中央空调系统变频节能改造方案

中央空调系统变频节能改造方案（精选16篇）

1.中央空调系统变频节能改造方案 篇一

中外运敦豪新风机组节能改造方案

A.节能因数。风机的回风温度恒定，根据天气以及使用度采用变频调速使其长期运行在高效状态。

据文献资料，当变频器与电机采用1控1方案时可节约电20%~60%。节能效果进行计算确定。

B.智能因数。变频器有通讯输出接口，方便以后只能升级需求。

c.软启、软停因数。变频器的软启、软停功能，可以降低电机启动和停止时的冲击电流，减少设备的损耗。

变频器控制风机的正常运转，工频运行作为备用。

变频器的运转频率根据风机回风温度调节，回风温度设定为屋内人员最适宜温度，由温度传感器的输出信号接到变频器的模拟信号端子，在变频器上设定相应的数据，来控制风机的运转速度，达到最大的工作效率。

变频与工频之间采用转换开关进行切换，为了安全，变频与工频采用联锁控制。

新风机组为两台11kw的风机给群楼进行换风，现为工频运转，全速运行，所有办公区域风量较大温度过低。现采用变频器控制时可以根据回风设定的温度调节风机的转速。

风机11kw运转时能产生20000m3/h的风量，风机所给区域的空间约为2000m3，即循环了10次；通过计算得到新风机的回风温度设定在26·c时只需5次循环的风量即可达到，即产生10000m3/h的风量就能满足。此时电机的输出功率约为6kw就能满足风量的循环。温度高、温度低信号分别由变频器的两个点给出。

初步计算得知回风温度稳定在固定值时，每台风机的输出功率约为6kw，以每天运行10小时计算，每天节约能耗约为（11-6）kw*10h=50kw.h；每年运行时间以300天计算，全年节能约为50kw.h*300=15000kw.h，以0.95元/kw.h计算每年节约15000*0.95元=14250元。两台新风机全年节能约为2.8万元。

2.中央空调系统变频节能改造方案 篇二

1 空调送风系统节能潜力分析

对于高层建筑来说,由于各楼层、房间的使用及四季的变化,对空调系统的送风要求不尽相同,因此存在节能改造的可能性、可行性。具体分析如下。

1.1 中央空调系统的工作原理

图1所示空调系统的工作原理为:空气从回风口和新风口进入空调系统入口,入口处设调风门以控制进风量的大小,过滤后的空气继续往前到空气混合室,通过送风机后被送去加湿,加湿后的空气送去冷却或加温(随季节而定),经挡水板进入空气分配室,再到送风管,最后进入空调室。

送风一般由若干台送风机同时完成,所需的送风功率视需要而定,应该是可调的。接受部分回风可节省热能,新风口能增加新鲜空气。

1.2 风机的转速送风量和能耗之间的关系

风机轴的输入功率P与风量的输出Q和扬程H之间关系[1]为

P = kQH (1)

式中,k为常数。

式(1)说明,电机的输出功率和它驱动的风机的风量Q、扬程H成正比,当风机转速n变化时,风机输出的风量Q将发生变化,它们之间关系为

Q2/Q1= n2/n1 (2)

风机转速和出风量成正比,风机的输出功率P和转速n有以下关系:

P2/P1= (n2/n1)3 (3)

从式(1)、式(2)、式(3)可见,减少送风量可通过降低风机的转速实现。降低风机的转速将大大地降低能耗,节能效果明显。

2 节能送风控制系统

节能送风系统要考虑风机的运行控制方式,即应使每台风机的运行时间尽量均衡,另外,控制器应简单有效,设计时能考虑各种特殊情况,具有一定的抗干扰及应变能力。

2.1 风机的控制方案

减少送风量的最有效的方法是改变风机的转速。风机的转速可通过改变电机的转速实现,对于三相交流异步电动机使用变频器即可有效地改变电机的转速。对于用多台风机组成的送风系统,这里以3台为例,拟采用如图2所示的方案,来实施送风量的调节。3台电机的总功率应大于、等于最大送风量所需的输入功率,3台电机中,只对第3台实施变频调速,第1,2两台以工频方式运转,这样,既可以减少变频器的容量、成本,又能很好地完成风量调节的目的。送风系统工作过程如下:在最小负荷下,要保证有1台电机按工频方式运转,以保证最小的送风量。当要求送风量增加时,可按以下方式改变运行状态,1号机运行风量不足,3号机投入按变频方式运行,逐步增加转速以达到送风量的要求。若送风量仍然不足,2号机投入运行,3号机仍以变频方式运转,改变3号机转速以达到需要的送风量。在要求送风量减少的过程中,设3台风机同时运转,先降低3号机的工作频率到最低值,若送风量仍然过大,切除1,2号机中先接入的1台,3号机以变频方式高速运转,若送风量仍然过大,降低3号机的转速,直至切除3号机。

2.2 闭环送风机变频系统的构成

要构成闭环系统,需要在出风口安置风压传感器,以保证出风口有恒定的风压,当测得的风压上升时,说明送风驱动量过大了,此时应降低送风驱动量。当测得的风压降低时,说明此时送风驱动量不足需要加大送风驱动量。检测到的风压信号和给定值进行比较以确定送风量的调节方向。闭环送风机变频系统的框图如图3所示。控制器除输出连续可调的模拟信号以调节变频器的工作频率之外,还要输出开关量以确定1,2,3号电机的接入与切除。

2.3 控制器设计

控制器主要实现对送风量的控制,使送风压力保持基本恒定。这里用单片机及其外围电路构成,如图4所示。用数码管显示送风压力,压力的给定可以用键盘输入也可以用电位器经A/D转换后输入。控制器在功能上,要既能实现连续控制,也能实现分级不连续控制,具体通过程序编制实现。

2.4 系统的安全保护措施

在设计过程中,对整个电气系统考虑了以下几个问题:

1)变频器是工作最频繁的电气设备,当变频器发生故障时,不能影响送风系统的正常运行。因此,当变频器故障时,3号机的工作方式应能从变频方式转为工频方式,即能切除变频器,实现送风量的不连续的有级控制。

2)防止临界状态下电机频繁切换问题。当需要的送风量为2台电机到3台电机之间摆动时,应允许被控量有一定的超调,设置一定大小的死区,以保证系统的安全。

3)考虑到送风机的特点,在最小负载情况下,应保证有1台送风机能按工频方式运行。

3 结论

中央空调的送风系统采用了变频加闭环控制后,运行稳定,节电效果明显。虽然在原有的系统中增加了变频器,但由于只对单台风机采用变频控制,要求的变频器容量一般在几十kW;另外,用单片机及其外围电路作为控制器;再是不需要对原系统作太大改变。所以,对整个空调系统的投入并不大,系统改造后的经济效益明显。

摘要：随着我国经济建设的发展,高层建筑不断增加,中央空调快速普及,其能耗问题日益凸显。针对中央空调送风系统存在的耗电量大,能源浪费严重的问题,在原系统的基础上,分析了用变频加闭环控制的方法进行改造的可能性,并提出了具体改造的方案及控制器电路。

关键词：中央空调,节能,送风,变频器

参考文献

[1]方贵银.蓄冷空调工程实用新技术[M].北京:人民邮电出版社,2000

[2]薛钧义.51系列单片微型计算机及其应用[M].西安:西安交通大学出版社,1989

3.中央空调系统变频节能改造方案 篇三

关键词：PLC 变频器 中央空调 节能改造

1 概述

中央空调系统是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，电能的消耗非常大，约占建筑物总电能消耗的50%。由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷冻泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量，能有效地达到节能目的。其节能效率通常都在40%以上。下面以某一大型酒店为例进行分析。

2 节能改造的可行性分析

现场情况：

某一大型酒店有二台中央空调主机，水泵系统有:冷却水泵3台，电机容量：18.5KW；电机负荷率：90%；进出水温差：4~5℃;开机方式：二开一备；进出管形式：并联；冷冻水泵3台，电机容量：22KW；电机负荷率：90%；进出水温差：4~5℃；开机方式：二开一备；进出管形式：并联。

2.1 中央空调系统

中央空调系统的工作过程是一个不断进行能量转换以及热交换的过程。其理想运行状态是：在冷冻水循环系统中,在冷冻泵的作用下冷冻水流经冷冻主机，在蒸发器进行热交换，被吸热降温后（7℃）被送到终端盘管风机或空调风机，经表冷器吸收空调室内空气的热量升温后（12℃），再由冷冻泵送到主机蒸发器形成闭合循环。在冷却水循环系统中,在冷却泵的作用下冷却水流经冷冻机，在冷凝器吸热升温后（37℃）被送到冷却塔，经风扇散热后（32℃）再由冷却泵送到主机，形成循环。在这个过程里，冷冻水、冷却水作为能量传递的载体，在冷冻泵、冷却泵得到动能不停地循环在各自的管道系统里，不断地将室内的热量经冷冻机的作用，由冷却塔排出。如图一所示。在中央空调系统设计中，冷冻泵、冷却泵的装机容量是取系统最大负荷再增加10%—20%余量作为设计安全系数。据统计，在传统的中央空调系统中，冷冻水、冷却水循环用电约占系统用电的12%—24%，而在冷冻主机低负荷运行时，冷却水、冷冻水循环用电就达30%—40%。因此，实施对冷冻水和冷却水循环系统的能量自动控制是中央空调系统节能改造及自动控制的重要组成部分。

2.2 泵的特性分析与节能原理 泵是一种平方转矩负载，其转速n与流量Q，扬程H及泵的轴功率N的关系如下式所示：

Q₁=Q₂(n₁/n₂)，H₁=H₂(n₁/n₂)²，n₁=n₂(n₁/n₂)³(1-1)

上式表明，泵的流量与其转速成正比，泵的扬程与其转速的平方成正比，泵的轴功率与其转速的立方成正比。当电动机驱动泵时，电动机的轴功率P(kw)可按下式计算:

P=ρQH/η_cη_F×10-2 (1-2)

式中：P：电动机的轴功率（KW）；Q：流量（m3/s）；ρ：液体的密度（Kg/m-2）；η_c：传动装置效率；η_F：泵的效率；H：全扬程（m）。

调节流量的方法：

如图二所示，曲线1是阀门全部打开时，供水系统的阻力特性；曲线2是额定转速时，泵的扬程特性。这时供水系统的工作点为A点：流量Q_A，扬程H_A；由（1-2）式可知电动机轴功率与面积OQ_AAH_A成正比。今欲将流量减少为Q_B，我们采用：阀门开度不变，降低转速的方法，这时扬程特性曲线如曲线4所示，工作点移至C点：流量为Q_B，但扬程为H_c，电动机的轴功率与面积OQ_BCH_c成正比。如此看出，采用调节转速的方法调节流量，电动机所用的功率将大为减小，是一种能够显著节约能源的方法。

