浅谈中央空调系统节能改造.pdf

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1、捆J■-■意论坛等栏中达电通股份有限公司吴木荣摘要：利用变频器和PLC的逻辑控制功能及通讯功能，对中央空调各个系厅、天波府和大堂及西楼的保龄球馆、宴会厅、西餐厅、一楼大统分析后做出节能改造的方案。堂、天堂吧、潮洲城、二楼大堂、东大堂和会议室等地方，改造关键词：中央空调；变频技术；PLC，逻辑控制，通讯能力原因：目前热交换和新风供给不能根据人流的多寡作快速调整，并且温控不精确(采样点在回风口，冬天供暖，热气上升，人员活动区温度较设定温度低；反之，夏天供冷气，冷气下降，人员◇前言活动区温度较设定温度低。(5)东楼／西楼的供水系统，改造原因：目前采用人工大幅中央空调是大厦里的耗电大户

2、，正常供暖或供冷季节每年的容调，由于供水电机功率较大(分别为55kW和30kW)，大幅容电费中空调耗电占6O％左右，因此中央空调的节能改造显得尤为调除了造成大的功率冗余和能量浪费，同时将会造成供水不稳重要。由于中央空调系统按最大负荷设计，并且留l0-20％设计定、水锤和启动电流冲击，严重影响管件寿命和供水水质。余量，而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下，存在较大的冗余，所以节能的潜力很大。另外冷冻水泵和冷却水◇控制方案及实现方法泵不能随负载变化作出相应调节运行速度和合理数量，只能靠门酒店中央空凋结构分为供暖和供冷两部分，其中供冷包含冷和旁通来调节系统的流量与压差，因

3、此不可避免地存在较大截流却塔，冷水机组，冷冻水泵，冷却水泵和末端，供暖部分包含热损失和大流量、高压力、低温差的现象，从而致使大量电能浪费水泵和加热器。该中央空调的系统结构如图1所示。(冷冻水泵额外负载增多间接造成冷水机组负荷变大)和造成中央空调最末端达不到合理效果的情况。本文针对某酒店改造项目的自身特点，利用变频器和PLC的控制系统对原项目的中央空调系统进行节能改造，使其更加合理利用能量，对于减少能耗、提高效率具有重要意义。◇项目介绍图l中央空调的系统结构图广东某酒店改造项目节能改造点如下：该中央空调的西楼配置图和东楼配置图分别如图2和图3N(1)东楼／西楼的中央空调之冷冻水泵

4、控制，改造原因：人示。工通过调整管阻调整供应冷量，虽然满足使用但造成巨大的能量(1)冷冻机组浪费。一般冷冻机组控制系统设计方式：在冷水机组的供／N水总管(2)东楼／西楼中央空调之冷却水泵控制，改造原因：人工上分别设一个温度传感器(T)，在冷冻回水管上设一个流量计通过调整管阻调整冷却水流量(热交换量)，虽然满足使用但造(F)，同时将此三种信号输入到控制器，经运算可得出大楼的成巨大的能量浪费。冷负荷Q=F△T，根据冷机组的效率曲线，经过计算比较，取各(3)东楼／西楼的中央空调之冷却塔风机控制，改造原因：种组合中的能耗最小者，并根据设备累计运行时间，进而自动选一是频繁启动，冲击电流大

5、，接触器和电机寿命受影响；二是风择冷机的最佳组合。使系统的总能耗保持在最小值，以达到最佳量不能根据送回水温度自动调整而造成能量浪费。节能的效果。(4)风机盘管冷量交换控制，主要分布点为东楼5号会议自动{匕博，己2cj0年1其中，N1为改变后的转速；NO为电机原转速；P0为原电机转速下的电机轴功率消耗；OO为原电机转速下所产生的水泵流量。由上式可以看出流量Q与转速N一次方成正比，功耗P与转速N三次方成正比。假设原流量为100个单位，耗能也为1O0个单位，如果转速降低1O个单位，由△O=OO[1一(NI／N0)]=100+(1一(90／100)]=10可得出流量改变了lO个单位，A

6、P=PO[1一(N1／N0)]=100×(1一(90／100))=27．1，可以得出，功率将减少27．1个单位，即流量减少10％能耗减少了27．1％。当用蝶阀的开度来控制冷冻、冷却水流量大小时，蝶阀阻管与功率P变化(如图3所示)由曲线1到曲线2，流量减小，但功率图2西楼配置图却没有减小多少。若通过调整转速(如图4所示)，H—Q曲线由曲线1到曲线2，蝶阀开度100％时，蝶阀阻力为零，管道阻不变，功率省很多。：一图3东楼配置图虽然大容调会产生大的功率冗余大的能量浪费，但从冷水机组的运行特性考虑，在没有生产厂家配合处理的情况下不适宜进行变频改造，故本方案暂不考虑。(2)冷冻泵组／冷却

7、泵组控制方式：依据所送水／回水温差、流量和供回水压差，计算决定启动机组台数和变频运行泵的运行频率，自动调整到最佳热一0∞QiQ(n)交换量状态；图4不同转速对应的阻管与功率P变化曲线图由于水泵采用的是Y一△起动方式，电机的起动电流均为其系统改造方式如下：额定电流的3～4倍，在如此大的电流冲击下，接触器、电机的西楼和东楼冷冻冷却泵控制图分别如图5和图6所示使用寿命将受到影响；起动时的机械冲及和停泵时水锤现象，容易对机械敞件、轴承、阀门、管道等造成破坏而增加维修工作量回和备品、备件费用，另外，仅