一次冷冻水泵变压差变频控制

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1、一次冷冻水泵的控制项目报告第八组陈玉升1253193董飞1253118余世杰1253070刘琦1253513指导老师黄治钟一次冷冻水泵的控制引言常见的空调二级泵水系统及一级泵水系统分别如图1a,b所示。通常水系统中冷水机组按定流量方式运行。随着空调负荷的减少,负荷侧的需水量也减少,当冷水机组的运行台数不变时,超过用户侧需求部分的水量,在一级泵系统中,通过图1b中的旁通调节阀从供水管流至回水管;在二级泵系统中,则是通过调节二次泵的转速来满足负荷侧的需求。同时,一次泵一般情况下由于冷水机组的流量限制不采用变频控制，总水量多出二次泵总水量部分由平衡管流回，这就造成了一定的能量浪费。若对一次泵采

2、用变流量控制，则可以节省大量能源。在实际过程中，实践证明冷水机组中蒸发器流量保持在其额定流量的50%及以上时冷水机组均可长期运行。一、建筑基本况本文为某商业建筑一次泵水系统控制设计。该建筑地上28层，地下2层，总高110m，总建筑面积80,000㎡，其中裙房3层共20,000㎡，为商场，主楼地上总面积50,000㎡，地下室为10,000㎡，为办公楼。裙房周日到周四工作时间为10:00~21:00，周五、周六工作时间为10:00~22:00；主楼工作时间为周一到周五：8:00~18:00。大楼一次冷冻水泵有4台，与冷水机组一一对应连接，其中3台额定流量500m3/h，扬程18m，电机功率4

3、5kW；1台额定流量250m3/h，扬程18m，电机功率22kW。裙房为一次水系统，主楼为二次水系统，裙房、主楼合用一次冷冻水泵。系统结构图如图1-1。目前，大楼的一次泵定流量运行，且只有对应冷水机组的启停控制。这种控制方案简单、安全，但是使得空调系统中冷冻水泵不仅不会跟从主机的部分负荷运行而改变流量，也不会跟随冷水机组的减载而减载。因此照成了大量的能源浪费。二、一次泵变频控制方法的确定1、压差控制：部分负荷下，室内温控器根据室内温度的变化来改变电动调节阀的开度，从而引起供回水管压差的变化，压差传感器将这一信号传送给变频器，与设定值进行比较，从而通过变频器控制水泵的转速。按控制点的不同，

4、可分为控制供回水总管间压差和裙房最不利环路用户端压差。具体实施中，根据管路特性设定一预设压差值，将传感器测得的某两个控制点之间压差与之比较，若实测压差值大，则变频器动作，降低输出频率，减小水泵转速；反之，则需调整转速加大。压差设定值越小水泵能耗越少，但为了保证末端设备的正常运行不能无限减小，压差设定值的确定有下限，而这个下限值与压差传感器的位置有关，压差传感器通常设置在供回水干管之问和最不利环路末端两侧，压差传感器设置在供回水干管之间时，压差设定值的下限为额定状况时压差传感器与最不利环路用户端之问的压降，水泵的变频动作不会引起支路之间的相互影响；压差传感器设置在最不利环路末端两侧时，压差

5、设定值的下限为最不利环路末端压降，在这种方式下由于流量的变化可能会引起最不利环路发生变化，此时就需要对各个时刻的管路进行水力计算，确定不同时刻下的最不利环路，如果最不利环路没有改变，则不需要增设压差传感器，如果发生了变化，则在变化后的最不利环路末端设置压差传感器，并且控制水泵的变频。1.1定压差控制：预设的压差值保持恒定，当分集水器两端的差压变化时，可以通过控制器对其惊喜哦难怪呢旁通调节或者一次水泵变频调节，从而使用户端的负荷保持稳定。优点：流量调节余地大,能够从容地应对扰动,并能满足不同环路对空调个性化的要求。可以基本消除温差控制中存在的迟滞性，较为及时反映用户端负荷变化。缺点：稳定且

6、控制效果良好的压差预设值不容易求得。对供回水总管采用定压差控制时，变频器理论有效功率仅与流量一次方成正比，节能效果不明显。流量调节余地大,也意味着在阀门上的压差常常较大,造成无谓的能量消耗。1.1变压差控制（压差重置）：设定压差值随负荷的变化而变化。给出一种具体做法：a．任何时候所有的阀门开启度都小于90％，此状态连续保持十分钟，把压差设定值减少10％；b．任何时候所有的阀门开启度都大于95％，此状态连续保持8分钟，则压差设定值增加10％。用变压差控制能最大限度的降低压差设定值，从而减少阀门的节流损失，具有更好的节能效果，但需复杂的控制系统和相应的控制算法。变压差控制方式需要设置较多的传

7、感器，且控制过程较为复杂，日后的维护保养工作较重，适合于各空调支路上压差各不相同且需要精确控制的场合，也适用于传感器以及变频控制装置在整个空调系统当中的初投资比例较小的场合。2、温差控制根据供回水温差一定时冷量与流量成正比的关系。利用制冷机房供、回水干管的温差控制水泵的流量，使空调负荷变化直接影响流量变化的方式被称为温差控制法。在供回水管上设置温度检测装置，供水温度通常控制在7摄氏度，供回水温差为5摄氏度。温度检测装置通过分析用户侧