根据异步电动机原理：n=60f/p(1-s) (1-3)

式中：n:转速f:频率p:电机磁极对数s:转差率

由（1－3）式可见，调节转速有3种方法，改变频率、改变电机磁极对数、改变转差率。在以上调速方法中，变频调速性能最好，调速范围大，静态稳定性好，运行效率高。因此改变频率而改变转速的方法最方便有效。根据以上分析，结合酒店中央空调的运行特征，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度模块和温度传感器等组成温差闭环自动控制，对中央空调水循环系统进行节能改造是切实可行的较完善的高效节能方案。

3 节能改造的具体方案

3.1 变频节能控制原理(见图三)

3.1.1 对冷冻泵进行变频改造 控制原理说明如下：PLC控制器通过温度模块及温度传感器将冷冻机的回水温度和出水温度读入控制器内存，并计算出温差值；然后根据冷冻机的回水与出水的温差值来控制变频器的转速，调节出水的流量，控制热交换的速度；温差大，说明室内温度高系统负荷大，应提高冷冻泵的转速，加快冷冻水的循环速度和流量，加快热交换的速度；反之温差小，则说明室内温度低，系统负荷小，可降低冷冻泵的转速，减缓冷冻水的循环速度和流量，减缓热交换的速度以节约电能；

3.1.2 对冷却泵进行变频改造 由于冷冻机组运行时，其冷凝器的热交换量是由冷却水带到冷却塔散热降温，再由冷却泵送到冷凝器进行不断循环的。冷却水进水出水温差大，说明冷冻机负荷大，需冷却水带走的热量大，应提高冷却泵的转速，加大冷却水的循环量；温差小，则说明，冷冻机负荷小，需带走的热量小，可降低冷却泵的转速，减小冷却水的循环量，以节约电能。

3.2 变频主电路控制原理 根据现场具体情况，冷冻水泵及冷却水泵均采用两用一备的方式运行，因备用泵转换时间与空调主机转换时间一致，将冷冻水泵和冷却水泵电机的主备切换控制利用原有电器设备，通过电磁开关、人机界面进行电气和机械互锁。确保每台水泵只能由一台变频器拖动，避免两台变频器同时拖动同一台水泵造成交流短路事故；并且每台变频器任何时间只能拖动一台水泵，以免一台变频器同时拖动两台水泵而过载。冷冻水泵与冷却水泵一次原理图（见图四）：（冷冻水泵与冷却水泵相同）

3.3 系统主要设备(见表一)

3.4 本系统主要特点 采用进口的日本OMRON变频器、PLC、数模转换模块、温度模块和温度传感器等构成温差闭环自动控制，根据负载轻重自动调整水泵的运行频率，实现最大限度的节能运行。亦可根据具体需要选用其他型号的产品。以软启动变频器取代Y－△降压启动，降低了启动电流对供电设备的冲击，减少了振动及噪音，延长了设备维修周期和使用寿命。采用人机界面对系统进行参数设定、监控等，方便操作人员对系统的操作、检查。系统还具有各种保护措施，使系统安全可靠地运行。

3.5 关于冷冻水末端压力问题 冷冻水泵降低流量降低转速运行，人们担心会不会影响供水末端压力不足，导致缺水现象，实际上，由于转速降低虽然会使水泵供水压力降低，然而管道特性的压力损失也会随流量减少而减少，即需要的压力也会减少，供水压力与转速的二次方成比例降低，需要压力（管道损失）则与流量的二次方成比例减少，二者可以相互补偿。而在人机界面上可以设定变频器上下限频率，于避免水泵转速太小对水压造成影响。

4 节电效果分析

如果将冷冻水、冷却水运行温差适当提高，例如提高30%，则流量可以降低23.08%，亦即转速降至额定转速的0.7692，电机功率将为负荷值的0.76923=0.455，节能率为54.5%，我们以30%计算。中央空调全年运行，如电价每KW.h为1元。则每年节约电费为：电机容量×运行台数×负荷率×节能率×每年运行时间×电价；冷冻水泵：22KW×2台×90%×30%×8760h×1元/KW.h=104，068元；冷却水泵：18.5KW×2台×90%×30%×8760h×1元/KW.h=87，512元；每年节约电费为：104068元/年+87512元/年=191580元人民币。

5 投资回报

投资（进口）：中央空调变频节能改造 总投资为：149990元人民币。中央空调变频节能技术改造后，每年节约电费191，580元人民币。投资回收期为：总投资÷年节电款，即：0.8（年）。也就是说设备运行10个月即可收回投资。如果酒店的中央空调系统进行变频改造后，每年可节约费用约为191，580万元人民币。节能改造工程总投资为：149，990万元人民币，设备运行10个月即可收回投资成本。

6 结论

虽然一次性投资较大，但从长远的经济利益来看是值得的。这里我们也借鉴了其它一些酒店改造的经验和实际效果，进一步验正了利用变频器、PLC、数模转换模块、温度模块、温度传感器等组成的温差闭环自动控制系统，对中央空调系统的节能改造是可行的。可以达到我们当初设计的预期效果。

7 结束语

在科技日新月异的今天，积极推广高新技术的应用，对落后的设备生产工艺进行技术革新，不仅可以提高生产质量、生产效率，创造可观的经济效益。对节能、环保等社会效益同样有着重要的意义。

参考资料：

[1]李岱森主编.空气调节.中国建筑工业出版社.

4.注塑机的变频节能改造 篇四

从50年代推出了螺杆式塑料注射成形机至今已有50多年的历史，目前在工程塑料加工业中，80%采用注射成型。塑料颗粒(ABS，聚乙烯，改型聚苯乙烯等)在注塑机料筒内进行多段加热器加热融蚀后，经螺杆搅拌增压后注射入模具腔内，保压冷却成形，完成一个工件的加工过程。对于塑料加工，注塑机完整的工艺流程为，合模--锁模—注射—保压—冷却—脱模—开模。其中保压和冷却，脱模和开模是同时进行的，即保压过程中，模具在通水冷却;在开模的过程中，模具内的脱模顶针由隐蔽处逐渐后伸出，使附注在模具上的工件脱落,开模到位后一个加工过程结束。不论大，中，小型注塑机，其工艺流程都是相同的。目前绝大多数的注塑机都是液压传动的注塑机，以上的工艺动作过程所需要的动力，均由液压系统中的油泵提供，油泵又有变量泵和定量泵之分。在注塑机工作时,一个工作周期中各个工序的负荷变化很大，液压系统所要求的流量和压力是不同的，生产油泵时已经考虑了这种变化，当液压系统需要的流量和压力变化时，油泵的供油量自动地增大或减小来与以适应，这种油泵就是变量泵，不需要再用变频器进行调速控制。广泛使用的另一种油泵是定量泵，它的供油量是恒定的，注塑机工作过程中流量和压力的变化是靠流量比例阀和压力阀来调节的，多余的油量经溢流阀流回油箱。这样，加剧了阀门和油泵的磨损，造成油温升高，电机噪声过大。另外，从注塑机的设计看，通常在设计时油泵都要留有余量，一般考虑10%~15%，但油泵的系列是有限的，往往选不到合适的油泵型号时就往上靠，存在严重的“大马拉小车“现象，造成电能的大量浪费。因此，对定量泵的注塑机进行变频调速改造，节约电能，提高经济效率具有重要的意义。

二、注塑机节能分析

根据注塑机的工艺过程，画出系统油压P与时间t的关系图如图一，由图可见，合模和脱模，开模系统所需油压较低，且时间较短;而注射，保压，冷却系统所需油压较高，且时间较长，一般为一个工作周期的40%~60%，时间的长短与加工工件有关;间歇期更短，这也与加工工件的情况有关，有时可以不要间歇期。以上的图只是一种简单的近似表示，实际上，如果注射的螺杆用油马达驱动，注射时的系统油压会高一些。注塑机加工工件的重量，从数十克到数万克不等，最大注塑机已到9克。因此，注塑机就有中，小型和大型之分，加工数十克的小工件和加工数千克的大工件一个周期的时间也是不相同的;就是对同一台注塑机，加工工件的原料不同，各段工艺流程中所需的压力和时间也是变化的。这些工艺参数的设定，是由现场技术员根据经验数据和试验的情况制定的。 从图一可见，一个周期工作流程中，负载的变化导致系统压力变化比较大，但油泵仍在50Hz运行，其供油量是恒定不变的，多余的液压油经溢流阀流回油箱，做无用功，白白地浪费了电能。对油泵进行变频调速，将定量泵改变为类似变量泵的特性。系统所需压力较高时，油泵电机50Hz运行，所需压力较小时，变频器降频运行。电机输出的轴功率与油泵的出口压力和流量的乘积正比，油泵电机转速降低后，输出轴功率降低，就可以达到有效节能，一般节电率在20%~50%。

三、注塑机变频节能调速改造方案

使用液压系统的注塑机，有立式和卧式之分。数十克的立式注塑机，油泵采用一个齿轮泵，电机的容量也较小，电器控制电路也较简单。改造时，将变频器接入电机的供电回路，再将流量比例阀的信号(0~1A)，经变换为4~20mA信号送到变频器的相应端口上，这样，随着加工过程的变化，液压油的流量也在变化。一般来说，取相对值变化较大的流量信号做控制信号较好，控制信号变化对变频器频率调节的范围大一些;而压力信号相对值变化较小，对变频器频率调节的范围小一些。如果变频器频率调节的范围不能满足工艺要求，可用变频器的功能“频率增益”来调整。注塑机专用变频器就是在通用变频器的基础增加了0~1A 信号转换环节，使用起来更方便些。 60克以上的都是卧式注塑机，60克~500克的注塑机，有的是一个油泵，也有的是二个油泵。一个油泵注塑机的改造和立式注塑机的改造是相同的。仍然是从流量比例阀取出0~1A的信号作为变频器的速度调节信号，虽然速度调节信号是由液压回路元件反馈到变频器，但调节回路中没有给定信号，因此控制还是属于开环控制方式。也是因为节能的原因，大中型注塑机的油泵可能不止一个，如三菱850-MM,1300-MM,1800-MM,2000-MM注塑机均有三个油泵。对应注塑工艺流程，在合模阶段，所需的系统压力较低，这时只有1#油泵工作，到锁模阶段所需的系统压力较高时，2#油泵再投入工作，在注射阶段所需的压力最高，三台油泵同时投入工作，脱模开模所需的压力较低，再分别停止3#，2#油泵工作，

