阿尔法变频器在中央空调系统中的应用
阿尔法变频技术有限公司技术部
摘要:本文介绍了阿尔法风机,泵类专用变频器在水泵中央空调节能改造中的应用.
关键词:风机,泵类变频器,节能
一,水泵节能改造的必要性
中央空调是大厦里的耗电大户,每午的电费中空调耗电占60%左右,因此中央空调的节能改造显得尤为重要. 由于设计时,中央空调系统必须按天气最热,负荷最大时设计,并且留10-20%设计余量,然而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下,存在较大的富余,所以节能的潜力就较大,其中,冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载,冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应调节,存在很大的浪费.
水泵系统的流量与压差是靠阀门和旁通调节来完成,因此,不可避免地存在较大截流损失和大流量,高压力,低温差的现象,不仅大量浪费电能,而且还造成中央空调最末端达不到合理效果的情况.为厂解决这些问题需使水泵随着负载的变化调节水流量并关闭旁通.
再因水泵采用的是Y—△起动方式,电机的起动电流均为其额定电流的3～4倍, 一台90KW的电动机其起动电流将达到500A,在如此大的电流冲击下,接触器,电机的使用寿命大大下降,同时,起动时的机械冲及和停泵时水垂现象,容易对机械散件,轴承,阀门,管道等造成破坏,从而增加维修工作量和备品,备件费用.
水泵节能改造的方案
变频器能根据冷冻水泵和冷却水泵负载变化随之调整水泵电机的转速,在满足中央空调系统正常工作的情况下使冷冻水泵和冷却水泵作出相应调节,以达到节能目的.水泵电机转速下降,电机从电网吸收的电能就会大大减少.
其减少的功耗△P=PO(1—(Nl/N0)^3) (1)式
减少的流量△Q=Q0(1-(N1/N0)) (2)式
其中N1为改变后的转速,N0为电机原来的转速,P0为原电机转速下的电
机消耗功率,Q0为原电机转速下所产生的水泵流量.由上式可以看出流量的减少与转速减少的一次方成正比,但功耗的减少却与转速减少的三次方成正比.假设原流量为100个单位,耗能也为100个单位,如果转速降低10个单位,由(2)式△Q=Q0〔1-(N1/N0)〕=100*〔1—(90/100)〕=10可得出流量改变了10个单位,由(1)式△P=P0[1-(Nl/N0)^3]=100×(1—(90/100)^3)=27.1可以得出,功率将减少27.1个单位,即比原来减少27.1%.再因变频器是软启动方式,采用变频器控制电机后,电机在起动时及运转过程中均无冲击电流,而冲击电流是影响接触器,电机使用寿命最主要,最直接的因素,同时采用变频器控制电机后还可避免水垂现象,因此可大大延长电机,接触器及机械散件,轴承,阀门,管道的使用寿命.
在深圳市天安工业区,天安大厦的空调系统中,有5台18.5KW的冷却水泵,水的流量是用阀门来调节的,该大厦买了5台18.5KW阿尔法的变频器,对冷却水泵进行了技术改造.该冷却水系统的变频节能系统在初装时,考虑水泵的转速与扬程的平方成正比的关系,及水泵的转速与管损平方成正比的关系:在水泵的扬程随转速降低的同时,管道损失也在降低:而通过设定变频器下限频率的方法又可保证系统对水泵扬程的最低需求.该系统运行稳定.抗干扰的能力强,平滑的软启动功能,对电源和机械设有冲击,高效节能,平均节电40%,投资回收快,保护功能完善,可远程控制,操作简单,安装方便可实现工频变频以回路控制可自动切换,安全运行有保障,低噪音,环保效果显著等.
阿尔法变频技术有限公司 2003年6月24日星期二