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SIEMENS广东省惠州市(授权)西门子代理商——西门子华南总代理

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2024-11-11 07:00:00
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详细介绍
一、引言

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,中央空调系统已广泛应用于宾馆、酒店、写字楼、商场、医院大楼、工业厂房等场合,其系统结构由制冷压缩机组、冷(热)媒循环水系统、冷却循环水系统、冷却塔风机系统、盘管风机系统等组成。系统设计容量大多是按照建筑物Zui大制冷、制热负荷或新风交换量需求来选定的,且留有很大的裕量。在使用过程中无法随着如季节的变化,昼夜的变化,人数的多少进行调整,电机长期在工频全速运行,出现“大马拉小车”的现象。虽然系统采用了闸阀、档板等节流方式,但能量浪费十分严重,用电量占大厦总用电量的60%以上,其中,水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的40%左右,故有着很大的节能空间。因此节约低负荷时主压缩机系统和水泵、风机系统的电能消耗,具有极其重要的经济意义。二、中央空调系统的工作原理及组成结构中央空调系统由主机、冷冻水循环系统、冷却水循环部分三大部分组成。其冷却水泵控制原理图如下图所示:图片中央空调系统按负载类型可将其分为两大类:1、恒转矩型负载:如螺杆式或离心式制冷主压缩机系统的压缩机,不仅对轴输出的转矩具有Zui小值限定的需求,而且其转速与功率的关系也近似表现为线性特征。2、平方转矩型负载:如冷却循环水系统、冷媒循环水系统(热泵循环水系统)、冷却塔风机系统、盘管风机系统等的风机、水泵类负载,它们对轴转矩没有严格的需求,其轴功率与转速具有显著的立方关系特征。不同的负载类型具有不同的转矩、功率关系特性,节能空间各有不同。(1)制冷压缩机的节能调节原理   以蒸汽压缩式制冷循环为例,中央空调的制冷系统其制冷循环过程如上图所示。螺杆压缩机的功率调节可以通过变频调节的方式,以降低螺杆的转速来实现。(为防止排气端向排气孔形成的高压气体倒流现象的发生,如喷油现象,通常将Zui小排气量限定在10%左右)。因此,螺杆压缩机的功率输出可以在10%~范围里实现无极调节。有经验数据表明,当螺杆压缩机负荷在50%以上时其功率与负荷成线性正比关系,而低于40%负荷时其实际消耗功率远大于线性理论计算功率,所以采用变频技术时无法全负荷区间内获得理想节能效果,从而使变频控制技术的应用受到困扰。由上分析可见,就中央空调制冷压缩机而言,压缩机本身业已采用了自动调节方式,故一般不建议对制冷压缩机进行节能改造。(2)风机水泵节能调节原理由流体力学理论可知,离心式流体传输设备(如离心式水泵、风机等)的输出流量Q与其转速n成正比;输出压力P(扬程)与其转速n的平方成正比;输出功率N与其转速n的三次方成正比,用数学公式可表示为:Q∝N     H∝N2    N∝N3  KW=Q*H∝N3  (Q代表流量,N代表转速,H代表扬程,KW代表轴功率)例如:将供电频率由50HZ降为45HZ,则P45/P50=(45/50)3= 0.729,即P45=0.729 P50;将供电频率由50HZ降为40HZ,则P40/P50=(40/50)3= 0.512,即P40=0.512 P50。由上述原理可知,降低水泵的转速,水泵的输出功率就可以下降更多。改造前我们需要判断系统是否具有节能潜力。由于中央空调系统所具有的特殊性,主要从两个方面来考虑:首先是泵本身的额定流量与扬程指标和运行时实际输出表现;其次是系统对实际供水需求量所要求的温度差,或压力与机组标准指标之间的偏差大小。以冷冻泵为例,采用实时采集进出水温度数据,通过智能温度控制器控制运算处理,输出4—20mA的模拟信号,决定变频器对泵的调节方向与调节幅度。为了避免出现“闷泵”或“断流”现象,泵的转速应限定在一定值以上,这个下限转速(Zui低供给扬程和流量)可以通过变频器的输出下限频率来设定,在保证足够的扬程和流量的前提下(避免中央空调系统低压检测报警动作),建议采用温度控制方式来实现。


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