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供水系统变频节能改造
无论是溴化锂机组或电制冷(氟利昂)机组的中央空调系统,主机自身的能量消耗**组控制,机外的电力消耗组不能控制,而这部分的成本是相当高的,却通常被人忽视了。尤其是溴化锂机组,在额定状态制冷运用行时,机外水泵、冷却塔的电机耗电量约占总体能源消耗成本的30%(以每公斤油2元、每度电1元计算)。无论从环境保护角度还是用户切身利益角度,都应将中央空调系统设计成节能的系统。采用变频器来控制机外水泵电机、冷却塔电机是简单、有效的节能措施。一般情况节电20%~50%,每年可节省机组及系统总运行费用的12%~20%,十分惊人。
1、 冷却水泵变频控制
中央空调的冷却水泵的功率是根据空调冷冻机组的压缩机满负荷工作设计的,当环境温度及各种外界因素,冷冻机组不需要开启全部压缩机组,此时空调的冷凝系统所需要的冷却量也相应地减小,这时就可以通过变频调速器来调节冷却水泵的转速,降低冷却水的循环速度及流量,使冷却水的冷负荷被冷凝系统充分利用,从而达到节能目的。从我公司对中央空调的变频节能改造得出以下的数据,其冷却水泵、冷温水泵在低流量运行时,可以大幅度节省电力,尤其针对直燃机冷却水流量曲线的特点,采用变频控制,意义更大,从远Z型直燃机中央空调系统采用海利普变频器控制水泵测试数据为例:
当制冷量75%时,机组所需冷却水流量34%,水泵电耗约20%;
当制冷量50%时,机组所需冷却水流量22%,水泵电耗约15%。
2、 冷温水泵变频控制
中央空调的冷媒水泵的功率是根据空调满负荷工作设计的,当宾馆、酒店、大厦需要的冷量或热量没有达到空调的满负荷,这时就可以通过变频器调速器来调节冷媒水泵的转速,降低冷媒水的循环速度,使冷量和热量得到充分利用,从而达到节能目的。如果制冷、采暖共用一台水泵,则冬季水泵流量只需50%,自然可大大节省电力;即使是冬夏分泵运行,也可在低负荷季节适当降低流量,如90%流量时,电耗约75%。
3、 冷却塔风机变频控制
风机功率一般都较小,节电不如水泵明显。但风机采取变频控制能大地有助于冷却水恒温,这对于机组制冷恒温为关键;且能使机组溶液循环稳定,获得限度的节省燃料。冷却塔风扇低转速运行还能大幅度减少漂水,节省水源、延缓水质劣化、减少水雾对周围的影响。
4、 采用变频器的其他益处
由于变频器的启动、停止过程是渐强、渐弱式,能消除电机启动对电网的冲击。并可避免电机因过载而引起的故障。
由于电机经常处于低负荷运行,能大幅度延长电机及水泵、风机的寿命,同时因没有启动、停止的冲击,加**量的减少,管路承压及所受冲击力减小,故对管道、阀门、末端设备也起到了保护作用。另一方面,设备噪音、震动均减小,保护了环境。
5、 中央空调机组外变频器的控制方式
● 根据冷却水出/的温度改变水泵转速,调整流量;
● 根据冷却水温度改变冷却塔风机转速,调整水温;
● 根据冷温水出/的温差改变水泵转速,调整流量;
● 根据冷却水出水的温度改变水泵转速,调整流量;
●根据冷媒水的回水温度改变水泵转速,调流量;
我国在节能环保技术方面,已经大范围涉足到新能源领域,针对中央空调的运行方面,主要利用太阳能,实现节能环保。太阳能一直是社会研究的热门技术,其具备清洁、可再生的优势,在很大程度上降低能源消耗。目前,我国将太阳能运用到中央空调系统中,实现节能环保。例如:借助真空集热装置,结合溴化锂,达到空调实质制冷与制热的效果,将太阳能作为直接利用能源,代替空调对电能等资源的消耗。太阳能不仅可以满足中央空调的能源需要,主要的是其清洁的工作环境,可以保证空调系统排出物的程度,降低排体对大气环境的危害,为**太阳能在中央空调中的性,除应用在制冷、制热功能上,还可将其用于水源供应,体现中央空调的经济特性。
在中央空调系统中,主机能耗占总能耗的
以上,因此主机的节能运行是整个系统节能的重要环节。常见的节能控制方法有:
)启停控制。空调装置消耗的电能等于装置运行的时间和装置的容量的乘积,如果运行时间减少,消耗的电能就会按比例下降,对建筑物不同场所的空调负荷进行详细的调查分析,寻找启停控制方式。
2
