(jī)組后經(jīng)冷凍泵加壓后進(jìn)入冷凍水管路進(jìn)入房間進(jìn)行熱交換，帶走熱量，降低房間溫度。
冷卻風(fēng)機(jī)：房間內(nèi)冷卻風(fēng)機(jī)：安裝于房間內(nèi)，將經(jīng)冷卻降溫的冷空氣吹進(jìn)室內(nèi)，加大室內(nèi)的熱交換
室外冷卻塔風(fēng)機(jī)：降低冷卻塔中的水溫，加速將“回水”帶回的熱量散發(fā)到大氣中去。
從以上可以看出，中央空調(diào)系統(tǒng)的工作過(guò)程就是一個(gè)循環(huán)的熱交換過(guò)程，2條水循環(huán)系統(tǒng)便成為這個(gè)過(guò)程傳遞者。因此實(shí)現(xiàn)對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)的控制便成為重中之重。
原系統(tǒng)的溫度控制方式：采用熱電阻的方式： 圖中Rt1,Rt2,Rt3 為3處感溫部位
冷凍壓縮機(jī)組
冷卻水循環(huán)系統(tǒng)
冷凍水循環(huán)系統(tǒng)
冷風(fēng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)
原系統(tǒng)該部分均不能實(shí)現(xiàn)調(diào)速，能耗大，實(shí)現(xiàn)溫度精確控制困難。
變頻調(diào)速的原理分析
該系統(tǒng)的熱交換由兩個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)來(lái)完成。水循環(huán)系統(tǒng)的回水與進(jìn)（出）水溫度之差，反映了需要進(jìn)行熱交換的熱量。根據(jù)回水與進(jìn)水（出）水溫度差來(lái)控制循環(huán)水的流速?gòu)亩刂茻峤粨Q的速度，應(yīng)該是合理的控制方法。
（1）冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的控制――通過(guò)回水溫度實(shí)現(xiàn)變頻控制
由于冷凍水的回水溫度是冷凍機(jī)組“冷凍”的結(jié)果，是比較穩(wěn)定的，我們根據(jù)回水溫度的高低可以判斷出房間內(nèi)的溫度。可以根據(jù)回水溫度實(shí)現(xiàn)變頻控制：回水溫度高，說(shuō)明房間溫度高，應(yīng)該提高冷凍泵的轉(zhuǎn)速，加快冷凍水的循環(huán)速度；反之，回水溫度低，說(shuō)明房間溫度低，可降低冷凍泵的轉(zhuǎn)速，減緩冷凍水的循環(huán)速度，達(dá)到節(jié)約能源的目的。（2）冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的控制――通過(guò)檢測(cè)進(jìn)水和回水的溫差實(shí)現(xiàn)變頻控制。
冷卻塔的水溫是隨環(huán)境溫度變化而變化的，因此單側(cè)水溫度不能準(zhǔn)確地反映冷凍機(jī)組內(nèi)產(chǎn)生熱量的多少。對(duì)于冷卻泵，以進(jìn)水和回水間的溫差作為控制依據(jù)，實(shí)現(xiàn)恒溫差控制是可行的。溫差大，說(shuō)明冷凍機(jī)組產(chǎn)生的熱量大，應(yīng)提高冷卻泵的轉(zhuǎn)速，增大冷卻水的循環(huán)速度；溫差小，說(shuō)明冷凍機(jī)組產(chǎn)生的熱量小，可以降低冷卻泵的轉(zhuǎn)速，減緩冷卻水的循環(huán)速度，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的
變頻調(diào)速的實(shí)際控制模式
1針對(duì)室內(nèi)冷卻風(fēng)機(jī)：可以采用惠豐公司HFK系列空調(diào)專(zhuān)用變頻器，溫感探頭可以準(zhǔn)確感測(cè)房間內(nèi)的溫度（0－50度），采用PID控制模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)房間溫度的精確控制。
（控制原理圖）
2針對(duì)循環(huán)水泵：可以采用恒溫差控制模式，采用PID調(diào)節(jié)，如果有多臺(tái)水泵，可以采取類(lèi)似恒壓供水一拖多模式，采用內(nèi)置PI調(diào)節(jié)模式或采用外用PID調(diào)節(jié)器，感溫元件可以外購(gòu)。
|