只要开机，1#油泵就一直运行。用三台小油泵按不同的工艺阶段间断工作，比用一台大泵一直在运行要节能。具有二个以上油泵的注塑机如何改造?这里以三菱1800-MM注塑机的改造为例加以说明。三菱1800-MM 注塑机有三个45KW油泵电机，用一台变频器驱动1#油泵电机，变频器的调节信号取自注塑机流量比例阀，这样，此变频器的频率就随注塑机液压油的流量的改变而变化。另外二个油泵电机，可以分别用二台变频器驱动。不过这二台变频器对电机不进行调速，只作两位式的控制，即起动和停止。控制变频器的起动和停止信号，取自于原来该油泵电机的起动和停止信号。变频器的上限频率设定在50Hz以下，具体设定值与加工的工件尺寸，材料，料筒的温度等因素有关。如果变频器运行频率低于50Hz，就可以节能。实际上，注塑机设计时都留有余量，加工工件尺寸，材料的变化所需的油压也要随之变化。如果注射的压力过大而锁模力不足，会使工件出现飞边;若注射力不足，模具腔内塑料会注不满，工件报废;保压力不足时，工件中塑料比较厚的地方会出现收缩。

四、注意事项

1.变频器的选型

注塑机的负载性质是恒转矩类，机械特性较硬，动态特性要求较高，所以应选用注塑机专用变频器。注塑机专用变频器是在通用变频器的基础上增加了 0~1A信号转换环节，提高了使用性能。考虑到注塑工艺各阶段的时间有一定要求，变频器的加速和减速时间要短，一般为1秒，所以变频器的容量就要适当加大。

2.备用系统

注塑机进行变频节能改造时，保留原有的工频起动回路作备用，这样一旦变频器有故障，还能用工频起动油泵电机继续运行。

3.变频器信号提取点

取双比例阀的流量信号(0~1A)，经变换为4~20m的信号送到变频器的相应端口上。流量信号取相对值较大的作为控制信号，以扩大调节范围。压力信号相对值变化较小，对变频器频率的调节范围小一点。如果变频器的调节范围不能满足成形工艺的需要，可用变频器的“频率增益”功能来调整。

4.调试前注意事项

注塑机变频节能电气改造相对比较简单，但在改造前应详细了解注塑机工况，熟悉注塑机工艺流程，调试时应注意以下事项:安装前查清注塑机原有电路接线方式，包括主电路和控制电路;仔细观察注塑机工频运行是否正常，油泵马达是否经常处于过载状态;根据注塑机的模具及注塑工艺观察注塑机节电改造的潜能;控制信号线路注意正负极性不要接反;信号线与主回路线要分开布线等。

5.变频器对注塑机数字仪表的干扰

现在注塑机上广泛使用是交-直-交变频器，其输出电流中含有谐波成分，可能会对注塑机产生干扰，最易受干扰的是温度控制仪表，因此，安装变频器应做好抗干扰措施。变频器需加装输入和输出电抗器或高频磁环等;引入变频器的控制线要作屏蔽处理;机壳要可靠接地;不要使变频器的输入输出电缆与变频器的控制信号线平行或捆绑在一起;变频器安装在注塑机内部时，特别要关注通风散热。

五、调试常见问题及处理方法

由于注塑机工艺的特殊性，在改造中会遇到各种故障，以下为在注塑机变频改造中常遇到的问题及处理方法。

1.变频器频率无变化 由于变频器采用注塑机阀控电流信号进行调速，变频器运行后出现频率显示为0.0(有的变频器显示为0)现象，其主要原因为信号极性接反;信号取错;信号接线端口与参数设定不符;注塑机辅助电源故障等，出现这种故障应先查明注塑机阀控制的类别是电流信号、电压信号还是脉冲控制信号(部分机型)，及信号正负极性是否与变频器控制端子对应。

2.油泵噪音大 变频器运行后有些注塑机会发出异常的噪音，这时应判断噪声源在何处，是来自电机还是油泵，若为油泵的噪音则可能原因有:注塑机液压油过少，有空气吸入;注塑机滤油器或油路阻塞;注塑机油泵叶片磨损较严重;遇到以情况应先检查注塑机油泵，排除故障后方可运行，另外当注塑处于低速高压工作状态时，也会出现油泵噪音异常情况，这时适当提高速度信号。

六、结束语

5.变频空调技术方案研究（模版） 篇五

一、变频空调发展历史

变频空调是20世纪80年代诞生于日本，其开发的本意就是以节能高效为目的。经过随后十几年的发展和技术升级，变频空调已经在日本得到普及，2000年日本空调变频的占比已经到达95%，欧美市场达到85%。

从变频技术的发展过程来看，变频空调的发展经历了两个阶段：交流变频和直流变频。

二、交流变频与直流变频

1）交流变频

交流变频技术是将市用220V交流电经过整流成为直流电，然后再逆变成频率可变的三相交流电，通入交流变频压缩机的定子线圈，在压缩机内形成旋转磁场，转子感应出感应电动势，进而产生感应电流，转子金属导体中的感应电流又会产生感应磁场，这个磁场与定子线圈产生的旋转磁场相互作用，从而使电动机的转子随着定子的旋转磁场转动起来。转子旋转转速与定子旋转磁场转速要小，属于异步控制。

交流变频使用的压缩机是三相交流压缩机，与普通定频空调压缩机相比只是增加了频率可调的设计，原理上没有太大变化。三相定频压缩机跟交流变频压缩机电机上无任何差别，区别只在控制的方式，交流变频较定频的优点在于启动、噪音、效率、温度控制精度、效率等方面。

2）直流变频

直流变频技术是将市用220V交流电经过整流成为直流电，然后将直流分为三相输入直流变频压缩机定子线圈，形成随着转子位置变化而变化的定子磁场，与转子永磁体的磁场相互作用，同步控制转子运行。

直流变频压缩机与交流变频压缩机主要区别在于转子由线圈变成了永磁体，效率比交流变频压缩机高10%-30%，噪音低5-10分贝。直流变频技术的发展根据对直流压缩机电机驱动方式的不同分为两个阶段：120度方波驱动和180度正弦波驱动。两种直流变频压缩机驱动技术，使用的压缩机是一样的，只不过给压缩机提供的工作电压的波形不同。前者，压缩机电机绕组只有2/3的时间得到了利用，另外1/3的时间是不做功的；而后者，压缩机电机绕组利用率明显提高，因此这种驱动方式下电机效率得到很明显的提升，且压缩机运行也更加平稳，噪音和震动都会有不同程度的降低，但控制算法比120方波驱动方式复杂很多。

三、结论

6.中央空调系统节能论文 篇六

1、中央空调系统的组成

中央空调系统是由一系列驱动流体流动的动件(如水泵、风机及压缩机)、各种型式的热交换器(如风机盘管、蒸发器、冷凝器及中间热交换器等)及连接各种装置的管道(如风管、水管及冷媒管)和阀件所组成。中央空调系统一般可分下列五个循环：(1)室内空气循环;(2)冷水循环;(3)冷媒循环;(4)冷却水循环;(5)室外空气循环。总体说来，构成中央空调系统的元件主要是热交换器和流体机械两种。热交换器是作为高低温两种工作流体能量交换的设备。当任何一组热交换器效果不好时，会增加系统耗电率(kW/RT)，不是系统耗电量增加，就是冷冻能力下降。而流体机械则是推动工作流体循环的动力泵，其耗电量W=QHhr/η。耗电量的多少决定于运转时数h，输送的工作流体流量Q，工作流体循环所需要的扬程H以及效率η，减少其中任何一项，都可达到节能的目的。

2、中央空调系统节能的机会与措施

2.1选取合理的设计参数

2.1.1室内温、湿度从节能角度出发来确定室内温、湿度标准是节能的重要因素。空调系统耗能大小除与当地室外气象参数、建筑物的外围护结构及室内发热散湿量有关外，室内设计温、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素。在保证生产工艺与人体健康的条件下，夏季室温每提高1℃，约可减少热负荷11.2%[1]，其节省的冷、热负荷是极为可观的。同样，在夏季如将室内空气湿度由60%提高到70%，则可节约能量17%左右。据资料测算，仅仅将夏季室温提高1℃，就可使空调工程投资总额降低约6%，运行费用减小8%左右[2]。

2.1.2新风量新风负荷占空调总负荷的20%～40%[2]，对其标准值高低的取舍，与节能关系重大，不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压差。而新风量的多少直接影响空调的负载，从而影响空调系统的风机、冷水泵、压缩机、冷却水泵、冷却塔风扇的耗电。

一般设计是以人员最多及活动最激烈的情况来决定新风量，但实际使用时却几乎不需要使用这么大的新风量，从而造成在绝大部分的空调时段都在耗能的状况下运转。较有效的方法是以室内空气中二氧化碳含量来控制新风量。

2.2设计合理的围护结构与照明

2.2.1外围结构增设外墙及屋顶的保温层对冬、夏两季节能有利;减少窗、墙面积比，对减少夏季冷负荷有较好的效果，对南方有利，但对北方建筑减少冬季能耗有可能不利;增加外遮阳对夏季冷负荷或供冷量减少十分有利，但在冬季，由于阳光辐射量减少，有可能导致冬季采暖能耗有较大的增加。对于这些冬夏季节互为矛盾的措施，设计中应特别予以研究和考虑;此外建筑物朝向也是设计时应考虑的问题。

2.2.2窗在建筑节能中，窗的节能是十分重要的，据统计，在全部建筑物散失的热量中，通过窗散失的热量占(25～70)%。在窗的设计中要满足的条件是：(1)室内足够的采光要求;(2)绝热性，即冬天使热量不散失到户外，夏天又不使太多的阳光辐射吸收到屋内;(3)建筑物的美观;(4)通风功能。窗的设计和发展经历了单层窗时期、双层玻璃阶段和镀膜玻璃阶段。目前最先进的节能窗是超级节能窗，虽然超级节能窗比普通窗的价格高(20～50)%，但以节能计算，它的回收期只有2～4年[3]。

2.2.3照明在我国，照明用电量已占总用量的10%以上[4]，照明用电往往直接转化为空调冷负荷。对于空调面积大、照明容量大的地方，应采用照明与空调的组合系统。采用空调组合灯具，不仅能够改善照明装置的工作条件，而且可以减少空调负荷。

2.3选择合适的空调方式

2.3.1变风量方式选取切合实际的空调方式是节能的必要途径。为了达到节能的目的，对于不同性质和用途的建筑物，必须采用不同的空调方式，同时还应讲究系统的小型化，使用灵活，便于管理，有利于节能。特别要注意建筑物朝向、位置的不同，其冷、热负荷变化差别很大，应采用不同的空调方式与系统，在诸多空调系统中，变风量系统最为节能。根据粗略测定，当风量是满负荷设计风量的50%时，运行电流约减少26.5%[2]，因而全年的送风动力比定风量方式小得多，加上没有冷、热抵消，节能效果明显。

