中央空調變頻控制柜

大型場館，寫字樓的電耗中，中央空調系統占據了一個很大的比例（暖通空調設備是建筑中的用電大戶，其裝機容量約占建筑中用電設備總容量的60%，其耗電量約占總耗電量的50%）。對于一般性集中空調系統，冷熱源使用能量占40%，輸送系統使用能量占60%。

常規中(zhong)央(yang)空調系(xi)統(tong)(tong)的重要(yao)組成部分：風機(ji)和冷凍冷卻水泵(beng)為工頻運(yun)行(xing)，同時(shi)(shi)由于系(xi)統(tong)(tong)設(she)備容量選型、以及不能(neng)(neng)(neng)根據實(shi)(shi)際用(yong)冷量及天氣(qi)的冷暖(nuan)變化等(deng)因素(su)的影響自動調節(jie)循環水量，同時(shi)(shi)大多數系(xi)統(tong)(tong)都不同程(cheng)度存在著溫差偏(pian)小、揚(yang)程(cheng)過高、流(liu)量過大等(deng)現象而(er)白(bai)白(bai)消耗(hao)了大量電能(neng)(neng)(neng)。這些現象的存在再(zai)次為我們實(shi)(shi)施節(jie)能(neng)(neng)(neng)技術改(gai)造提(ti)供(gong)了節(jie)能(neng)(neng)(neng)空間保障。

山東新壬設計的中央空調智能控(kong)制系統(tong)主要由變頻器、可編程控制器(PLC)、溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等控制單元組成。它可根據中央空調系統各關鍵部位的溫度和壓力，控制調整壓縮機、冷卻水、冷凍水、風機等機組拖動單元的轉速，在精確地進行溫度控制的同時，延長空調系統壽命(15-20倍)，可較大幅度地節約(yue)電能。

主要性能和特點：

■  節(jie)電(dian)效(xiao)果顯(xian)著(zhu)，節(jie)電(dian)率一般可達(da)30%-60%

■  多泵智能切換運行(xing)，變頻－工頻系(xi)統可(ke)相互切換，減(jian)少(shao)投資和確保設(she)備安全使(shi)用。

■  系統閉環控(kong)制(zhi)：使設(she)備隨熱負荷(he)的變化(hua)自動調節(jie)電(dian)機轉速，準確地(di)進行溫度(du)控(kong)制(zhi)，在(zai)較佳控制(zhi)狀(zhuang)態下(xia)提供較大限度的節能。

■ 實現降速運行和軟啟動(dong)，減(jian)(jian)少(shao)振動(dong)、噪聲和磨損，延長了使(shi)用壽命(ming)，減(jian)(jian)少(shao)公(gong)害，保(bao)護環境。

■  先進的設(she)置和監控及調節功能(neng)改善了系統(tong)運行特性，使(shi)系統(tong)使(shi)用(yong)方便。

■  系(xi)統具(ju)有(you)各(ge)種保護措施，使系(xi)統的運轉(zhuan)率(lv)和安全可靠性大大提高。

■  系統具有故障(zhang)報警及故障(zhang)自動停機功能，保(bao)證了運行的可靠性(xing)。

1、中央(yang)空調(diao)系統耗電的現狀：

一(yi)般來說，中央空調系統的負(fu)載能(neng)力是(shi)按照(zhao)天氣，負(fu)荷等各類(lei)條件來設計的，存在著很大寬裕量，但實際上系統極少在這些極限條件下工作，根據有關資料統計，空調設備95%的時間運行在70%負荷以下波動，所以實際負荷總不能達到滿負荷，特別是冷氣需求量少的情況下，主機負荷量低，為了保證有較好的運行狀態和較高的運行效率，主機能在一定范圍根據負載的變化加載和卸載，但與之相配套的冷卻水泵和冷凍水泵卻仍在高負荷狀態下運行，這樣會帶來以下一系列問題：
● 水(shui)流(liu)量(liang)過(guo)大使(shi)冷水(shui)系統(tong)進水(shui)和回水(shui)溫差降低(di)，惡(e)化了(le)主(zhu)機的工作條件(jian)、引起主(zhu)機熱交(jiao)換效率下降，電能浪費嚴重；
● 水(shui)泵壓力過大，通常都是(shi)通過調(diao)整管道上(shang)的閥(fa)門開度(du)來調(diao)節冷卻水(shui)和冷凍水(shui)流量(liang)(liang)，因此(ci)閥(fa)門上(shang)存(cun)在著(zhu)很(hen)大的能(neng)量(liang)(liang)損失(shi)。
由于中(zhong)央空(kong)調冷卻水、冷凍(dong)水系統運行(xing)效率低，能耗較大且屬長期運行(xing)，進行(xing)節(jie)能技術改造是(shi)完(wan)全(quan)必要(yao)的。

