空調(diào)水系統(tǒng)的變流量節(jié)能改造技術(shù)研究

摘 要 隨著空調(diào)技術(shù)的提升，降低空調(diào)能耗， 緩解能源緊張，怎樣將中央空調(diào)水系統(tǒng)改造成變流量的系統(tǒng)，確保水泵可以按照實(shí)際所需的流量進(jìn)行運(yùn)行， 已成為當(dāng)前空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。以下本篇就將研究空調(diào)水系統(tǒng)的變流量節(jié)能改造技術(shù)，并給出具體的執(zhí)行措施。

關(guān)鍵詞 變流量 空調(diào)水系統(tǒng) 節(jié)能改造

一、引言

對(duì)空調(diào)水系統(tǒng)的變流量進(jìn)行節(jié)能改造，不僅可以有效節(jié)省空調(diào)使用費(fèi)用，也可以使空調(diào)在改造后能夠更好的運(yùn)行，擁有更好的節(jié)能效果。本篇主要集中在空調(diào)水系統(tǒng)中改造變流量的可行性，并給出水系統(tǒng)變流量節(jié)能的控制方案，以實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能控制。

二、空調(diào)變流量節(jié)能改造的可行性

空調(diào)水系統(tǒng)中實(shí)施對(duì)變流量的節(jié)能改造，變速運(yùn)行制冷機(jī)，不僅可以優(yōu)化機(jī)組啟動(dòng)性能，還可以有效避開(kāi)喘振點(diǎn)，提高機(jī)組的可靠性以及機(jī)組的功率因數(shù)。例如在某個(gè)有限公司內(nèi)，用2臺(tái)650冷噸離心式制冷機(jī)組用于生產(chǎn)車(chē)間空調(diào)中，不僅可以確保24小時(shí)內(nèi)不間斷運(yùn)行，而且空調(diào)水系統(tǒng)的負(fù)荷穩(wěn)定， 在符合變頻條件之下，不管是大負(fù)荷運(yùn)行還是小負(fù)荷運(yùn)行，都比以往的工頻機(jī)組節(jié)能。還有就是對(duì)空調(diào)水系統(tǒng)的變流量進(jìn)行節(jié)能改造，利用常規(guī)冷水機(jī)組以及改造后的水蓄冷系統(tǒng)，增加放冷泵以及板式換熱器設(shè)備，還可以使機(jī)組的節(jié)能潛力增大，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)，確保企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與節(jié)能效益，為社會(huì)創(chuàng)造節(jié)能效益，平衡電網(wǎng)負(fù)荷。

三、空調(diào)水系統(tǒng)的變流量節(jié)能改造技術(shù)

研究顯示，空調(diào)水系統(tǒng)耗電量占總空調(diào)耗電量的15% ～20%，又因?yàn)榭照{(diào)系統(tǒng)負(fù)荷會(huì)隨室外、室內(nèi)情況而變化，這樣就容易造成空調(diào)系統(tǒng)絕為定流量部分負(fù)荷，會(huì)浪費(fèi)大量的能源。因此，可以根據(jù)空調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)行有效的節(jié)能控制，實(shí)施變流量控制，這對(duì)于建筑節(jié)能將具有重大的意義。空調(diào)水系統(tǒng)變流量改造中，針對(duì)傳統(tǒng)定流量控制中的要素，為避免冷水流量突然減小而引起蒸發(fā)器的凍結(jié)，以及在蒸發(fā)器內(nèi)水流速改變對(duì)水側(cè)放熱系數(shù)Aw的影響，以及水中有機(jī)物在流速低時(shí)會(huì)對(duì)管壁造成腐蝕，故此在變流量節(jié)能改造中，可以采用的溴化鋰吸收式冷水機(jī)組，確保水系統(tǒng)可以變流量運(yùn)行。

硬件設(shè)計(jì)部分：針對(duì)硬件系統(tǒng)中，將會(huì)采用計(jì)算機(jī)以及加變頻器的電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，之后通過(guò)RS-485芯片進(jìn)行連接，不僅變流量水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且還性能可靠。

