歐能變頻器在中央空調上的應用

一、引言

     中央空調是大廈里的耗電大戶，每年的電費中空調耗電占 60%左右，因此中央空調的節 能改造顯得尤為重要。

     由于設計時，中央空調系統必須按天氣最熱、負荷最大時設計，并且留 10-20%設計余量，然而實際上絕大部分時間空調是不會運行在滿負荷狀態下，存在較大的富余，所以節能的潛力就較大，其中，冷凍主機可以根據負載變化隨之加載或減載，冷凍水泵和冷卻水泵。卻不能隨負載變化作出相應調節，存在很大的浪費。

     水泵系統的流量與壓差是靠閥門和旁通調節來完成，因此，不可避免地存在較大截流損失和大流量、高壓力、低溫差的現象，不僅大量浪費電能，而且還造成中央空調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節水流量并關閉旁通。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電流的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，起動時的機械沖擊和停泵時水垂現象，容易對機械散件、軸承、閥門、管道等造成破壞，從而增加維修工作量和備品、備件費用。

二、中央空調系統的工作原理及組成結構

     由主機、冷凍水循環系統、冷卻水循環等三大部分組成。

中央空調系統按負載類型可將其分為兩大類:

     1、恒轉矩型負載:如螺桿式或離心式制冷主壓縮機系統的壓縮機，不僅對軸輸出的轉矩具有最小值限定的需求，而且其轉速與功率的關系也近似表現為線性特征。

     2、平方轉矩型負載:如冷卻循環水系統、冷媒循環水系統（熱泵循環水系統）、冷卻塔風機系統、盤管風機系統等的風機、水泵類負載，它們對軸轉矩沒有嚴格的需求，其軸功率與轉速具有顯著的立方關系特征。不同的負載類型具有不同的轉矩、功率關系特性，節能空間各有不同。

     2．1制冷壓縮機的節能調節原理

     以蒸汽壓縮式制冷循環為例。就中央空調制冷壓縮機而言，壓縮機本身已采用改變膨脹閥或扇門的開度調節制冷劑的流量方式，因此一般不建議對制冷壓縮機進行節能改造。

     2．2風機水泵節能調節原理

     由流體力學理論可知，離心式流體傳輸設備的輸出流量Q與其轉速n成正比；輸出壓力P與其轉速n的平方成正比；輸出功率N與其轉速n的三次方成正比，用數學公式可表示為：

                               Q  ∝  n    P  ∝  n2     N  ∝  n3

     由上述原理可知，降低水泵的轉速，水泵的輸出功率就可以下降更多。改造前我們需要判斷系統是否具有節能潛力。由于中央空調系統所具有的特殊性，主要從兩方面來考慮：首先是泵本身的額定流量與揚程指標和運行時實際輸出表現；其次是系統對實際供水需求量所要求的問題差，或壓力與機組標準指標間的偏差大小。以冷凍泵為例，采用實時采集進出水溫度數據，通過智能溫度控制器控制運算處理，輸出4-20mA的模擬信號，決定變頻器對泵的調節方向與調節幅度。為了避免出現斷流現象，泵的轉速應限定在一定值以上，這個下限可以通過變頻器的輸出下限頻率來設定，在保證足夠的揚程和流量的前提下，建議采用溫度控制方式來實現。

三、F1000變頻節能系統結構圖

四、F1000中央空調節能系統特點

     1、變頻器界面為雙LED顯示，參數豐富；鍵盤布局簡潔、操作方便。

     2、變頻器有過流、過載、過壓、過熱等多種電子保護裝置，并具有豐富的故障報警輸出功能，可有效保護供水系統的正常運作。

     3、加裝變頻器后，電機具有軟啟動及無極調速功能，可使水泵和電機的機械磨損大為降低，延長設備壽命。

     4、該系統實現了對溫度的PID閉環調節，室內溫度變化平穩，令舒適度大大提高。