2、中央空調調節冷凍/冷卻(que)泵轉速的(de)節電原理：

采用交流變頻技術控制冷凍/冷卻泵的運行，是目前的有效途經之一。泵的負載功率與轉速成3次方比例關系，即P∝N3，其中P為功率，N為轉速；可見用變頻調速的方法來減少水泵流量的經濟效益是十分顯著的，當所需流量減少，水泵轉速降低時，其電動機的所需功率按轉速的三次方下降。例如：
A． 當水(shui)泵(beng)流量下(xia)降10％（跟蹤輸出頻(pin)率為(wei)45Hz）
則電動機軸功率P′=(0.9)3P=0.729P 即節電率27.1％
B.  當水(shui)泵流量下降30％（跟(gen)蹤(zong)輸(shu)出頻率為35Hz）
則電動機軸功率P′=(0.7)3P=0.343 即節電率65.7％
當冷(leng)(leng)水機負荷下降時，所需的水流(liu)量(liang)(liang)(liang)減少(shao)，通過電動(dong)(dong)機的調速(su)裝置降低(di)泵(beng)的轉速(su)來減少(shao)水的流(liu)量(liang)(liang)(liang)，泵(beng)的軸功率相應減少(shao)，電動(dong)(dong)機的輸入功率也(ye)隨之減少(shao)。當用冷(leng)(leng)量(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，冷(leng)(leng)機負荷量(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)大(da)，冷(leng)(leng)凝器進出水溫差增(zeng)(zeng)大(da)，變頻器運行頻率增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，水泵(beng)轉速(su)加(jia)(jia)快，水流(liu)量(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，從(cong)而維(wei)持溫差恒定。反之亦然。從(cong)而達到理想的節能效果。

3、節電控制(zhi)原理：

變頻中央控制器通過溫度模塊及溫度傳感器將冷凍/冷卻泵的回水溫度和出水溫度讀入內存，并計算出溫差值；然后根據其溫差值來控制變頻器的轉速，調節出水的流量，控制熱交換的速度；溫差大，說明室內溫度高，應提高冷凍/冷卻泵的轉速，加快冷凍/冷卻水的循環速度和流量，加快熱交換的速度；反之溫差小，則說明室內溫度低，可降低冷凍/冷卻泵的轉速，減緩冷凍/冷卻水的循環速度和流量，減緩熱交換的速度以節約電能；變頻器的啟動、停止、運行頻率的改變及監控顯示數據如變頻器輸出功率、變頻器輸出頻率、輸出電流，輸出電壓等都是由變頻中央控制器通過485通信協議實現的。

4、應用(yong)范圍：

各類中央空調冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔風機、送風風機等;

5、節電控(kong)制過程：

變頻器的上限頻率設為50Hz，變頻器的下限頻率為30Hz（根據現場情況而定），自動控制時按照圖一的控制曲線，并結合先進的智能模糊控制技術。
（1）當溫差≤1℃時，變頻器將在30Hz頻率運行，隨著室內溫度的不斷升高，冷凍/冷卻回水的溫度也不斷上升，變頻器的運行頻率也隨著溫差的增大而自動升高；
（2）當溫差≥5℃時，變頻器將在50Hz頻率運行，這時1臺變頻器已無法滿足控制要求；需要啟動M2冷凍/冷卻泵（第2臺泵），M2啟動過程完成后，共同調節冷凍水的流量，控制熱交換的速度，實現了出水和回水間的恒溫差控制；
（3）當溫差繼續升高并≥5℃時， 要啟動M1、M2冷凍/冷卻泵進行工頻運行，共同調節冷凍/冷卻水的流量，控制熱交換的速度，實現了出水和回水間的恒溫差控制；
（4）如果當溫差降低到≤1～2℃時，可關閉其中的1泵，保留1臺變頻器自動運行，實現較(jiao)大限度的節(jie)能。
冷凍/冷卻泵在運行后，控制系統會自動給主機發出運行允許信號，從而保證主機開機運行時不會出現如管道結冰的危險，從而保證了變頻節能部分能很好地配合整個中央空調系統的運行。

6、節電設備特點:

●變頻系統采用勵磁控制方(fang)式，對(dui)勵磁電流(liu)進(jin)(jin)行調整, 使電動機的效率得(de)到更大(da)幅度的提(ti)高，更進(jin)(jin)一步(bu)實現高效節能；
●配備觸摸屏人機介面，操(cao)作(zuo)控(kong)制簡捷，各種數(shu)據(ju)顯示直(zhi)觀(guan)；
●配(pei)備可編程控制器、RS485通(tong)信模(mo)塊，節電/旁路自動(dong)切(qie)換，操作方便；
●內置瞬時停電再啟動功能及再試(shi)啟動功能，在無(wu)人看(kan)管的情況下，完全自動化(hua)運行；
●對(dui)水泵實(shi)現(xian)軟停和(he)軟起，可完全消除網管(guan)水錘效應；
●可隨時調(diao)節管(guan)路中(zhong)的(de)壓差，保證(zheng)在(zai)合適的(de)范圍內；
●運行(xing)合理，電(dian)機、水泵、聯軸器的使用壽(shou)命(ming)將大大提(ti)高；
●冷(leng)凍和冷(leng)卻泵的節電(dian)率在(zai)20%以上，甚至可達60%