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      科普知識
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      變頻器

      富士變頻器在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

      發(fā)布日期:2022-10-09 點擊率:132 品牌:富士_Fuji

      系統(tǒng)概述
      中央空調(diào)是大廈里的耗電大戶,每年的電費中空調(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。 由于設(shè)計時,中央空調(diào)系統(tǒng)必須按天氣最熱、負(fù)荷最大時設(shè)計,并且留10-20%設(shè)計余量。但實際上絕大部分時間空調(diào)是不會運行在滿負(fù)荷狀態(tài)下的,存在較大的富余。中央空調(diào)系統(tǒng)冷凍主機可以根據(jù)負(fù)載變化隨之加載或減載,冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負(fù)載變化做出相應(yīng)調(diào)節(jié),存在很大的浪費。所以節(jié)能的潛力就較大。

      節(jié)能方案
      中央空調(diào)系統(tǒng)通常分為冷凍(媒)水和冷卻水兩個系統(tǒng)(左半部分為冷凍(媒)水系統(tǒng),右半部分為冷卻水系統(tǒng))。根據(jù)國內(nèi)外最新資料介紹,并多處通過對在中央空調(diào)水泵系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制改造的成功范例進(jìn)行考察,現(xiàn)在水泵系統(tǒng)節(jié)能改造的方案大都采用變頻器來實現(xiàn)。
      水泵系統(tǒng)的流量與壓差是靠閥門和旁通調(diào)節(jié)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(xiàn)象,不僅大量浪費電能,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。
      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心流的3~4倍, 一臺90KW的電動機其起動電流將達(dá)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,起動時的機械沖及和停泵時水垂現(xiàn)象,容易對機械散件、軸承、閥門、管道等造成破壞,增加維修工作量和備品、備件費用。
      綜上,為了節(jié)約能源和費用,需對水泵系統(tǒng)進(jìn)行改造,采用風(fēng)機、泵類專用變頻器,以便達(dá)到節(jié)能和延長電機、接觸器及機械散件、軸承、閥門、管道的使用壽命。這是因為變頻器能根據(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做出相應(yīng)調(diào)節(jié),以達(dá)到節(jié)能目的。水泵電機轉(zhuǎn)速下降,電機從電網(wǎng)吸收的電能就會大大減少。
      減少的功耗△P=PO(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為電機原來的轉(zhuǎn)速,P0為原電機轉(zhuǎn)速下的電機消耗功率,Q0為原電機轉(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個單位,耗能也為100個單位,如果轉(zhuǎn)速降低10個單位,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個單位,即比原來減少27.1%。再因變頻器是軟啟動方式,采用變頻器控制電機后,電機在起動時及運轉(zhuǎn)
      過程中均無沖擊電流,而沖擊電流是影響接觸器、電機使用壽命最主要、最直接的因素,同時采用變頻器控制電機后還可避免水垂現(xiàn)象,因此可大大延長電機、接觸器及機械散件,軸承、閥門、管道的使用壽命。



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