一、概述近年來(lái)，大量賓館、寫(xiě)字樓、大型商場(chǎng)的紛紛崛起，中央空調(diào)系統(tǒng)成為改善室內(nèi)環(huán)境、提高建筑品位的重要因素，然而它又是高能耗設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在大中城市中，中央空調(diào)的用電量占城市用電的20~30%左右。在中央空調(diào)系統(tǒng)中，制冷機(jī)組的耗能又占了很大比重，因此，對(duì)制冷機(jī)組進(jìn)行節(jié)能改造，具有重要意義。對(duì)制冷機(jī)組而言，三個(gè)系統(tǒng)可以用變頻調(diào)速裝置進(jìn)行改造，冷媒水系統(tǒng)的變頻調(diào)速流量控制系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的變頻調(diào)速流s控制系統(tǒng)和冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。本文僅討論冷媒水系統(tǒng)的變頻調(diào)速流量控制系統(tǒng)。

　　二、變頻調(diào)速的節(jié)電原理和節(jié)電潛力為采用閥門(mén)控制流量和采用調(diào)速控制流量時(shí)的流量（Q）X作者系本公司機(jī)動(dòng)設(shè)備部助理工程師通信與廣播電視泵的消耗功率：P=KgHAj流呈為（時(shí)：PQ1―AHiOQi（面積）考慮到泵本身的損耗后：從上式可以看出，采用調(diào)速控制流量所節(jié)省的功率由兩部分組成，一是閥門(mén)在兩種不同壓頭下?lián)p失功率的減少值；二是不同壓頭所引起的泵損失功率之差值。調(diào)速控制流fi時(shí)泵的功率大幅度下降，但電機(jī)消耗的功率是否大幅下降還和調(diào)速的方法有關(guān)。由于變頻調(diào)速是一種高效調(diào)速方法，它與滑差調(diào)速、液力藕合調(diào)速不同，它沒(méi)有滑差損耗，本身固有的損耗極低，因此在各種速度下變頻器輸人功率都近似等于電機(jī)的軸功率。

　　對(duì)于泵來(lái)說(shuō)，流fl與轉(zhuǎn)速成正比，而電機(jī)的軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。因此，采用變頻技術(shù)時(shí)所消耗的功率為：若采用閥門(mén)控制流fi，電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下定速運(yùn)轉(zhuǎn)，在不同流量時(shí)電機(jī)消耗的功率為：m=（0.4+0.6Q）Pttl（4）（3）、（4）Ped為閥門(mén)全開(kāi)電機(jī)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)消耗的功率，Q為流量的相對(duì)值。

　　從（3）式和（4）式可以看出，當(dāng)流量Q變?yōu)轭~定流量的50%時(shí)，采用變頻調(diào)速技術(shù)時(shí)消耗功率為?！?5Peil，采用閥門(mén)控制流量消耗功率為0.7Pe（l.節(jié)電率為82.1%，節(jié)電效果非常好。

　　泵變頻調(diào)速節(jié)能的多少與具體工況有關(guān)。為離心式水泵的流量與電機(jī)軸功率的關(guān)系通信與廣播電視泵的流量與電機(jī)軸功率的關(guān)系曲線(xiàn)（1調(diào)節(jié)閥門(mén)時(shí)；2.調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速時(shí)）從可以看出不同流量節(jié)電率不同，流量越小節(jié)電的比例越大。

　　三、54大樓中央空調(diào)水系統(tǒng)的基本情況我公司54大樓空調(diào)面積48000平方米，選用2臺(tái)300萬(wàn)大卡/小時(shí)的蒸汽型吸收式制冷機(jī)供冷，冷媒水泵功率135kW.冷媒水系統(tǒng)為一級(jí)泵系統(tǒng)，用戶(hù)側(cè)采用電動(dòng)二通閥調(diào)節(jié)冷水流量，系統(tǒng)圖如。

　　末端設(shè)備二通閥空調(diào)水系統(tǒng)通信與廣播電視中央空調(diào)大部分時(shí)間在低于額定負(fù)荷的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。在過(guò)渡季節(jié)只有一家用戶(hù)在使用空調(diào)。夏季，白天制冷機(jī)組在滿(mǎn)負(fù)荷情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，夜間，只有少量用戶(hù)在使用空調(diào)，機(jī)組在部分負(fù)荷情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。在部分負(fù)荷情況下，水泵多余的壓頭消耗在管路閥門(mén)上，達(dá)不到節(jié)能的目的。

　　四、變頻調(diào)速改造方案冷媒水泵變頻改造有兩種方案：將電網(wǎng)輸人水泵的50Hz的交流電，逆變?yōu)橐欢l率的交流電，使水泵按一定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，控制水泵的流量。根據(jù)空調(diào)運(yùn)行情況，人為手動(dòng)調(diào)節(jié)流量。這種方式調(diào)節(jié)起來(lái)比較復(fù)雜，且控制精度較差。

　　空調(diào)供回水總管上溫度傳感器將供回水溫差集中反饋到PID控制器，與設(shè)定溫差值比較，并判斷差值，通過(guò)PID比例積分計(jì)算，由計(jì)算機(jī)控制變頻器將電網(wǎng)輸入水泵的50Hz的交流電，逆變?yōu)榉峡刂埔箢l率的交流電，使冷媒水泵按控制要求的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，從而控制冷媒水泵的流量，通過(guò)改變水泵流量保證供回水溫差恒定。系統(tǒng)圖如。

　　這種方式不破壞原有空調(diào)與電氣系統(tǒng)，控制精度較高。

　　改造后的變頻控制比原有方式大大節(jié)約電能。一套135Hz變頻控制系統(tǒng)約需10萬(wàn)元。

　　按節(jié)電40%、每度電1.17元、每天工作10小時(shí)，每月工作30天計(jì)：只需5.3個(gè)月便可收回投資。

　　空調(diào)冷媒水泵恒溫差變頻控制系統(tǒng)圖五、變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的其他優(yōu)點(diǎn)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)除了節(jié)電外，還有其他優(yōu)點(diǎn)：通信與廣播電視1.對(duì)水泵的電機(jī)可實(shí)現(xiàn)缺相、過(guò)載、過(guò)流、過(guò)熱、過(guò)壓等保護(hù)。

　　2.變頻調(diào)速采用軟起動(dòng)，避免了直接起動(dòng)的沖擊及直接斷開(kāi)水泵對(duì)管路系統(tǒng)造成的沖擊（水錘現(xiàn)象）。

　　3.采用變頻調(diào)速技術(shù)后，栗的轉(zhuǎn)速下降，軸承等機(jī)械部件磨損減少，泵端面密封不易損壞，泵的故障減少，壽命延長(zhǎng)，維修工作量也相應(yīng)減少。

　　4.變頻調(diào)速控制系統(tǒng)精度高，控制質(zhì)量好，且操作簡(jiǎn)單t 5.變頻調(diào)速控制系統(tǒng)既是動(dòng)力源又是調(diào)節(jié)流量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用它可取代調(diào)節(jié)閥。由于它不和工藝介質(zhì)接觸，不存在介質(zhì)沖擊和腐蝕問(wèn)題。