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详细内容

中央空调机组控制方案

中央空调机组控制方案
一、冷冻水泵及冷却水泵变频调速控制

1、产品简介
  在中央空调系统中冷冻水泵和冷却水泵的容量是按照建筑物蕞大设计热负载选定的,且留有余量,而运行情况是一年四季长期在固定的蕞大水流量下工作,由于季节、昼夜和用户负荷的变化,实际空调热负载在绝大部分时间内远比设计负载低,与决定水泵流量和压力的蕞大设计负载(负载率为100%)相比,一年中负载率在50%以下的小时数约占全部运行时间的50%以上。一般冷冻水设计温差为5-7℃,冷却水的设计温差为4-5℃,在系统流量固定的情况下,全年绝大部分运行时间温差仅为1.0-3.0℃,即在低温差、大流量情况下工作,从而增加了管路系统的能量损失,浪费了水泵运行的输送能量。一般空调水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的20-30%,故节约低负载时水系统的输送能量,具有很重要的意义。因此,随热负载而改变水量的变流量空调水系统显示了其巨大的优越性,而得到越来越广泛的应用。采用变频器调节泵的转速可以方便地调节水的流量,其节能率通常都在40%以上。
2、控制方案
  (a)对于冷冻水系统,由于低温冷冻水温度取决于蒸发器的运行参数(一般冷冻水温度为7℃),我们只需控制高温冷冻水(回水)的温度,即可控制温差,现采用温度变送器、PID调节器和变频器组成闭环控制系统,冷冻水回水温度控制在T(例如12℃)。使冷冻水泵的转速相应于热负载的变化而变化。
  (b)对于冷却水系统,由于低温冷却水温度取决于冷却塔的工况,我们只需控制高温冷却水(冷凝器出水)的温度,即可控制温差,现采用温度变送器,PID调节器和变频器组成闭环控制系统,冷凝器出水温度控制在T(例如:37℃),使冷却水泵的转速相应于热负载的变化而变化。

冷冻水泵控制方案图 冷却水泵控制方案图
3、本系统主要特点
   采用变频闭环控制电机,按需要设定温度,使设备随时间季节变化的热负载通过转速调节,在满足使用要求下达到蕞大限度的节能。
   由于降速运行和软启动,减少了振动、噪音和磨损,延长了设备维修周期和使用寿命,并减少对电网冲击。
   先进的设置和监控及调节功能改善了系统运行特性使系统使用方便。
   系统具有各种保护措施,使系统的运转率和安全可靠性大大提高。
4、关于冷冻水未端压力问题:
  冷冻水泵降低流量降低转速运行,人们担心会不会影响供水未端压力不足,导致缺水现象,实际上由于转速降低虽然会使水泵供水压力降低,然而管道特性的压力损失也会随流量减少而减少,即需要的压力也会减少,供水压力与转速的二次方成比例降低,需要压力(管道损失)则与流量的二次方成比例减少,二者可以相互补偿。
 
 
二、 带有变频控制的中央空调余热回收热水装置

  中央空调是集中制冷设备,所谓“制冷”,其实质意义是“取热”,“热”是一种能量,而“冷”只是相对概念。在中央空调冷水机组的系统里,有冷冻水、冷媒(氟利昂)、冷却水三个循环系统,冷冻水、冷媒、冷却水都是“热”的载体,它们的作用都是传输“热”,一般传输热都是从高温到低温,然而冷媒传输热却是从低温到高温,这是利用压缩机升压、升温而达到的。一般在压缩机的出口处,随着冷媒的不同,气体冷媒的温度在80-95℃之间,而冷凝器的饱和温度则为42℃左右,可见在压缩机至冷凝器之间如果用余热回收热水装置取出一部分热量将冷媒温度降低30-50℃,则既可利用这部分热量又可改善冷凝器的工作。余热利用热水装置可以制备45-65℃的热水供客房及洗衣房使用。
  由于用热水负荷是不均匀的,故需采用一定容量的热水糟贮存热水以作缓冲,热水糟中的热水用循环泵循环加热,为了保证热水槽的温度,装置中对循环泵采用温度闭环控制变频调速恒温供水系统,跟随热水槽的变化自动调节循环水量,以保持供热水温度为恒定值。
  为了保证热水管网压力恒定,不随用热水负荷变化而变化,装置中对供水泵采用压力闭环控制变频调速系统,当用水量大时供水压力不会降低,保证了供水质量,满足用户需要,当用水量少时自动降低频率节约供水泵的用电量,并保证热水管网不致因超压而造成损坏,保证了设施安全运行。
  当用水量变化时需要及时补充冷水,确保热水槽液位,间断补水容易造成热水温度波动,装置中对冷水补给泵采用热水槽液位闭环控制变频调速恒液位供水系统,可实现连续补水,确保水温稳定并可降低冷水泵电能消耗,节约能源。
  余热利用是变废为宝,不需要另外消耗能源。对这部分余热来说,节能率可以说是100%,但余热利用量只是中央空调系统传输热量的一小部分,仍然还有大部分的传输热量需要通过冷却塔散发到大气中去。所以冷却水系统仍然需要,但冷却水量却可以大幅度降低,配合的冷却水泵变频调速系统节能率将会更高。同时,冷却塔的风扇可以停开(除蕞高气温外)。
  本装置对节约燃油的节能率是100%,对冷却水系统的节能率为30一50%,对中央空调主机由于效率提高,节能率为10%左右。停止热水锅炉运行还节省了人力及运行维护费用。本装置的自动化程度高,全部为智能化操作,操作方便,安全可靠,并可节约大量运行维护费用。但余热利用装置在严寒季节中央空调主机停机时则无余热可利用,此时仍需启用热水锅炉以供热水。原则是只要制冷就可供热。
 

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