變頻調(diào)速系統(tǒng)在冷媒水泵中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2019-07-12 11:31:58來源:
X作者系本公司機(jī)動設(shè)備部助理工程師泵的消耗功率:P=KgHA流呈為(時:PQ1?AHiOQi(面積)考慮到泵本身的損耗后:從上式可以看出,采用調(diào)速控制流量所節(jié)省的功率由兩部分組成,一是閥門在兩種不同壓頭下?lián)p失功率的減少值;二是不同壓頭所引起的泵損失功率之差值。調(diào)速控制流fi時泵的功率大幅度下降,但電機(jī)消耗的功率是否大幅下降還和調(diào)速的方法有關(guān)。由于變頻調(diào)速是一種高效調(diào)速方法,它與滑差調(diào)速、液力藕合調(diào)速不同,它沒有滑差損耗,本身固有的損耗極低,因此在各種速度下變頻器輸人功率都近似等于電機(jī)的軸功率。
對于泵來說,流fl與轉(zhuǎn)速成正比,而電機(jī)的軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。因此,采用變頻技術(shù)時所消耗的功率為:若采用閥門控制流fi,電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下定速運(yùn)轉(zhuǎn),在不同流量時電機(jī)消耗的功率為:m=(0.4+0.6Q)Pttl(4)(3)、(4)Ped為閥門全開電機(jī)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時消耗的功率,Q為流量的相對值。
從(3)式和(4)式可以看出,當(dāng)流量Q變?yōu)轭~定流量的50%時,采用變頻調(diào)速技術(shù)時消耗功率為。〗25Peil,采用閥門控制流量消耗功率為0.7Pe(l.節(jié)電率為82.1%,節(jié)電效果非常好。
泵變頻調(diào)速節(jié)能的多少與具體工況有關(guān)。為離心式水泵的流量與電機(jī)軸功率的關(guān)系泵的流量與電機(jī)軸功率的關(guān)系曲線(1調(diào)節(jié)閥門時;2.調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速時)從可以看出不同流量節(jié)電率不同,流量越小節(jié)電的比例越大。
三、54大樓中央空調(diào)水系統(tǒng)的基本情況我公司54大樓空調(diào)面積48000平方米,選用2臺300萬大卡/小時的蒸汽型吸收式制冷機(jī)供冷,冷媒水泵功率135kW.冷媒水系統(tǒng)為一級泵系統(tǒng),用戶側(cè)采用電動二通閥調(diào)節(jié)冷水流量,系統(tǒng)圖如。
中央空調(diào)大部分時間在低于額定負(fù)荷的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。在過渡季節(jié)只有一家用戶在使用空調(diào)。夏季,白天制冷機(jī)組在滿負(fù)荷情況下運(yùn)轉(zhuǎn),夜間,只有少量用戶在使用空調(diào),機(jī)組在部分負(fù)荷情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。在部分負(fù)荷情況下,水泵多余的壓頭消耗在管路閥門上,達(dá)不到節(jié)能的目的。
四、變頻調(diào)速改造方案冷媒水泵變頻改造有兩種方案:將電網(wǎng)輸人水泵的50Hz的交流電,逆變?yōu)橐欢l率的交流電,使水泵按一定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行,控制水泵的流量。根據(jù)空調(diào)運(yùn)行情況,人為手動調(diào)節(jié)流量。這種方式調(diào)節(jié)起來比較復(fù)雜,且控制精度較差。
溫度閉環(huán)控制方案空調(diào)供回水總管上溫度傳感器將供回水溫差集中反饋到PID控制器,與設(shè)定溫差值比較,并判斷差值,通過PID比例積分計算,由計算機(jī)控制變頻器將電網(wǎng)輸入水泵的50Hz的交流電,逆變?yōu)榉峡刂埔箢l率的交流電,使冷媒水泵按控制要求的轉(zhuǎn)速運(yùn)行,從而控制冷媒水泵的流量,通過改變水泵流量保證供回水溫差恒定。系統(tǒng)圖如。
這種方式不破壞原有空調(diào)與電氣系統(tǒng),控制精度較高。
改造后的變頻控制比原有方式大大節(jié)約電能。一套135Hz變頻控制系統(tǒng)約需10萬元。
按節(jié)電40%、每度電1.17元、每天工作10小時,每月工作30天計:只需5.3個月便可收回投資。
五、變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的其他優(yōu)點(diǎn)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)除了節(jié)電外,還有其他優(yōu)點(diǎn):對水泵的電機(jī)可實(shí)現(xiàn)缺相、過載、過流、過熱、過壓等保護(hù)。
變頻調(diào)速采用軟起動,避免了直接起動的沖擊及直接斷開水泵對管路系統(tǒng)造成的沖擊(水錘現(xiàn)象)。
采用變頻調(diào)速技術(shù)后,栗的轉(zhuǎn)速下降,軸承等機(jī)械部件磨損減少,泵端面密封不易損壞,泵的故障減少,壽命延長,維修工作量也相應(yīng)減少。
變頻調(diào)速控制系統(tǒng)精度高,控制質(zhì)量好,且操作簡單t變頻調(diào)速控制系統(tǒng)既是動力源又是調(diào)節(jié)流量的執(zhí)行機(jī)構(gòu),用它可取代調(diào)節(jié)閥。由于它不和工藝介質(zhì)接觸,不存在介質(zhì)沖擊和腐蝕問題。