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淺析精密空調水循環系統變頻節能控制

華銳凈化 2022-11-02 14:32:27 閱讀


空調水體系的能耗在全部空調體系中占很大局部,因此,研究空調水體系節能存在重要意思。采取變頻把持技巧的變頻空調,可實現疾速、節能跟舒服的溫度把持后果。本文首先剖析了空調水體系的組成跟工作原理,并探討了冷水變流量的節能把持,最后使水泵工作在高效力區域的一些要害設計提出了倡導。
通過變頻器,依據空氣終真個須要,可依據環境溫度主動抉擇加熱、冷卻跟除濕運行方法,使居室在短時光內敏捷達到所須要的溫度,并在低轉速、能耗低、狀況下以較小的溫差穩定,調節冷媒水泵、冷卻水泵的工作頻率,轉變體系中冷媒水量跟冷卻水量,以達到節能的目標。變流節能把持模式也被稱為精巧空調節能把持。本文重點探討了精巧空調水輪回體系變頻節能把持的原理剖析及相干設計要點。
1 空調水體系的工作原理
空調水體系重要設備包含:制冷機組、冷卻水泵、冷凍水泵、冷卻塔跟風機盤管等空調末端設備??照{水體系是一個龐雜的體系,各部件之間是彼此接洽、彼此影響的。
1.1 風機盤管水體系
風機盤管的組成跟工作原理,風機盤管重要有風機、盤管以及空氣過濾器、電念頭、室溫把持裝置等組成,風機常采取前向多翼離心式風機或貫流式風機,盤管則為帶肋片的盤管式換熱器。精密空調能夠充分滿足機房環境條件要求的機房專用精密空調機,是在近30年中逐漸發展起來的一個新機種,特點為大風量、熱負荷變化,應用于圖書館、檔案館、印鈔廠等。風機盤管的水體系的重要功能是輸配冷流體,以滿意末端設備或機組的負荷請求。其配置則應具備足夠的輸送才干,經濟公道的選定水泵、管材跟管徑,存在良好的水力工況牢固性,應便于空調體系負荷變更時的運行調節,實現空調體系節能運行請求、并便于治理、考試跟養護。
1.2 冷水機組工作原理
當天然的冷源不能滿意空調須要時,便采取人工制冷的方法。精密空調廠家通常舒適性空調冷負荷中有30%是為了消除潛熱負荷,有70%是為了消除顯熱負荷。重要有以下多少種:
1)蒸汽緊縮式制冷
蒸汽緊縮式制冷體系的組成及工作進程:蒸汽緊縮式制冷體系重要有制冷緊縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器四個重要設備組成,并用管道相連接,形成一個封閉的輪回體系。
2)接收式制冷
接收式制冷與蒸汽式制冷一樣,都是利用液體在汽化時需接收熱量這一物理特點來實現制冷的,不同的是蒸汽緊縮式制冷是以消耗機械能為彌補,而接收式制冷則是以消耗熱能為彌補的,使熱量從低溫熱原轉移到高溫熱源。
1.3 冷卻塔
制冷劑在冷凝器中進行冷卻凝固進程中放出的熱量,個別通過空氣跟水帶走。以空氣為冷卻介質的冷凝器,多用于小型制冷體系及缺水地區。大中型制冷體系的冷凝器多以水為冷卻介質。制冷裝置的冷卻回水,由冷卻塔的上部噴向塔內的填充層上,以增大水與空氣的接觸面積及接觸時光,被冷卻后的水從填充層流至下部集水池,通過輪回水泵再送回制冷裝置輪回利用。冷卻塔頂部裝有通風機,使空氣以一定的流速由下而上通過填料層,以加強水的蒸發冷卻后果。
2 冷水變流量的節能把持
2.1 變流量體系的重要把持辦法
冷水流量產生變更后,水體系為了在新的流量下能達到牢固均衡,需對管路體系跟水泵進行調節,即調節閥門的開度跟水泵的轉速,不同的把持策略將產生不同的把持后果,進而水泵的能耗情況也不雷同,下面分辨進行比較。冷水體系變流量運行的把持模式重要有溫差把持法跟壓差把持法。
1)溫差把持法
