水泵節(jié)能改造方案

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1、在中央空調(diào)系統(tǒng)中，冷凍水泵和冷卻水泵的容量是根據(jù)建筑物最大設(shè)計熱負荷選定的，且留有一定的設(shè)計余量。在沒有使用調(diào)速的系統(tǒng)中，水泵一年四季在工頻狀態(tài)下全速運行，只好采用節(jié)流或回流的方式來調(diào)節(jié)流量，產(chǎn)生大量的節(jié)流或回流損失，且對水泵電機而言，由于它是在工頻下全速運行，因此造成了能量的大大浪費?！　∮捎谒募镜淖兓?，陰晴雨雪及白天與黑夜時，外界溫度不同，使得中央空調(diào)的熱負荷在絕大部分時間里遠比設(shè)計負荷低。也就是說，中央空調(diào)實際大部分時間運行在低負荷狀態(tài)下。據(jù)統(tǒng)計，67%的工程設(shè)計熱負荷值為94-165W/m2，而實際上83%的工程熱負荷只有58

2、-93W/m2，滿負荷運行時間每年不超過10-20小時。　　實踐證明，在中央空調(diào)的循環(huán)系統(tǒng)(冷卻泵和冷凍泵)中接入變頻系統(tǒng)，利用變頻技術(shù)改變電機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量和壓力的變化用來取代閥門控制流量，能取得明顯的節(jié)能效果。一、普通中央空調(diào)工作系統(tǒng)1、工作簡述⑴、中央空調(diào)啟動后，冷凍單元工作，蒸發(fā)器吸收冷凍水中的熱量，使之溫度降低；同時，冷凝器釋放熱量使冷卻水溫度升高。⑵、降了溫的冷凍水通過冷凍泵加壓送入冷凍水管道，在各個房間由室內(nèi)風機加速進行熱交換，帶走房間內(nèi)的熱量使房間內(nèi)的溫度降低后，又流回冷凍水端。⑶、而升了溫的冷卻水通過冷卻泵壓入冷卻塔

3、，由冷卻塔風機加速將冷卻水中的熱量散發(fā)到大氣中，使水溫降低后，流回冷卻水端。⑷、冷凍機組工作一段時間后，達到設(shè)定溫度，由溫度傳感器檢測出來，并通過中間繼電器及接觸器控制冷凍機停止工作，溫度回升到一定值后又控制其運行。二、普通中央空調(diào)存在的問題1、冷凍水，冷卻水循環(huán)泵不能根據(jù)實際需求來調(diào)整循環(huán)量，電機工作效率低下，造成大量電力浪費，并加速機組磨損；2、其控制接觸器等電器動作頻繁，導致使用壽命短，維修量大；而對于大容量系統(tǒng)，傳統(tǒng)的控制線路復雜，可靠性差，需專人負責；3、整個系統(tǒng)運行噪音大、控制性能差、耗電量大、使用壽命短;在維護管理，檢修

4、調(diào)整方面工作量大，維護費用高。三、節(jié)能原理　　由流體傳輸設(shè)備水泵、風機的工作原理可知：水泵、風機的流量（風量）與其轉(zhuǎn)速成正比；水泵、風機的壓力（揚程）與其轉(zhuǎn)速的平方成正比，而水泵、風機的軸功率等于流量與壓力的乘積，故水泵、風機的軸功率與其轉(zhuǎn)速的三次方成正比（即與電源頻率的三次方成正比）根據(jù)上述原理可知：降低水泵、風機的轉(zhuǎn)速，水泵、風機的功率可以下降得更多。例如:將供電頻率由50Hz降為45Hz，則P45/P50=(45/50)3=0.729，即P45=0.729P50（P為電機軸功率）；將供電頻率由50Hz降為40Hz，則P40/P5

5、0=(40/50)3=0.512，即P40=0.512P50（P為電機軸功率）。由以上內(nèi)容可以看出，用變頻器進行流量（風量）控制時，可節(jié)約大量電能。中央空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計時是按現(xiàn)場最大冷量需求量來考慮的，其冷卻泵，冷凍泵按單臺設(shè)備的最大工況來考慮的，在實際使用中有90%多的時間，冷卻泵、冷凍泵都工作在非滿載狀態(tài)下。而用閥門、自動閥調(diào)節(jié)不僅增大了系統(tǒng)節(jié)流損失，而且由于對空調(diào)的調(diào)節(jié)是階段性的，造成整個空調(diào)系統(tǒng)工作在波動狀態(tài)；而通過在冷卻泵、冷凍泵上加裝變頻器則可一勞永逸地解決該問題，還可實現(xiàn)自動控制，并可通過變頻節(jié)能收回投資。同時變頻器的軟啟

6、動功能及平滑調(diào)速的特點可實現(xiàn)對系統(tǒng)的平穩(wěn)調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)工作狀態(tài)穩(wěn)定，并延長機組及網(wǎng)管的使用壽命?！　∫虼?，隨熱負荷而改變水量的變流量空調(diào)水系統(tǒng)顯示了巨大的優(yōu)越性，因而得到越來越廣泛的應用，采用SPWM變頻器調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速，可以方便地調(diào)節(jié)水的流量，根據(jù)負荷變化的反饋信號經(jīng)PID調(diào)節(jié)與變頻器組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，使泵的轉(zhuǎn)速隨負荷變化，這樣就可以實現(xiàn)節(jié)能，其節(jié)能率通常都在20%以上。改造的節(jié)電率與用戶的使用情況密切相關(guān)，一般情況下，春、秋兩季運行節(jié)電率較高，可達40%以上，夏季由于用戶本身需要的電能就大，可節(jié)省的空間有限，一般在20%左右。四、節(jié)能

7、方案1、整體說明　　貴司中央空調(diào)系統(tǒng)目前有3臺55KW冷卻泵，3臺45KW冷凍泵。我們可對冷卻系統(tǒng)和冷凍系統(tǒng)進行節(jié)能改造?！　≈醒肟照{(diào)實際運行時，冷卻系統(tǒng)和冷凍系統(tǒng)的進、出水溫差（△T）約為2oC，根據(jù)：　　冷凍水、冷卻水帶走的熱量（r）=流量(Q)×溫差（△T）　　我們可以適當提高溫差（△T），降低流量(Q)，即降低轉(zhuǎn)速，即可達到節(jié)能的目的。分析：采用變頻器配合可編程控制器組成控制單元，其中冷卻水泵，冷凍水泵均采用溫度自動閉環(huán)調(diào)節(jié)即用溫度傳感器對冷卻水、冷凍水的水溫進行采樣，并轉(zhuǎn)換成電信號（一般為4—20mA，0—10V等）后送至P

8、LC,PLC將該信號與設(shè)定值進行比較運算后決定變頻器輸出頻率，以達到改變冷凍水泵、冷卻水泵轉(zhuǎn)速從而達到節(jié)能目的。冷卻塔風機變頻驅(qū)動：可編程控制器根據(jù)回水溫度信號控制變頻器驅(qū)動風機，使風機工作在最經(jīng)濟狀態(tài)而節(jié)約大量電能。中