2.3.2热源热泵空调方式热回收式闭路水源热泵空调方式是室内机组、冷却塔和热水器等全套装置，通过一个水系统加以组合，用同一个系统按照不同房间的不同要求分别供冷或供热。这种以水为热源的热泵空调方式有三个优点：(1)能进行热回收，可根据需要开停机组，有利于节省能源;(2)可单独控制室温;(3)机组自带制冷机和利用热回收运行，不需集中机房和大型锅炉装置，可节省机房面积和节约投资。对于南方某些较暖地区的中等规模的写字楼和底层是商场、小餐厅等发热量较大的公共场所，而高层是写字楼、公寓等的建筑物非常适合。厦门汀州大厦采用这种有热回收装置的系统收到很好的节能效果[5]。

2.3.3喷口侧送风方式喷口侧送风是体育馆的比赛大厅最广泛采用的一种送风方式，其特点是射程长，由于送风射流在喷射过程中，将不断混入周围空气，使流量增加了3～5倍，送风温差可采用8～12℃，同时在气流流经观众席过程中，又与室内空气混合，使流量增加到送风量的5～6倍，并不断将室内余热从座位下的回风口带走，因此，无论从消除室内余热量还是保持应有的风速来看，喷口侧送的送风量比上送风可减少(25～30)%[5]，因此是较节能的一种送风方式。

2.3.4下送上回方式下送上回方式是一种节能的气流组织形式，用于体育馆空调时，由于每个座椅只送新风，诱导室内空气与其充分混合，将室内余热量从建筑物上部排走，避免了灯光和屋顶等空调负荷带入观众区和比赛区，使空调负荷大为减小，空气处理设备亦相应减小，据国外资料介绍，夏季可节省冷负荷26%以上[5]。

2.3.5卫生间排气系统从竖井内引出一小管在卫生间顶部设置排风口，竖井按分区用管道连接起来，每分区用一台通风机进行分区排气。这种方式可节约设备投资和节约运行费用，而且运行噪声低，很有实用价值，且可节能。

2.4配置优质的节能设备

2.4.1主机为了安全起见，绝大部分的冷水主机容量要比实际尖峰热负载大20%以上，再加上实际尖峰热负载在全年出现的频率相当低，全年平均的热负载大约是尖峰热负载的(60～70)%，使得全年平均的热负载只有冷水主机容量的(50～60)%，造成冷水主机大部分时间都在低负载下运转。冷水主机负载率在60%以下运转是不佳的。

由于生产制造技术的提高，近年来新上市的冷水主机的耗电率比前所生产的冷水主机降低约35%左右，因此在适当时候将旧主机换成高效率的冷水主机是非常可行的。根据实例，某用户为了解决CFC冷媒的问题将一台已经运转约的350RT的冷水主机换成可满足尖峰需求的300RT的冷水主机，设备投资约可在4年左右回收[6]。配置多台压缩机的冷水机组具有明显节能效果。因为这样的机组在部分负荷时仍有较高的效率，而且，机组起动时可以实现顺序起动各台压缩机，每台压缩机的功率小，对电网的冲击小，能量损失小。

此外，可以任意改变各台压缩机的起动顺序，使各台压缩机的磨损均衡，延长使用寿命。适当地调整冷水主机的设定温度可收到较好的节能效果。冷水温度越高，则主机耗电率越低。每提高1℃，节电约3%。在调高冷水设定温度时，需符合负荷端的温度要求。调高冷水的设定温度有两种方法：一是冷水温度随室外气温设置;二是冷水温度随热负载设置。

2.4.2泵与风机及其变频调速变频调节技术是泵类和风机普遍采用的一项重要的节能措施。事实证明，泵类和风机变速运行节能量是显著的。

在二次泵的空调供冷、供暖水系统设计中，一般是通过压差信号对二次泵进行台数控制，以实现变流量调节。但根据实际空调工程来看，由于水泵实际工作点往往不能处于效率最高点，即使流量减小了，实际用电量减少并不多。而采用变频调速装置调节流量可收到良好的节能效果。北京某饭店采用变频调速装置已获得显著的节电效益，该饭店共选用3台变频调速装置，分别对冷冻水泵、冷却水泵和供暖水泵进行变流量调节，投入运行一年就节电50万kW.h，而3套变频调速装置的投资费是13万元，投资回收期不足2年[5]。变频调速可在非峰值负荷时减少送风量，从而可节省动力消耗。

据检测，当运行风量减至设计风量的50%时，运行电流约减少25.5%[5]，因而全年空调运行消耗的电力比定风量方式小得多。如送风面积大或房间多，设计时可将变风量系统分为两个或数个系统，以使控制更灵活，调节更方便，节能效果更显著。

2.4.3管件引流三通是利用近环路过大的余压能量来引射远环路介质而共同前进的一种特殊的管件，适用于一切单管或双管冷水空调系统、冷却水闭式循环系统和热水采暖系统，安装在回水管的合流三通处，可克服“老汇流三通”工作的缺陷(具有较大余压的近环路支管流束冲入三通后阻碍了远环路支管流束进入汇合管。工程设计上为了解决该问题，常常是扩大远路管径以减少阻力消耗，加大循环水泵的场程和流量以强制远环路介质汇扰)。

引流三通的作用不仅保证了闭路循环系统中各环路的水力平衡，更重要的是使系统阻力降低，减小了循环压头，从而节省了运行费用，一般可节省电量(15～30)%[5]。

2.5水系统据统计，空调水系统的输配用电，在冬季供暖期约占动力用电的(20～25)%;在夏季供冷期约占动力用电的(12～24)%。因此，降低空调水系统的输配用电是目前宾馆饭店节约用电的一个重要环节。调查测试一些高层宾馆、饭店空调水系统的资料数据表明，普遍存在着不合理的大流量小温差问题，循环水量有的是设计流量(或水泵额定流量)的1.5倍[5]。变流量水系统的节能效果好。设计负荷运行时间约占总运行时间的(6～8)%，水泵的能耗很大，约占空调系统总能耗量的(15～20)%[5]。

为此，采用变流量系统，使输送能耗随流量的增减而增减，具有显著的节能效益。但须注意的是，设计变流量水系统时，必须注意到各末端装置的流量变化与负荷的改变并不成线性关系，所以应考虑系统的动态平衡和稳定的问题，才能达到节能的.最佳效果。在大多数的设计中，一台冷水主机会搭配一台冷却水塔，且水塔的起停与冷水主机联动。由于中、大系统冷水主机台数偏多，使得冷却水塔台数也多，不易管理及维护，且无法随着空调负载及室外气温条件变动而调整风扇耗电量。

从一般的经验知道，冷却水入口温度每降低1℃可节电(1.5～2.0)%[6]，冷却水入口温度应在符合冷水主机特性及外气湿球温度的限制下尽可能地降低，以节约冷水主机的耗电。在较低的冷却水温时冷水主机耗电降低，但冷却水塔耗电升高，两者耗电之和存在一最佳运转效率点。冷却水塔应与冷水主机的运转一起考虑，才能使系统整个效率提高。要达到最佳化控制，冷却水设定温度应随外气湿球温度而变。减少冷却水循环量，以降低冷却水泵耗电量。若能配合冷水主机与冷却水塔选择较大温差的设计时，水流量即可降低，从而减少冷却水泵的初装费用和运转费用。当水处理量大于300m3/h以上时，方形冷却塔可实现多风机控制[5]。风机的数量可随着处理水量的增大而增加。方形多风机型冷却塔，可随着夏季室外湿球温度的变化随意增减风机数量，用于昼夜温差较大的地区更有利于节能。

2.6采用自控制置对于空调系统中占(20～40)%的新风负荷的控制，对风机盘管、冷热水系统、制冷装置及输风系统等的自动控制，是当前设计人员与建设单位应该着重考虑的问题。据国外资料介绍，一个典型房间风机盘管装自控与不装自控相比，可节能38%，而增设自控系统的投资2年左右时间就可收回[2]。所以自控系统取得的经济效益十分显著，也是建筑物节能必不可少的重要环节。

2.7运行歌舞厅、酒吧等消夏娱乐场所的经营时间通常仅为晚场营业，时间约19～22时，营业前2～4h将空调系统投入运转，利用围护结构的蓄冷能力使厅内的温度慢慢下降至设计温度的下限值或略低于该值，这样当营业后室内热负荷逐渐增加形成峰值时，空调设备仍能在低于峰值负荷下正常运行，达到了“预冷”降低空调设备容量的目的，大约相当于减少了设计冷负荷的25%[7]。大型酒店、宾馆的公共场所，商场、餐厅、多功能厅及大型会议厅等，需要送入的新风量较大，在整个系统的实际运行中由于室外空气温、湿度随季节而变化，因此，及时调节好新风与回风的比例就可以节能。

3、结论

中央空调系统节能的机会和措施是多方面的。如果能将节能思想贯穿于中央空调系统设计、选型与运行的始终，将会收到明显的节能效果，平均可节省60%左右的电力[6]，从而带来巨大的社会和经济效益。当前我国经济发展迅速但能耗高，能源供应又相对不足，故更应坚持长期节能的战略方针，树立新的节能观念(对“节能”一词应理解为“合理用能”，不能片面理解为“少用能”)，并加以普及。

参考文献

1，匡丛林.合理降低空调标准、节约大量纺织能耗.节能，1994;(12)：39

2，潘雨顺.简论高层建筑节能设计的主要途径.节能，1995(11)：30～33

3，李爱平.窗的节能新趋势.节能，1994;(10)：36

4，王进富.浅谈建筑照明节能.节能，1993;(5)：3

5，何耀东，何青主编.中央空调.北京：冶金工业出版社，

6，赵宏耀，严志伟.中央空调系统节能连环炮.中国冷冻空调，1998;(10)

7.中央空调系统变频节能改造方案 篇七

在现代大中型建筑物中中央空调已经是不可缺少的配套设施之一, 但中央空调的用电量非常大, 约占建筑物总电能消耗的50%。由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计, 而实际上在一年中, 满负载的情况并不多, 甚至只有十多天, 绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载, 而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载, 长期在满负荷下运行, 造成了能量的极大浪费, 也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。冷冻水、冷却水循环用电约占系统用电的30%, 并且在冷冻主机低负荷运行中, 其耗电更为明显。因此对冷冻水、冷却水循环系统的能量自动控制是中央空调节能改造的重要组成部分。本文着重介绍PLC、变频器在冷却水泵节能循环方面的应用。中央空调采用变频调速技术, 使电机在很宽范围内平滑调速, 可将所有节流阀去掉, 使管道畅通, 可免去节流损耗。通过改变电机转速而改变水的流速, 从而改变水的流量, 达到制冷机的正常工作要求和平衡热负荷所需冷量要求, 从而达到节能的目的。电机的变频调速系统是由PLC控制器进行切换和控制的。