溫度傳感器測得供回水干管上的溫差,與設定值比較,溫差大則加大冷水泵的水流量,溫差小則減小水流量。當負荷降落時,流量將隨之減少,通過溫差把持器、變頻器,降落水泵轉速減少流量。隨著體系總水量減少,利用功能類似的空調房間其末端裝置的水流量按比例減少,適應負荷的變更,實用于體系較小,房間功能比較簡單,整體一致的能耗變更法則的情況,如在我國目前空調體系中應用得十分多的風機盤管體系。風機盤管體系的水路基本不把持,或采取三通閥、電磁閥把持,局部負荷時體系壓差多少乎不變,這給壓差信號的采集造成艱苦,因此風機盤管體系采取壓差把持正確性較差,體系采取最多的是溫差把持。
2)壓差把持法
壓差把持是利用測定點壓差值的變更來把持水泵的供水量,壓力的傳遞速度較高,因此壓差把持反應較快,目前在冷水體系中采取的重要有干管定壓差。干管定壓差把持只是將溫度傳感器換成了壓力傳感器,末端負荷減小而關小冷凍水的流量使得供回水干管上的壓差增大,把持器將把持水泵減少水流量,堅持供回水干管的壓差不變,這樣,對負荷不變更的其它末端來說,因為干管的供回水壓差不變,各支管的供回水壓差也是基本堅持不變的(因為流量減小,干管上的阻力喪失減小,支管上的壓差略有增大),保障了各個末端有足夠的水流量。
2.2 變流量體系的原理
空調冷水體系的最重要的目標是為空調體系的各末端裝置供給能量的交換,如何在滿意這個請求下盡量節能,在冷水體系的發展中在一直完美。在冷水體系的發展跟完美的進程中老是一直碰到新的問題,如冷水溫差過小、水體系阻力喪失過大、管網水力不均衡等,假如堅持供回水的溫差不變,則冷凍水流量的須要降落,可通過減少冷凍水的輸送量來降落水泵的能耗,這就是變流量技巧。
3 計劃設計
就目前的個別的改革設計而言,個別采取以溫度把持為主,在精巧空調體系改革的進程中,堅持了原有的精巧空調體系,增加了熱泵機組、板式熱交換器、儲熱罐跟熱水罐、增加了輪回泵跟調節閥等設備,還開發了一種存在通用功能的變頻調速智能把持節能工作站。
1)對冷凍水泵的把持
冷凍水泵電念頭應采取軟啟動。冷凍水泵電念頭啟動頻率體系設定為45Hz。為維護空調體系的保險運行,冷溫水體系最低運行頻率設定值為30Hz。
在溫差調節器上設定上限報警輸出信號,當末端負荷漸變,溫差達到5℃時,將頻率直接切換到45Hz。使水泵輸出加大到最大流量,以進步負載的跟蹤速度。冷凍水泵啟動后,按智能把持器輸出的把持參數值,調節冷凍水泵變頻器的運行頻率,把持冷凍水泵的轉速,動態調節冷凍水的流量,使冷凍水的供回水溫度迫近智能把持器給定的最優值。夏天:冷凍水額定供水溫度為7℃,額定回水溫度為12℃,溫差△T=5℃;冬天:冷溫水供水溫度為50℃,回水溫度為45℃,溫差△T=5℃。
2)對冷卻水泵的把持
冷卻水泵啟動后,按智能把持器輸出的把持參數值調節冷卻水泵變頻器的運行頻率,把持冷卻水泵的轉速,動態調節冷卻水的流量,使冷卻水的進、出水溫度迫近智能把持器給定的最優值。精密空調廠家通常舒適性空調冷負荷中有30%是為了消除潛熱負荷,有70%是為了消除顯熱負荷。
3)對冷卻塔風機的把持
當風機啟動后,在冷卻塔風機頻率設定高限值45Hz 堅持運行30min后,體系依據空調主機冷卻水進出水溫度傳感器的輸入值變頻調節風機轉速,使冷卻水進水溫度迫近設定值,從而保障精巧空調主機隨時處于最佳運行狀況。以實現冷卻塔風機跟空調主機在最佳工況下的節能運行。
4 結語
論文對精巧空調體系變頻調速技巧進行了實際剖析,通過對精巧空調體系的節能辦法的研究,可能避免不公道的低效用能,降落了空調體系的能耗,進步了能源的利用率。


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