軟件設(shè)計(jì)部分：對(duì)于軟件部分，則會(huì)采用VisualC++6. 0軟件來(lái)編寫(xiě)整個(gè)程序，不僅結(jié)構(gòu)清晰、運(yùn)行結(jié)果穩(wěn)定可靠，采用變流量水系統(tǒng)還可以有效節(jié)約電力資源。對(duì)于空調(diào)變流量改造中，應(yīng)該根據(jù)空調(diào)水系統(tǒng)的實(shí)際特點(diǎn)，之后可以借助智能自控技術(shù)以及的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，采用先進(jìn)的控制軟件對(duì)空調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)中需要涉嫌對(duì)空調(diào)使用負(fù)荷的實(shí)時(shí)跟蹤，并且還可以減少冷凍水、冷卻水的用量，以此來(lái)減少能耗費(fèi)用；并且在軟件設(shè)計(jì)中，還應(yīng)該實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵電機(jī)的軟啟動(dòng)與軟停機(jī)控制，以此來(lái)減少電流對(duì)電機(jī)沖擊，改善電機(jī)機(jī)組的運(yùn)行條件，降低噪聲。

四、空調(diào)水系統(tǒng)變流量改造在實(shí)際中的應(yīng)用

例如針對(duì)武漢市某高層商用寫(xiě)字樓，其建筑總面積為318萬(wàn)平米，大樓空調(diào)系統(tǒng)中使用離心式冷水機(jī)組供冷，根據(jù)其對(duì)于其冷水機(jī)組中，在中央空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)采用三臺(tái)水冷，在冷水機(jī)組中的單機(jī)制冷量為 400USRT， 其電機(jī)的功率是 300kW；在冷凍水泵中有冷凍水泵三臺(tái)， 其電機(jī)功率為55kW， 流量是 280m3/h， 電機(jī)為自耦變壓器啟動(dòng)；由于該空調(diào)水系統(tǒng)的能耗較大， 因此可以采用變流量節(jié)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能改造。保留原有繼電接觸器的控制線路，采用PLC編程控制實(shí)現(xiàn)對(duì)中央空調(diào)的控制， 節(jié)約投資。

對(duì)于空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能改造中，為確保用戶能夠直觀方便的使用控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)， 應(yīng)采用 IPC 一體化工作站+PLC+變頻器的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，給予有效的人機(jī)界面， 確保空調(diào)水系統(tǒng)變流量改造的有效實(shí)施。應(yīng)該確?？刂葡到y(tǒng)中各子系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性，有效控制其設(shè)置參數(shù)，從變流量節(jié)能的角度出發(fā)， 卻在空調(diào)主機(jī)內(nèi)的冷凍水供水溫度不應(yīng)該設(shè)置過(guò)低， 而對(duì)于空調(diào)冷水供水的最小流量也不能超過(guò)規(guī)定數(shù)值范圍。并且對(duì)冷卻水系統(tǒng)以及冷凍水系統(tǒng)進(jìn)行變流量改造中， 使用冷凍水溫差控制與壓差控制控制方法，將冷凍水送回溫差控制在 4.5℃到5℃，然后根據(jù)PLC通過(guò)溫度傳感器的水溫度讀入內(nèi)存， 并且在保證空調(diào)水系統(tǒng)機(jī)組安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上， 控制熱交換速度， 并根據(jù)回水以及出水溫差值去調(diào)節(jié)冷凍水流量， 既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)捷，實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)冷媒流量的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，降低空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗；又因?yàn)殡姍C(jī)啟動(dòng)以及運(yùn)轉(zhuǎn)中都不產(chǎn)生沖擊電流， 可有效延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命，可以達(dá)到最大化的節(jié)能效果。

五、結(jié)論

綜上所述，對(duì)于空調(diào)水系統(tǒng)的變流量實(shí)施節(jié)能改造，不僅可以有效控制熱交換的速度， 還可以達(dá)到節(jié)能的目的?？照{(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能改造技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，不僅可以改成傳統(tǒng)定流量水系統(tǒng)系統(tǒng)的弊端，可以降低水系統(tǒng)在空調(diào)系統(tǒng)中的能耗量，減少資源浪費(fèi)，具有實(shí)際上的應(yīng)用價(jià)值。

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