2 原系统简介

广东省高级技工学校制冷实验室装有一台小型中央空调。中央空调系统如下图所示:

系统中冷却水循环配有两台冷却水泵, 型号为:FHL HL50-18扬程为18M, 流量为42L/min, 功率为2.6KW。使用时一台冷却水泵工作, 另一台备用。冷却水泵设计时是按最不利工况设计的并留有10%的设计余量。而实际使用时, 因为冷却水泵不能根据负荷变化而进行调整, 所以冷却水系统几乎常期在大流量、小温差的状态下运行, 流量都是在满负荷下的标准流量, 而温差几乎都只有2-3℃。造成能量的极大浪费。

3 冷却水泵节能改造

为解决以上问题, 我们利用PLC、变频器、温度传感器、温度变送器等构成自动调速系统。对冷却水泵进行改造, 以节约电能。

3.1 变频节能原理

变频器是输出频率可调的交流电力拖动设备。变频器调速的主要工作原理是将供给电机的三相交流工频交流电经整流元件整流, 变成直流电, 再将直流电通过逆变元件逆变为频率电压连续可调的交流电, 给电机供电。由水泵的工作原理可知:流量Q与转速n成正比, 扬程H与转速n的平方成正比, 功率P与转速n的立方成正比。又根据异步电动机原理得到转速公式:

式中:n:转速f:频率p:电机磁极对数s:转差率

由上式可见, 调节转速有3种方法, 改变频率、改变电机磁极对数、改变转差率。在以上调速方法中, 变频调速性能最好, 调速范围大, 静态稳定性好, 运行效率高。因此改变频率而改变转速的方法最方便有效。那么根据水泵特性可知, 调节水泵的转速可以达到调节流量的目的, 同时, 显著调节功率。采用变频器控制水泵运行, 则可实现自动调节, 并使系统运行平缓稳定。并通过变频节能。

3.2 冷却水泵控制主电路的改造

3.3 控制功能

首先确定冷却水泵变频器的最小工作频率, 确定方法是先手动调节降低变频器的频率, 调节到冷却水最少能满足到达冷却塔时的频率, 确定为最小工作频率。一般情况下为 (28Hz) , 变频器参数设置时设为下限频率。再确定最大工作频率, 为了方便进行工频变频的切换可将最大工作频率设为比工频略低 (48Hz) , 变频器参数设置时设为上限频率并锁定;变频冷却水泵的频率是取冷凝器的出水温度信号进行调节, 按温度变化来调节频率, 出水温度越高, 变频器的输出频率越高, 出水温度越低, 变频器的输出频率越低。由型号为XP TP V010 D的温度变送器采集冷凝器出水温度, 将温度变化转变为电压变化送到变频器的输入2、5脚, 达到实现温度控制的目的。

温度变送器XP TP V010 D温度测量范围是0-100℃, 对应的电压变化为0-10V。但对于中央空调的冷却水来说, 温度变化范围没有那么大。一般在25-50℃之间, 使用时可以调节温度变送器的零点和量程, 把总的量程变为原来的二分之一即0-50℃。这时可以得到温度和频=率之间的对应关系如下图:

冷凝器出水温度一般在35-40℃, 可以使水泵转速比原来降低20-30%。由于水泵的功率与转速的立方成正比, 所以用电量比原来要减少50%左右。节能效果明显。

具体控制方案:

(1) 先合KM1起动1号泵, 单台变频运行; (2) 当l号泵的工作频率上升到48Hz上限切换频率时, 1号泵将切换到KM2工频运行, 然后再合KM3将变频器与2号泵相接, 并进行软启动, 此时1号泵工频运行, 2号泵变频运行; (3) 当2号泵的工作平频率下降到设定的下限切换频率28Hz时, 则将KM2断开, 1号泵停机, 此时由2号泵单台变频运行; (4) 当2号泵的工作频率上升到48Hz上限切换频率时, 2号泵将切换到KM4工频运行, 然后再合KM1将变频器与1号泵相接, 并进行软启动, 此时2号泵工频运行, 1号泵变频运行;如此交替循环控制; (5) 水泵投入工频运行时, 电动机的过载由热继电器保护, 并有报警信号指示; (6) 每台泵的变频接触器和工频接触器外部电气互锁及机械联锁; (7) 变频与工频切换的过程:首先MRS接通 (变频器输出停止) 后延时0.2秒后断开变频接触器再延时0.5秒后合工频接触器, 再延时0.5秒合下一台变频接触器之后断开MRS触点, 实现从变频到工频的切换; (8) 变频与工频切换的条件:由变频器的上限切换频率 (FU) 和下限切换频率 (SU) 控制。

3.5 变频器参数设置

3.6 控制综合接线图

3.7 PLC程序设计

根据控制要求, 给出以下参考程序顺控图

3.8 运行试验分析

在基本相同的工况下改造后比改造前用电量有了明显的降低。节电率达45%。试验证明采用变频改造后能起到明显的节能效果。

4 结束语

采用变频器控制冷却水泵使冷却水泵能随空调负荷的变化而自动变速运行, 从而达到节能的目的, 其节电效率可达40%左右。并且对冷却水泵实现在软启动、软制动, 大大降低了启动电流、避免了启动电流对电网的冲击。冷却水泵运行噪音减小、温升降低、震动减少、负荷运行顺滑平衡。采用PLC实现各种逻辑控制、变频器启动控制及工频/变频转换和故障报警等功能使操作控制更加简便。在科技日新月异的今天, 积极推广高新技术的应用, 使其转化为生产力, 是我们工程技术人员应尽的社会责任。对落后的设备生产工艺进行技术革新, 不仅可以提高生产质量、生产效率, 创造可观的经济效益。对节能、环保等社会效益同样有着重要的意义。

摘要：在现代大中型建筑物中中央空调已经是不可缺少的配套设施之一, 但中央空调的用电量非常大。采用PLC、变频器构成的控制系统应用在中央空调的冷却水泵的节能改造中, 使冷却水泵能随空调负荷的变化而自动变速运行, 达到显著节能效果。

关键词：中央空调,节能,冷却水泵,PLC,变频器

参考文献

[1]王国海.《可编程序控控制器及其应用》第二版, 2007.4;

[2]宋峰青.《变频技术》, 2004.1

8.节能空调之变频技术 篇八

变频空调的初衷

众所周知，早期空调主要是定速空调，压缩机以固定的功率工作，通过控制其起动和暂停，来达到调节室内空气温度的目的。这种方式的优点是简单易行，工作稳定可靠，缺点就是室内温度波动比较大，人的舒适度大打折扣。由于工作原理的限制，在制冷过程中压缩机必须频繁起停，即使气温不太高时，这种压缩机起停仍然不可避免。

不难看出这种工作方式存在很大缺陷，首先，压缩机电机频繁起动使得空调机耗电量加大（一般起动电流至少是正常运行电流的4~5倍）；其次，压缩机转子反复加速和减速使其寿命缩短；另外，调节精度有限，温度波动大。

为了改变定速空调的缺陷，空调变频技术随之诞生了。

变频空调的原理

通过以上介绍，我们知道要改变定定速空调的不足，就是要使空调机根据不同的外界环境温度，改变压缩机的转速，从而改变空调制冷量，这样就能使室内温度波动尽可能小。

要了解空调变频技术，首先要了解变频调速电机。我们知道要改变压缩机电机转速，就要实现电机调速，通常直流电机具有很好的调速性（可实现真正的无级调速），而且体积小，结构简单，但其效率较低，而且其电枢与炭刷摩擦产生换向火花，容易磨损炭刷，需要经常维护，对家用空调密闭式压缩机而言，采用直流电机难度较高，因此，家用空调压缩机目前大多采用的还是交流电机。下面就让我们看看它的工作原理。

在各种调速电机中，最为典型的是三相交流感应异步电机，这种电机定子绕组中会产生一个旋转磁场，该磁场的转速为n=60f/p，式中：为n为交变磁场转速，f为交流电频率，我国民用电为50Hz，p为绕组磁极对数。三相交流感应异步电机的转子就是在这种交变磁场力的推动下工作的，并且其转速与磁场转速存在一定的转差率，因此，改变频率f就可改变磁场转速n，也就可以改变电机转子旋转速度，变频空调就是基于这种理论而设计的。

虽然，原理比较简单，但是真正要在民用空调中实现电机调速功能还是存在一定难度的，因为民用住宅使用的不是三相电而是单相电，而单相交流电机又没有旋转磁场，也就无法使用变频率调速。因此，在空调变频技术中产生了逆变器，简单来说，它是一种利用半导体和电子控制技术，在电器线路中实现“交流—直流—交流”的控制器件。那么，利用逆变器，我们可以先将单相民用电整流成直流电，再经过滤波，然后通过六个功率开关器件组成的双极性三相逆变桥电路将直流电逆变为三相交流电，以此来驱动压缩机电机。

明白了变频原理，我们再来看一下装上逆变器的空调器是如何工作的。

首先，变频空调器的室内温度传感器检测出室内环境温度，然后与设定温度进行比较，发出一个温差电信号，控制器根据反馈的温差信号（温差大小）调制出导通或关闭逆变器功率开关的指令，该指令是具有一定频率和导通时间的脉冲电压，温差大，脉冲频率就高，压 缩机电机的旋转磁场的频率也就随之增大，电机转速就加快；反之，如果温差小，脉冲频率就低，压缩机电机旋转磁场的频率就随之减小，电机转速就变慢。这样，就实现了压缩机电机的变频调速，使得空调器制冷量大小可调。

对上述变频空调中实现变频驱动的格元器件我们称之为变频器，其基本工作原理可用图1表示。

变频空调节能探讨

通过以上介绍，我们了解了变频空调器的基本工作原理，但是究竟选购变频空调器是否划算，我们可以仔细分析一下。

过去曾经有人认为变频压缩机电机的效率比普通压缩机电机效率高，所以比较省电，其实这是一个误区。电动机本身效率并不一定得到提高，笔者通过一定的电机检测实践，发现1kW以上电机效率差异不大，况且空调器逆变器在交直交转换时还有一定的转换损耗，所以，变频空调真正省电的地方不在于此，而是在于它的压缩机电机的连续运转。前面我们讲了，压缩机起动电流至少是正常运行电流的4~5倍，普通空调压缩机难免频繁起动，对于像我国这样的空调器使用大国，其电能损耗是相当可观的，因此，我认为变频空调作为一种节能家电，在大面积全天候24小时工作的领域（如中央空调）还是有广泛的应用前景，值得推广。

