富士變頻器在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應用
摘要：本文介紹了富士變頻器平方轉(zhuǎn)矩型變頻器在水泵中央空調(diào)節(jié)能改造中的應用。
關(guān)鍵詞：風機、泵類變頻器、節(jié)能
系統(tǒng)概述
中央空調(diào)是大廈里的耗電大戶，每年的電費中空調(diào)耗電占60％左右，因此中央空調(diào)的節(jié)能改造顯得尤為重要。 由于設計時，中央空調(diào)系統(tǒng)必須按天氣最熱、負荷最大時設計，并且留10-20％設計余量。但實際上絕大部分時間空調(diào)是不會運行在滿負荷狀態(tài)下的，存在較大的富余。中央空調(diào)系統(tǒng)冷凍主機可以根據(jù)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做出相應調(diào)節(jié)，存在很大的浪費。所以節(jié)能的潛力就較大。
節(jié)能方案
中央空調(diào)系統(tǒng)通常分為冷凍(媒)水和冷卻水兩個系統(tǒng)(左半部分為冷凍(媒)水系統(tǒng)，右半部分為冷卻水系統(tǒng))。根據(jù)國內(nèi)外最新資料介紹，并多處通過對在中央空調(diào)水泵系統(tǒng)進行閉環(huán)控制改造的成功范例進行考察，現(xiàn)在水泵系統(tǒng)節(jié)能改造的方案大都采用變頻器來實現(xiàn)。
水泵系統(tǒng)的流量與壓差是靠閥門和旁通調(diào)節(jié)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(xiàn)象，不僅大量浪費電能，而且還造成中央空調(diào)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(diào)節(jié)水流量并關(guān)閉旁通。
再因水泵采用的是Y—△起動方式，電機的起動電流均為其額定心流的3～4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，起動時的機械沖及和停泵時水垂現(xiàn)象，容易對機械散件、軸承、閥門、管道等造成破壞，增加維修工作量和備品、備件費用。
綜上，為了節(jié)約能源和費用，需對水泵系統(tǒng)進行改造，采用風機、泵類專用變頻器，以便達到節(jié)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(jù)冷凍水泵和冷卻水泵負載變化隨之調(diào)整水泵電機的轉(zhuǎn)速，在滿足中央空調(diào)系統(tǒng)正常工作的情況下使冷凍水泵和冷卻水泵做出相應調(diào)節(jié)，以達到節(jié)能目的。水泵電機轉(zhuǎn)速下降，電機從電網(wǎng)吸收的電能就會大大減少。
減少的功耗△P=PO(1—(N1／N0)^3) (1)式
減少的流量△Q＝Q0(1－(N1／N0)) (2)式
其中N1為改變后的轉(zhuǎn)速，N0為電機原來的轉(zhuǎn)速，P0為原電機轉(zhuǎn)速下的電機消耗功率，Q0為原電機轉(zhuǎn)速下所產(chǎn)生的水泵流量。由上式可以看出流量的減少與轉(zhuǎn)速減少的一次方成正比，但功耗的減少卻與轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速降低10個單位，由(2)式△Q＝Q0〔1-（N1/N0）〕＝100*〔1—（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]＝100×(1—(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(zhuǎn)
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(xiàn)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。
關(guān)鍵詞：風機、泵類變頻器、節(jié)能
系統(tǒng)概述
中央空調(diào)是大廈里的耗電大戶，每年的電費中空調(diào)耗電占60％左右，因此中央空調(diào)的節(jié)能改造顯得尤為重要。 由于設計時，中央空調(diào)系統(tǒng)必須按天氣最熱、負荷最大時設計，并且留10-20％設計余量。但實際上絕大部分時間空調(diào)是不會運行在滿負荷狀態(tài)下的，存在較大的富余。中央空調(diào)系統(tǒng)冷凍主機可以根據(jù)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做出相應調(diào)節(jié)，存在很大的浪費。所以節(jié)能的潛力就較大。
節(jié)能方案
中央空調(diào)系統(tǒng)通常分為冷凍(媒)水和冷卻水兩個系統(tǒng)(左半部分為冷凍(媒)水系統(tǒng)，右半部分為冷卻水系統(tǒng))。根據(jù)國內(nèi)外最新資料介紹，并多處通過對在中央空調(diào)水泵系統(tǒng)進行閉環(huán)控制改造的成功范例進行考察，現(xiàn)在水泵系統(tǒng)節(jié)能改造的方案大都采用變頻器來實現(xiàn)。
水泵系統(tǒng)的流量與壓差是靠閥門和旁通調(diào)節(jié)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(xiàn)象，不僅大量浪費電能，而且還造成中央空調(diào)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(diào)節(jié)水流量并關(guān)閉旁通。
再因水泵采用的是Y—△起動方式，電機的起動電流均為其額定心流的3～4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，起動時的機械沖及和停泵時水垂現(xiàn)象，容易對機械散件、軸承、閥門、管道等造成破壞，增加維修工作量和備品、備件費用。
綜上，為了節(jié)約能源和費用，需對水泵系統(tǒng)進行改造，采用風機、泵類專用變頻器，以便達到節(jié)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(jù)冷凍水泵和冷卻水泵負載變化隨之調(diào)整水泵電機的轉(zhuǎn)速，在滿足中央空調(diào)系統(tǒng)正常工作的情況下使冷凍水泵和冷卻水泵做出相應調(diào)節(jié)，以達到節(jié)能目的。水泵電機轉(zhuǎn)速下降，電機從電網(wǎng)吸收的電能就會大大減少。
減少的功耗△P=PO(1—(N1／N0)^3) (1)式
減少的流量△Q＝Q0(1－(N1／N0)) (2)式
其中N1為改變后的轉(zhuǎn)速，N0為電機原來的轉(zhuǎn)速，P0為原電機轉(zhuǎn)速下的電機消耗功率，Q0為原電機轉(zhuǎn)速下所產(chǎn)生的水泵流量。由上式可以看出流量的減少與轉(zhuǎn)速減少的一次方成正比，但功耗的減少卻與轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速降低10個單位，由(2)式△Q＝Q0〔1-（N1/N0）〕＝100*〔1—（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]＝100×(1—(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(zhuǎn)
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(xiàn)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。
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