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《中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造方案.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、中央空調(diào)系統(tǒng)水泵變頻節(jié)能改造方案一、概述???????中央空調(diào)系統(tǒng)在現(xiàn)代企業(yè)及生活環(huán)境改善方面極為普遍,而且某此生活環(huán)境或生產(chǎn)工序中是屬必須的,即所謂人造環(huán)境,不僅是溫度的要求,還有濕度、潔凈度等。至所以要中央空調(diào)系統(tǒng),目的是提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高人的舒適度,集中供冷供熱效率高,便管理,節(jié)省投資等原因,為此幾乎企業(yè)、高層商廈、商務(wù)大樓、會(huì)場(chǎng)、劇場(chǎng)、辦公室、圖書(shū)館、賓館、商場(chǎng)、超市、酒店、娛樂(lè)場(chǎng)、體育館等中大型建筑上都采用中央空調(diào)的,它是現(xiàn)代大型建筑物不可缺少的配套設(shè)施之一,電能的消耗非常之大,是用電大戶,幾乎占了用電量50%以上,
2、日常開(kāi)支費(fèi)用很大。????????由于中央空調(diào)系統(tǒng)都是按最大負(fù)載并增加一定余量設(shè)計(jì),而實(shí)際上在一年中,滿負(fù)載下運(yùn)行最多只有十多天,甚至十多個(gè)小時(shí),幾乎絕大部分時(shí)間負(fù)載都在70%以下運(yùn)行。通常中央空調(diào)系統(tǒng)中冷凍主機(jī)的負(fù)荷能隨季節(jié)氣溫變化自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載,而與冷凍主機(jī)相匹配的冷凍泵、冷卻泵卻不能自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載,幾乎長(zhǎng)期在100%負(fù)載下運(yùn)行,造成了能量的極大浪費(fèi),也惡化了中央空調(diào)的運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行質(zhì)量。??????隨著變頻技術(shù)的日益成熟,利用變頻器、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件的有機(jī)結(jié)合,構(gòu)成溫差閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng),自動(dòng)調(diào)
3、節(jié)水泵的輸出流量;采用變頻調(diào)速技術(shù)不僅能使商場(chǎng)室溫維持在所期望的狀態(tài),讓人感到舒適滿意,可使整個(gè)系統(tǒng)工作狀態(tài)平緩穩(wěn)定,更重要的是其節(jié)能效果高達(dá)30%以上,能帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)效益。二、水泵節(jié)能改造的必要性 中央空調(diào)是大廈里的耗電大戶,每年的電費(fèi)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?! ∮捎谠O(shè)計(jì)時(shí),中央空調(diào)系統(tǒng)必須按天氣最熱、負(fù)荷最大時(shí)設(shè)計(jì),并且留10-20%設(shè)計(jì)余量,然而實(shí)際上絕大部分時(shí)間空調(diào)是不會(huì)運(yùn)行在滿負(fù)荷狀態(tài)下,存在較大的富余,所以節(jié)能的潛力就較大,其中,冷凍主機(jī)可以根據(jù)負(fù)載變化隨之加載或減載,冷凍水
4、泵和冷卻水泵卻不能隨負(fù)載變化作出相應(yīng)調(diào)節(jié),存在很大的浪費(fèi)?! ∷孟到y(tǒng)的流量與壓差是靠閥門(mén)和旁通調(diào)節(jié)來(lái)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(fèi)電能,而且還造成中央空調(diào)最末端達(dá)不到合理效果的情況。為了解決這些問(wèn)題需使水泵隨著負(fù)載的變化調(diào)節(jié)水流量并關(guān)閉旁通?! ≡僖蛩貌捎玫氖荵-△起動(dòng)方式,電機(jī)的起動(dòng)電流均為其額定電流的3~4倍,一臺(tái)90KW的電動(dòng)機(jī)其起動(dòng)電流將達(dá)到500A,在如此大的電流沖擊下,接觸器、電機(jī)的使用壽命大大下降,同時(shí),起動(dòng)時(shí)的機(jī)械沖擊和停泵時(shí)水垂現(xiàn)象,容易對(duì)機(jī)械散件、軸承
5、、閥門(mén)、管道等造成破壞,從而增加維修工作量和備品、備件費(fèi)用?! 〔捎米冾l器控制能根據(jù)冷凍水泵和冷卻水泵負(fù)載變化隨之調(diào)整水泵電機(jī)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作出相應(yīng)調(diào)節(jié),以達(dá)到節(jié)能目的。水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速下降,電機(jī)從電網(wǎng)吸收的電能就會(huì)大大減少?! ∑錅p少的功耗△P=P0〔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(jī)原來(lái)的轉(zhuǎn)速,P0為原電機(jī)轉(zhuǎn)速下的電機(jī)消耗功率,Q0為原電機(jī)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
6、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(shè)原流量為100個(gè)單位,耗能也為100個(gè)單位,如果轉(zhuǎn)速降低10個(gè)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(gè)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(gè)單位,即比原來(lái)減少27.1%?! ≡僖蜃冾l器是軟啟動(dòng)方式,采用變頻器控制電機(jī)后,電機(jī)在起動(dòng)時(shí)及運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中均無(wú)沖擊電流,而沖擊電流是影響接觸器、電機(jī)使用壽命最主要
7、、最直接的因素,同時(shí)采用變頻器控制電機(jī)后還可避免水垂現(xiàn)象,因此可大大延長(zhǎng)電機(jī)、接觸器及機(jī)械散件、軸承、閥門(mén)、管道的使用壽命。三、中央空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理圖一所示:1、冷凍機(jī)組:通往各個(gè)房間的循環(huán)水由冷凍機(jī)組進(jìn)行“內(nèi)部熱交換”作用,使冷凍水降溫為5~7℃。并通過(guò)循環(huán)水系統(tǒng)向各個(gè)空調(diào)點(diǎn)提供外部熱交換源。內(nèi)部熱交換產(chǎn)生的熱量,通過(guò)冷卻水系統(tǒng)在冷卻塔中向空氣中排放。內(nèi)部熱交換系統(tǒng)是中央空調(diào)的“制冷源”。2、冷凍水塔:用于為冷凍機(jī)組提供“冷卻水”。3、“外部熱交換”系統(tǒng):由兩個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)組成:⑴、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)由冷凍泵及冷凍管道組成。
8、從冷凍機(jī)組流出的冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道,在各個(gè)房間內(nèi)進(jìn)行熱交換,帶走房間內(nèi)的熱量,使房間內(nèi)的溫度下降。⑵、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)由冷卻泵、冷卻水管道及冷卻塔組成。冷凍機(jī)組進(jìn)行熱交換,使水溫冷卻的同時(shí),必將釋放大量的熱量,該熱量被冷卻水吸收,使冷卻水溫度升高,冷卻泵將升了溫的