9.房屋节能改造方案种类 篇九

（常州市建筑科学研究院股份有限公司，江苏 常州 213015）摘要：本文针对目前既有居住建筑普遍存在的问题，介绍了既有居住建筑节能改造的相关判定原则和节能改造的基 本规定，并对既有居住建筑外围护结构常用的几种节能技术措施进行了分析，为既有建筑节能改造的进一步深入研究奠定了基础。关键词：既有建筑节能改造；节能技术；节能诊断 图1 规定性设计和性能性设计间的逻辑关系 规定性指标 各项设计指标限值，如遮阳系数、体型系数、窗墙比、围护结构K值（外墙、外窗、屋面）等 是否达到 所设计建筑是节能建筑 性能性指标 对比评定法 如有任何一条达不到要求 是否达到所设计建筑是节能建筑 修改原设计 修改设计指标 是是 否

砖 瓦世 界 2013.9 科技纵横 SCIENCE & TECHNOLOGY 40 研究与探讨 生的影响，并通过合理组织安排，将对居民生活的影响降至最低。考虑到既有居住建筑的现状，从经济和技术的角度考虑，可以只进行单项节能措施的改造，如仅进行外窗的节能改造，或屋面的保温隔热改造。也可以同时进行多项节能措施的综合改造，如同时进行墙体、门窗和屋面的改造，但改造后的热工性能指标应满足相关标准的指标要求。既有居住建筑节能改造工程的前、后应进行节能改造的预评估和后评估，评估内容包括围护结构热工性能等。节能改造预评估的结果应作为是否需要进行节能改造的判据和节能改造方案的设计依据；节能改造后评估应作为验证节能改造效果的判据。2 既有居住建筑外围护结构常用的节能技术措施 既有居住建筑外围护结构节能改造是一项复杂的系统工程，一般情况下，其难度大于新建建筑。既有居住建筑结构形式多样，外围护结构的状况也千差万别，出现问题的原因也多种多样，因此要求根据工程的实际情况，具体问题具体分析。2.1 外墙节能技术 在外围护结构各部位中，外墙约占其传热总能耗的25%左右，因此要提高建筑的节能效果，对墙体的保温隔热性能进行改善是重中之重。通过对既有居住建筑外墙的节能改造实地调查和研究后发现，增加外墙的热阻、降低传热系数是最主要途径。外墙平均传热系数越小，墙体的保温隔热性能越好；热惰性指标越大，对温度波动的衰减能力越大，穿透围护结构所需要的时间越长，室内内表面温度波动越小。外墙保温技术按照保温材料所在位置的不同可分为外墙外保温、外墙内保温、外墙自保温、内外混合保温等多种方式。相比于外墙内保温和内外混合保温系统，外墙外保温系统在既有居住建筑节能改造和提高室内热环境方面有着明显的优势，是外墙节能改造中的首选技术。外墙内保温由于不能将建筑物围护结构的所有部分全部覆盖，很难消除圈梁、楼板、构造柱等引起的热桥效应，热损失较大，保温效果及房间的热稳定性较差，且影响居民的日常生活，因此其在既有建筑节能改造中已经很少运用。而内外混合保温会使整个建筑外墙的不同部位产生不同的变形速度和变形尺寸，使建筑处于更加不稳定的环境中，缩短整个建筑的寿命，不 建议使用。2.2 屋面节能技术 屋面的节能改造是建筑节能改造中的重要组成部分，其改造效果直接影响到顶层住户居住的舒适性，同时屋面的节能改造也需要和防水修缮结合在一起，因此在改造实施方案的过程中，需要综合考虑解决节能和防水两方面问题，建筑屋面有坡屋面和平屋面之分，不同的屋面形式其节能技术措施分析如下：（1）坡屋面 坡屋顶一般都需要设置保温隔热层。对于钢筋混凝土坡屋顶，保温层应设置在外侧面；对于以轻钢结构层或木结构为基层的坡屋顶，保温层可以分别设置在基层的上侧和下侧，还可以设置夹芯保温屋面，或设置在夹层楼面上。当保温层设置在基层的下侧时，应考虑热桥部位的保温构造。（2）平屋面平屋面又分为上人屋面和非上人屋面两种，其保温构造形式又可分为正置式和倒置式两种。传统正置式保温屋面将保温层设置在防水层之下，这种构造做法容易发生结露。倒置式保温屋面将保温层放置在防水层之上，能够有效防止保温层内部结露，同时倒置式保温屋面能使室内温度分布低于正置式屋顶的室内温度分布，热稳定性好，是一种保温隔热效果较好的屋面节能构造做法。2.3 外窗节能技术 建筑外窗是建筑围护结构中传热和空气渗透最薄弱的部位，是影响室内热环境和建筑节能的重要因素之一。外窗（包括阳台门的透明部分）的能耗包括通过玻璃、窗框的传热，窗缝的空气渗透和夏季太阳辐射得热三方面，大量调查和测试表明，太阳辐射通过窗户进入室内的热量是造成室内过热的主要原因，占空调冷负荷的40%以上。提高外窗的保温隔热性能，就要降低外窗的传热系数，增加热阻，而影响门窗传热系数的因素主要是框材和玻璃。窗户的节能改造主要有以下几种改造形式：窗框更换为传热系数更低的塑钢和断桥铝合金等、玻璃采用中空玻璃外窗和Low-E玻璃等。2.4 外遮阳节能技术 大量的调查表明，太阳辐射透过窗户直接进入室内的热量是造成夏季室内过热的主要原因，所以（下转第34页）

10.中央空调系统变频节能改造方案 篇十

1.项目概况

本项目为保定卷烟厂制丝车间空调改造项目，目前存在问题：夏季热负荷高，室内温度和湿度偏高。制丝车间原有空调负荷形式为全空气系统，原有组合式空调机组参数如下：

型号：ZKY150，额定冷量：1774kW;额定热量：1100kW;额定风量：150000m3/h;机组全压：680Pa;电机功率：130 kW.目前出水温度：14℃。

车间设置旋流风口顶送，单侧回风。并且设有局部除尘装置。并在屋顶设有屋顶风机进行排风。

现有的空调系统运行已满足不了车间的温湿度要求。2.空调改造方案

根据现有的空调系统设置，为解决现有问题，对空调现有系统进行分析并设计系统改造方案。

1）由于现有空调系统已经运行10余年，已经出现了效率低下，制冷机组出水温度偏高。现需对现有空调系统进行诊断，并对其进行清洗维护。

A.由于车间内回风带有大量的烟尘，造成组合式空调机组过滤段要定期进行清洗，滤袋必须经常清洗，表冷器也需要定期清洗，以及风口的清洗。解决现有系统由于灰尘的堆积造成的机组性能下降，影响的制冷供热及除湿效果。使用专门的清洗剂，进行喷洒，再采用高压水或空气进行吹扫，使烟尘及污蚀物溶解并被吹扫掉，保持表冷器及加热器的清洁，B.空调水系统的清洗

因为空调水管内表面附着的主要是Ca2+、Mg2+、Fe2+等化合物及水垢，如长时间运行，影响冷量的输送。本方案采用8‰-10‰的中性除垢剂、缓蚀剂、镀膜水溶液清洗三遍。

C三是可提高处理效果

但喷淋水极易污染，因此必须进行有效的水质净化处理。为减少喷咀堵塞，喷淋泵进口应设水过滤器。

2）加强空调系统的自动控制，形成有组织的送回风气流。现有室内空调风系统的气流组织混乱，屋顶设置的屋顶风机排风，使得旋流送风温度梯度不明显。冷风还未送至岗位，就被屋顶排风带走，导致冷气到不了岗位。侧排风也没有起到作用。没有形成有组织的气流。针对以上情况，系统运行时，应关掉屋顶排风。

目前烟厂多采用露点控制，且为手动，因此能耗较大，为了有效节能，新风量及回风量必须随着室外气象参数及室内负荷的变化而随时自动地进行调节。主厂房空调系统应考虑全新风运行的可能性；空气调节系统宜采用自动控制。在过渡季节，直接使用新风送入室内。减少不必要的能耗。

并对制冷机组进行维修保养，使其供水温度达到设计要求。3）加强散热管道及散热设备的保温措施

因现场烟丝需要大量蒸汽进行烘干，并且制丝车间的设备散热量及烟丝的散热量都比较大。因此车间内散热管道均应设置保温，并且加强局部排热的措施。以免增加不必要的空调冷负荷。

11.中央空调系统变频节能改造方案 篇十一

一、中央空调工作原理与结构

如图1所示, 中央空调系统的组成主要包括三个机组系统, 两个设备, 三个机组系统指的是冷冻水循环系统、冷却水循环系统以及风机盘管系统, 而两个设备主要指的是冷却塔和制冷主机。

在中央空调系统中, 热量的传递是通过流体物质来完成的, 其中, 在制冷系统中一般用制冷剂, 而冷却水系统和冷冻水系统都是以水作为传输介质。制冷主机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换, 将冷冻水制冷, 冷冻泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中, 由风机吹送冷风达到降温的目的。经蒸发后的制冷剂在冷凝器中释放出热量, 与冷却循环水进行热交换, 由冷却水泵将带来热量的冷却水送到冷却水塔上由水塔风机对其进行喷淋冷却, 与大气之间进行热交换, 将热量散发到大气中去。

二、中央空调的变频节能控制原理

流体传输设备水泵是一种平方转矩负载, 其转速n与水泵流量Q, 水泵扬程H及水泵功率N的关系如下式所示:

上式表明, 水泵的流量与其转速成正比, 水泵的扬程与其转速的平方成正比, 水泵的功率与其转速的立方成正比。而水泵的轴功率等于流量与压力的乘积, 故水泵的轴功率与其转速的三次方成正比 (即与电源频率的三次方成正比)

根据上述原理可知:改变水泵的转速就可改变水泵的功率。是一种能够显著节约能源的方法。

根据异步电动机原理:

式中:n:转速

f:频率

p:电机磁极对数

s:转差率

由 (2) 式可见, 调节转速有3种方法, 改变频率、改变电机磁极对数、改变转差率。在以上调速方法中, 变频调速性能最好, 调速范围大, 静态稳定性好, 运行效率高。因此, 通过改变频率使风机、水泵的转速、消耗的功率迅速下降, 达到节能目的。

三、中央空调系统节能改造方案与设计

中央空调系统的运行机制就是热交换的能量转换过程, 能量的转换主要通过冷冻水和冷却水循环系统作为传输媒介实现, 所以中央空调控制系统的主要工作内容便是控制冷却水和冷冻水循环系统, 这两个循环系统是实现节能技术的关键点, 也正是本文准备进行节能改造的目标。

1 中央空调系统节能改造方案

图2即为通过加装变频器实现中央空调系统节能的方案。

目前, 在冷却水循环系统进行改造的方案最为常见, 节电效果也较为显著。由于进水温度是随环境温度不断变化的, 因此, 把温差设置为恒定值并非上策。通过研究发现, 根据进水温度来随时调整温差的大小是可取的。即:当进水温度低时, 应主要着眼于节能效果, 将温差的目标值可适当的设置高一点;而在进水温度高时, 则必须保证冷却效果, 这时, 可以将温差的目标值设置低一点。