)针对负荷分别徐徐增减主机开启的台数或调节主机运行功率。
(3)
参数选择。在中央空调设计时合理设定室内设计计算温度和湿度,避免夏天采用过低温度和冬天采用过高的温度,设计中避免送风温度过低,夏季空调室内空气计算温度和湿度越低,房间的计算冷负荷就越大
系统耗能也越大。
2
由于水泵在设备选型时大都留有余量,因此水泵的出水侧阀门都不会全开,有的仅能开到
,这就造成了阀门的节流损失,同时由于阀门限制水量,使主机的制冷效果不理想,往往造成单机供冷不够,双机或多机时却在部分负荷下工作造成大量的电能浪费。在此,变频调速技术能使阀门全开,其节流效果良好。
3
冷却塔的能耗在空调系统中所占的比例虽然并不大,但由于其使用频率高,累积能耗还是十分大的。
)温度控制。利用热敏电阻连接温度调节器,控制冷却塔风机电源的通断,热负荷变化时,通过热敏电阻的检测,发信号给温度计,控制风机的开停,热负荷低于某种程度,命令风机停止运转,热负荷升高,再让风机启动,从而达到节能的目的。
2
)风机台数的控制。对并联配置的冷却塔而言,风量的调节可以通过风机台数控制来实现,根据实际需要来确定风机开启的台数。
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1
)冷冻水系统的节能。冷冻水温度越高,冷水机组的制冷效率就越高。先,不要设置过低的冷水机组冷冻水设定温度。其次一定要关闭停止运行的冷水机组的水阀,防止部分冷冻水走旁通管路,否则,经过运行中的冷水机组的水量就会减少,导致冷冻水的温度被冷水机组降到过低的水平。
2
)冷却水的节能。由于冷却水温度越低,冷机的制冷系数就越高。先,对于停止运行的冷却塔,其进出水管的阀门应该关闭。否则,因为来自停开的冷却塔的水温度较高,混合后的冷却水水温就会提高,冷水机组的制冷系数就减低了。其次,冷却塔使用一段时间后应及时检修,否则冷却塔的效率会下降。
5
、减少水侧污垢、腐蚀及青苔的影响
中央空调水循环系统容易形成水侧污垢、腐蚀及青苔等,严重影响导热系数,是造成中央空调系统能耗偏高的重要原因。为了减少这些现象,除了在冷冻水管路安装用软化水设备和冷却水管路安装电子水处理仪等水处理装置外,每两个制冷运行期结束后都应对水循环系统管路进行除垢、清洗和保养。
6
、通风系统的清理维护
通风系统中污染物对能耗的影响体现在送回风系统上,大量的灰尘和颗粒物在送回风管道的内壁产生上聚集,降低了风阀和风管的性能;同时降低了送、回风速度和送、回风量,增加了风机的能耗,所以要经常清理。定期检查和清理更换过滤器,保持空调系统洁净,经常打扫空调箱、风机箱,清洗和更换。
中央空调系统节能控制分析
中央空调发展到今天,其节能控制主要通过以下五种途径来实现:
智能建筑群发展至今,空调机组已经成为耗能量的建筑设备,因此,加强中央空调系统的节能控制也就显得十分重要。
①、实现全年运行系统的工况自动转换。通常情况下主要根据室外气候变化及空调系统结构的不同要求进行空调参数转换,从而保证系统运行正常,而且实现限度节能。
②、选择合适的控制器参数。如果控制回路总是处于不断调节过程,这样不但浪费能量还会降低执行器的使用寿命。而通过合理选择每个回路的PID参数,使之具备良好的响应性,或者运用更为的控制算法,就能使整个控制系统的性能指标得到较大的提高。
③、选用高质量的温度传感器。在空调系统中,即使相差一个单位调节,也会消耗很多的能量,因此,要想实现节能,选用精度高的传感器尤为重要,这比仅看重传感器的价格更有效。
④、实现多级控制的有效配合。除了具有中央空调机组,有些系统尤其是工艺空调还附带再加热盘管可实现单调节,这个时候合理地选择控制方式及配合关系并控制系统的送风温度就尤为重要,如果空调送风温度过低,就会发生再加热的能量浪费,从而导致整个系统的节能效果都会受到影响。
⑤、随室外温度自动调节系统的温度设定值。比如对于舒适型空调系统,夏季随室外温度的升高我们可适当调高温度的设定值,到冬季再随室外温度的下降调低温度的设定值,从而缩小了室内外的温度差,这样既满足了人们对舒适度的要求,同时也达到了节能效果。
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