基于对节能改造方案的研究, 在设计之初, 综合考虑中央空调系统的冷却效果和节能效果, 最终选择将温差与进水温度的混合控制方案作为本中央空调系统节能实施方案, 温差大小的调节则直接与进水温度相关。即:进水温度T1<24℃时, 主要着眼于节能效果, 温差的目标值设为△T=5℃;而在进水温度T1>32℃时, 温差的目标值设为△T=3℃, 从而保证了冷却效果。在同时考虑进水温度和进出水温差的情况下, 使冷却水闭环控制系统能够根据现场温度和负载的变化自动调节三台水泵的运行情况。

2中央空调系统设计

中央空调系统, 主要包括:冷却水泵 (三台) 、温度传感器、热电阻输入模块、PLC、变频器。

中央空调系统中的控制系统由PLC、变频器等构成。本课题中的PLC选择OMRON (欧姆龙) 的CP1H-XA40DR-A, 变频器选择欧姆龙3G3RX-A4075。

本文研究的中央空调系统中, 温度传感器安装在冷却水管道中, 主要负责采集通过管道中的进水温度和出水温度的模拟信号。热电阻输入模块将温度传感器采集到的模拟信号转换成电信号, 这个电信号经过PLC控制单元, PLC控制单元按照设计的应用程序通过变频器调节冷却水泵的具体运行效率。

四、节能改造前后运行效果比较

1 节能效果及投资回报

进行技术改造后, 系统会根据负载的变化而实际调节变频器频率。根据以往运行参数的统计与改造后的节能预测, 平均节能约40%左右, 节能效果是十分显着的, 一般改造后投入运行三年左右即可收回成本。

2对系统的正面影响

由于冷冻泵、冷却泵以及冷却风机采用了变频器软启停, 消除了原来工频启动时大电流对电网的冲击, 用电环境得到了改善, 同时变频器能改善功率因素, 电能的使用效率会大大提高;并消除了水泵启停时产生的水锤对管道、阀门、压力表等的损害;消除了原来直接启停水泵造成的机械冲击, 电机及水泵的轴承、轴封等机械磨擦大大减少, 机械部件的使用寿命得到延长;由于水泵大多数时间运行在额定转速以下, 电机的噪声、温升及震动都大大减少, 电气故障也比原来降低, 电机使用寿命也相应延长。

由于采用了温差与进水温度的混合控制, 提高了冷冻机组的工作效率, 提高了自动化水平。减少了人为因素的影响, 大大优化了系统的运行环境、运行质量。具有较好的实用价值和发展前景, 值得进一步研究和完善。

摘要：本文对中央空调系统节能的现状进行了研究, 分析了中央空调系统的原理结构和变频节能控制原理。结合PLC与变频技术, 采用将温差与进水温度的混合控制方案对中央空调系统进行节能改造, 并进行了改造后的节能分析。指出中央空调采用变频调速控制具有较好的实用价值和发展前景。

关键词：中央空调,变频技术,PLC,节能

参考文献

[1]陈建东.中央空调系统水泵变频节能技术的应用分析[J].制冷技术, 2006 (04) .12-14.

[2]吴木荣.浅谈中央空调系统节能改造[J].电源世界, 2010 (08) :55-58.

[3]杨振彪.PLC在中央空调控制系统中的节能应用[J].广东科技, 2011, (16) :50-51.

[4]殷洪义.可编程控制器选择设计和维护[M].北京:机械工业出版社, 2003.

[5]李良仁.变频调速技术与应用[M].北京:电子工业出版社, 2010.

12.中央空调系统变频节能改造方案 篇十二

建筑节能改造示范高校实施方案大纲

为规范、指导高等院校节能改造实施方案的编写，特制定本提纲。实施方案应包括以下内容：

一、学校基本信息。在校生、教职工数、学科设置、科研经费等。学校校区分布、占地面积、各类建筑面积、建筑年代、近期建设规划等。

二、学校能耗水耗概况。包括近三年电耗、水耗、燃气量（天然气或城市煤气）、燃油量、集中供冷供热量等分类能耗、中水雨水利用、单位生均能耗水耗等。

三、已有工作基础和工作条件。学校在节能节水、节约型校园建设、能源统计审计公示建筑栋数、节约型校园建设规划、能耗水耗监测平台、相关的法律规章制度、组织机构等。

四、实施方案。建筑节能高等院校示范校园建设总体目标，单位生均能耗水耗降低目标。建筑节能高等院校示范校园节能改造总体实施规划、改造技术方案、计划节能量等。节约型校园建设各项资金预算、资金筹集（国家补贴、地方财政、学校自筹等）、资金使用计划、资金管理措施等。包括组织机构、配套规章制度、技术支撑、宣传教育等。

13.中央空调系统变频节能改造方案 篇十三

1.室内设计计算温度的取值

通常来说，进行暖通空调设计，首先就是进行建筑物室内温度的计算取值，要从实际情况出发，根据建筑物所在地区的自然环境、室内温度进行取值，室内温度取值如何直接影响着暖通空调系统的耗能大小，通过对夏季制冷环境下的室内温度调查得出，室内温度升高一摄氏度，能源消耗就会降低10%左右;而在冬季制热的条件下，温度每降低一摄氏度，耗能就会较少8%左右。所以说室内温度取值必须要做到科学、严禁、精确。这样是为了能够将我国的每一份资源都得到最大限度的使用。在我国的《公共建筑节能设计标准》中对一般民用建筑室内供暖温度取值以及制冷取值都进行了明确规定，具体为：夏季民用建筑供暖和制冷温度不能低于二十五摄氏度，而冬季制热的温度则不能够高于二十摄氏度。

2.冷热负荷计算

冷热负荷计算也是非常关键的一个环节，一般来说，暖通空调系统的设计上针对冷热管道的大小、源容量以及水泵配置等方面都应该进行科学地设计，而冷热符合计算为这些设计提供了不可缺少的可靠依据，这些计算数据的准确与否，直接关系到系统地耗能问题，因此针对这方面的计算，必须要做到可靠、准确，这样才能够达到耗能优化，同时也为后期维修减少成本。另外，在实际的设计过程中，设计人员应该借鉴大量成功的例子以及经验，将普遍规律进行分析，采用统计分析回归计算来实现设计指标的确定，它虽然在具体的设计中不具有精确性但是胜在具有代表性。

二、采暖与空调冷冻水系统设计

1采暖系统设计

采暖系统设计的合理与否关系着建筑暖通空调系统是否能实现节能运行的功能。管路系统结构简单，易于操作，相关设备耗材使用量少，前期建设成本低后期维护费用少;能够实现不同建筑空间温度独立调节控制;实现热量消耗分户分摊功能;以上三个原则是民用住宅和公共建筑科学合理设计暖通空调系统的原则。在具体的设计过程中应当依据不同的情况而定。

2空调冷冻水系统设计

依照相关国家标准，设置多台冷冻水系统节能设计时，以能够跟随负荷变化实现自动改变系统流量为目标，尽量降低系统运行中的能耗。当前我国常用的空调冷水系统有一次泵变流系统一次泵定流量系统，二次泵变流量系统，两管制及四管制系统等。

三、采暖与空调水系统的补水及定压设计

在实际工程设计中应当根据系统的整体规模和不同系统的实现形式按系统的用水容量来计算。封闭式采暖空调系统补水定压点应当设置在循环水泵入口处。

四、风系统设计

空调风系统的设计关系着空调系统能耗的大小和运行的成本，同时也关系着人体的舒适度。对于人员分布比较集中的地区可以进行相应的集中供暖，这样可以提高能源的利用率。而对于建筑面积大人员多的场合要进行集中的供暖控制时，应当采用全空气空调系统;通风系统设计中热量是一个主要问题，由于电气设备在运行的过程中，必然会大量的产生的热量，一旦这些热量无法得到及时排除，那么就会对设备的这样运行带来影响，从而导致故障的.发生，这样一来节能目标要求也随之降低。所以说做好通风系统设计，是及时排除热量的有效手段，设计的最终目的就是将热量全部排出，是整个系统得以有效运行的前提调教。集中空调通风系统的排风热回收应当符合相关规定要求。在排风热回路设备型号的选择上也需要严格依据国家规定进行。

五、冷热源设备选型

在整个暖通空调设计上，冷热源设备的选型是最为重要的部分。这部分应该严格的根据建筑功能、规模以及造价等进行。具体为：充分利用毗邻工业余热，将其作为冬季热源，采用溴化锂吸附式冷水机组进行工业热水降温，降低成本，将其引入到空调系统中使用，这样一来资源得到了二次利用;要根据当地的能源结构进行选择，科学利用当地的富余能源，比如：采用风能、地热能以及太阳能等可再生、清洁型的能源。

六、保温与保冷

14.中央空调系统的节能改造 篇十四

传统的中央空调系统 (半集中系统由于技术条件、设计条件、使用季节变化等因数影响, 普遍存在电能浪费情况, 随着工作状态的不同有时电能浪费十分惊人, 所以节能改造十分必要, 改造后系统能产生很好的经济效益。

2结构

中央空调系统的结构示意如图1。

3传统中央空调系统的运行原理

传统中央空调系统的运行状态:制冷机组由制冷电动机驱动运转, 当冷冻水回水处温度与冷冻水供水处温度的温度差低于设定温度差时制冷压缩机进行部分或全部卸载, 制冷电动机仍然轻载运转, 当冷冻水回水处温度与冷冻水供水处温度的温度差大于设定温度差时制冷压缩机进行部分或全部加载, 制冷电动机满载或轻载运转;冷冻水泵起动后总保持运转;冷却水泵起动后保持运转。这种工作状态是按额定运行设计的状态, 但实际情况却不总是这样的, 因为有使用房间的数量变化和季节温度等的变化, 传统中央空调系统却不能根据上述变化而调节使用功率, 所以电能的浪费是不可能避免。

上述运行过程存在3个电能浪费点, (1) 制冷压缩机进行部分或全部卸载时制冷异步电动机全速运转, 制冷压缩机进行部分加载时制冷电动机全速运转 (2) 不管冷冻水回水温度如何, 冷冻水泵电动机总是满载运行 (3) 不管冷却水温度如何冷却水泵电动机总满载运行, 同时冷却塔上的风机起动后总保持运转。

4节能改造的措施

4.1针对上述问题可采用如下改进措施达到节能目的:

4.1.1用风机、泵类1#变频器驱动制冷电动机, 将冷冻水回水处温度测量信号用温度变送器变换成4-20MA电流信号接入1#变频器, 并以此4-20MA电流信号作为1#变频器反馈量, 1#变频器的输出频率作为输出量, 对1#变频器进行PID控制, 进而控制制冷电动机的运转, 使冷冻水回水保持在设定温度 (P I D控制的目标值) 状态, 为了系统运行的可靠, 1#变频器的最小运行频率可设定为2 0 H Z或适当的值;原来的温度差控制制冷压缩机进行部分或全部卸载或加载的控制系统可以不做改动。

4.1.2用风机、泵类2#变频器驱动冷冻水泵电动机, 将冷冻水回水处温度测量信号用温度变送器变换成4-20MA电流信号接入2#变频器, 并以此4-20MA电流信号作为反馈量, 2#变频器的输出频率作为输出量, 对2#变频器进行PID控制, 进而控制冷冻水泵电动机的运转, 使冷冻水回水保持在设定温度 (PID控制的目标值) 状态, 为了系统运行的可靠, 2#变频器的最小运行频率可设定为20HZ或适当的值。

4.1.3用风机、泵类3#变频器驱动冷却水泵电动机, 1#变频器的转速显示输出电压0-10V信号作为速度给定信号接入3#变频器, 以此控制3#变频器的转速, 为了系统运行的可靠, 3#变频器的最小运行频率可设定为20HZ或适当的值, 冷却塔上的风机电动机因为功率较小就不作改造。

4.2主要接线原理图见2、图3

4.2.1图2的KM1与KM12、KM2与KM22、KM3与KM32是作各电机电源的工频或变频转换用, 可以防止变频器故障时影响系统运行。图3的△接触器是各电机的主电路中Y—△降压起动时的△连接接触器, 这样做的目的是尽可能减少原来电路的改变;在操作上先选择电机在变频自动工作状态或是原来的工频工作状态, 然后按过去操作方式使中央空调系统起动、运行、监控。

4.2.2二次控制电路非常简单, 因为是改造项目, 主要因为增加了3台变频器, 对应增加了三个工频或变频转换电路, 用三个2位转换开关控制即可, 工频或变频转换电路的接触器线圈回路通过对方的常闭触点互锁, 另设立三个变频器故障时控制三个声光报警器以实现故障提醒。

4.2.3变频器 (富士品牌) 的编程应注意几点: (1) 1#变频器、2#变频器的F01 (频率设定1) 为2, 3#变频器F01 (频率设定1) 为1, F02 (频率设定1) 都为1。 (2) 1#变频器、2#变频器都采用PID控制。H20 (PID模式) 为1, 即正动作, 温度高于目标值输出频率升高;H 2 1 (反馈选择) 为1;H 2 2 (P增益) 必须适当, P太大则系统振荡, P太小则系统反应迟后, 以不发生系统振荡为条件增大P值;H 2 2 (积分时间) :在不发生振荡条件下减小其值;H 2 (微分时间) :在不发生振荡条件下增大其值。 (3) E 4 3:1 0 (P I D目标值1—由键盘面板直接输入) , PID目标值的大小可以是空调系统额定状态工作时冷冻水供水口的温度T+3℃-4℃;E40、E41根据实际温度与显示值的差异调节。

5改造后的效果

改造的中央空调系统不仅有理想的节能效果, 节能效率可达30%-50%, 而且可以避免大功率电动机起动时冲击电流产生对电网的影响, 因为有变频器的作用, 各电动机线路上的功率因数接近1, 大大减少线路和变压器上的损耗;改造后中央空调系统在额定负荷供应冷气时保持改造前一样的工作状态和效果, 在低负荷供应冷气时或天气气温低时各动力电动机低速运行, 这也减少了机械设备的磨损、延长了设备使用寿命。

摘要：针对中央空调系统的电能浪费情况, 提出节能改造措施, 交流案例经验。

15.节能改造方案 篇十五

一、稳定-让你的不良品降低

1、精密度高;系统相应迅速，闭环控制使原本不可以生产的一些精密产品现在完全可以胜任。

2、伺服系统调节能力强;压力闭环控制使系统压力非常稳定，压力波动低于正负0、5bar提高了塑料产品成型质量。

二、耐用-让您的机器使用寿命更长

1、莱普乐伺服系统所采用的配件本着可靠、耐用的原则，企业技术实力强。

2、产品经过大量的市场验证，以完成技术积累及产品完善，以确保莱普乐系统可靠、稳定、耐用。

3、油温降低，机器使用寿命高;采用莱普乐自主研发伺服系统后，液压系统按照实际需要流量和压力来供油，没有溢流损耗，系统发热少，油温降低，漏油减少，机器维护成本降低，使用寿命高。

三、环保-让您的工作环境更舒适

1、噪音小;采用内齿合齿轮泵，系统噪音由80db下降到65db工作环境得到改善。

2、节水;降低成本，减少污染，油温降低，液压油使用寿命增长，废油减少，冷却需求减少，用水减少。

四、服务-让您更省心

1、全国首家承诺免费保修两年，让您不会为产品质量而烦恼。

2、公司采用CRM客户关系管理软件，为您提供售前、售中、售后最贴心的服务。

3、24小时全天候的******维修服务热线，售后工程师4至6小时赶到维修现场。

五、专业-让您更放心

16.中央空调系统变频节能改造方案 篇十六

关键词：中央空调,节能改造,冷热负荷,变频调速

随着国民经济的迅猛发展和人们生活水平的不断提高, 中央空调系统已经进入了各类建筑当中, 特别是商业大厦, 中央空调的能耗也是十分惊人的, 一般宾馆、写字楼中央空调能耗约占总能耗的30%~40%, 商业大厦的空调能耗占总能耗的50%以上。常规中央空调系统是按照最大冷热负荷进行选型设计的, 但全年最热的天气就只有那一段时间, 因而, 中央空调大多时间是低于机组额定负荷状态下运行的, 造成了电能的极大浪费, 因此, 如何对中央空调系统进行节能改造, 以提高运行效率, 减少能耗, 这是一个急需解决的问题。

1 原有空调系统概况

某商业大厦共13层, 总建筑面积约13000m2, 空调面积约7461m2。有制冷及采暖系统。为了达到节能降耗效果, 对原有空调系统进行了节能改造。

1.1 制冷系统

(1) 制冷源:包括2台单螺杆冷水机组, 总制冷量为1231kW, 夏天供冷。

(2) 水系统:供冷采用一次泵定流量水系统, 每层水平管及空调立管采用同程设计。冷冻水供回水温度7℃~12℃;在屋顶设置膨胀水箱, 进行补水定压;冷冻水循环泵30kW, 2台;冷却水循环泵30kW, 2台;冷却塔风机7.5kW。

1.2 水系统

水系统采用二次泵定流量, 采暖一次泵提供热水到采暖板换热器, 采暖二次泵提供采暖热水。空调热水供回水温度50℃～60℃。热水一次泵2.2kW, 2台热水二次泵15kW, 2台;在屋顶设置膨胀水箱, 进行补水定压。

1.3 空调系统自动控制

冷水机组能量调节和进出水温度, 由主机控制器自动控制。冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等设备, 由主机房空调电控柜进行控制。冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机及进水电动阀进行联锁。冷水机组, 由冷量或温度进行台数控制;冷却塔由回水温度控制其风机的运行。

2 中央空调系统节能改造

2.1 改造目的

中央空调系统中, 各种风机和水泵的容量, 是根据建筑物最大冷热负荷设计选定的, 并留有一定的设计余量。中央空调系统负荷, 主要跟建筑物的围壁与环境的热交换及其外界环境相关的;对于固定的建筑物, 其负荷主要是随室外环境条件而变化的。中央空调的冷热负荷, 在绝大部分时间内远低于设计负荷;即实际上大部分时间运行在低负荷状态;中央空调大部分时间运行在设计负荷的60%以下。系统末端设备所需冷冻水量一般小于设计流量, 而水系统是用定流量运行;故在部分负荷时, 将浪费能源。空调水系统的耗电量约占空调总耗电量的15%～20%, 根据负荷变化对水系统采用变流量运行, 可带来可观的节能效果。

2.2 改造原理

对冷冻水系统、冷却水系统、热水系统, 利用变频无级调速技术, 解决了其供冷量不随末端负荷需求变化而造成的电能浪费问题。在各种水泵电机拖动系统中接入变频系统, 改变电机转速来调节流量、压力以及温度等变化, 以取代阀门控制流量, 达到节能效果。

(1) 调节电机速度与节省水泵功率

由流体力学知:P=Q×H.

式中:P为水泵功率;Q为水泵流量;H为水泵的压头 (扬程) 。

由于流量Q与转速N的一次方成正比, 压头H与转速N的平方成正比, 所以功率P与转速N的立方成正比。如果水泵效率一定, 当要调节流量下降时, 转速N可成比例地下降, 水泵电机的耗电功率与转速近似成立方关系下降。

例如:一台水泵电机功率30kW, 当转速下降到原转速的4/5时 (运行频率为40Hz, 额定频率为50Hz) , 其耗电量为15.36kW, 省电48.8%;当转速下降到原转速的1/2时, 其耗电量为3.75kW, 省电87.5%。

(2) 变频调速原理

交流电动机的同步转速:n=60f (1-s) /p.式中:n为异步电动机的转速;f为异步电动机的频率;s为电动机转差率;p为电动机极对数。转速n与频率f成正比, 只要改变频率f即可改变电动机的转速, 当频率f在0~50Hz的范围内变化时, 电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的, 是一种理想的高效率、高性能的调速手段。

3 改造成果

3.1 节能

通过加负荷及无负荷实验, 观察分析结果, 空调节能效果达到24.8%以上, 如表1。

3.2 提高功率因数

交流设备的容量以视在功率S表示:

式中:S为视在功率;P为有功功率;Q为无功功率。

其中:P=S×cosθQ=S×sinθ

功率因数cosθ越小, 有功功率P越小, 无功功率Q越大。无功功率不但增加线损和设备发热, 更主要的是功率因数的降低会导致电网有功功率的降低, 大量的无功电能消耗在线路当中, 设备使用效率低下, 浪费严重。普通水泵电机的功率因数在0.6～0.7之间, 使用变频调速装置后, 由于变频器内部滤波电容的作用, 可使cosθ≈1, 从而减少了无功损耗, 增加了电网的有功功率。通过加负荷及无负荷实验, 观察分析结果, 提高了其功率因数, 见表2。

结束语

总之, 能耗与节能是空调行业发展的永恒主题, 商业建筑的中央空调能耗大是一个普遍存在的问题, 中央空调系统的节能潜力是很大, 节能改造后的效益也是非常明显的, 关键是如何挖掘。因此, 节能改造将会成为未来空调设计的基本课题和方向之一。

参考文献

[1]上实大厦中央空调节能改造案例介绍[J].城市开发, 2010.01.