英威腾*空调系统变频*方案(一托二)

地区:广东 深圳
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*空调系统变频*方案(一托二)

 

一、敝司简介

深圳市英威腾电气有限公司是以变频器及相关电力电子产品为主导, 集研发、制造与销售为一体的高科技企业。公司依托近十年在技术和市场方面的积累,于2002年4月整合后取得迅猛发展,年平均**过100%,跻身国内行业十强,被深圳市*评为“高新技术企业”和“软件企业”,并通过ISO9001:2000质量管理体系认证。

“众诚德厚,业精志远”是英威腾人信守的经营理念;以诚立业,以德立人是我们的价值取向;团结合作,宽以待人是我们处事的准则;精益求精,不断*是我们对产品*的追求;立足传动领域,将“INVT”打造成为国际化品牌是我们的目标和使命。

英威腾公司*以“提供*优化的产品”作为对顾客的*,诚信互利,共同发展作为与合作伙伴达成双赢的基础。

 

二、*空调系统概述

如下图1所示,*空调系统主要由冷冻水循环系统、冷却水循环系统及主机三部分组成:

1、冷冻水循环系统

该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成。从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道(出水),进入室内进行热交换,带走房间内的热量,*后回到主机蒸发器(回水)。室内风机用于将空气吹过冷冻水管道,降低空气温度,加速室内热交换。

2、冷却水循环部分

该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。冷冻水循环系统进行室内热交换的同时,*将带走室内大量的热能。该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水,使冷却水温度升高。冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔(出水),使之与大气进行热交换,降低温度后再送回主机冷凝器(回水)。

3、主机

主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒(制冷剂)等组成,其工作循环过程如下:

*先,低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐渐冷凝成高压液体。在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能,这部分热能被冷凝器中的冷却水吸收并送到室外的冷却塔上,*终释放到大气中去。

随后,冷凝器中的高压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装置时,因为压力的突变而气化,形成气液混合物进入蒸发器。冷媒在蒸发器中不断气化,同时会吸收冷冻水中的热量使其*较低温度。*终,蒸发器中气化后的冷媒又变成低压气体,重新进入压缩机,如此循环往复.


三、*空调系统*分析

n            *空调*改造前的工况

在*空调系统设计时,冷冻泵、冷却泵的电机容量是根据建筑物的*大设计热负荷选定的,都留有*设计余量。由于四季气候及昼夜温差变化,*空调工作时的热负荷总是不断变化。下图2为一建筑物的实测热负荷情况:

如上图所示,该*空调一年中负荷率在50%以下的时间*过了*运行时间的50%。在没有使用*系统前,工频供电下的水泵*全速运行,管道中的供水流量只能通过阀门或回流方式调节,这*会产生大量的节流及回流损失,同时也增加了电机的负荷。

通常冷却水管路的设计温差为5~6℃,而实际应用表明大部分时间里冷却水管路的温差*为2~4℃,这说明制冷所需的冷冻水、冷却水流量通常都低于设计流量,这样就形成了*空调低温差、低负荷、大工作流量的工况,从而增加了管路系统的能量损失,白白消耗了许多电能。

*空调水泵电机的耗电量约占系统总耗电量的20-30%,故降低非满负荷工况下的水泵输出流量具有很重要的*意义。正因如此,根据热负荷变化而改变循环水流量的*空调*系统才显示了其*大的*性,并得到了越来越广泛的应用。

n            *理论根据

由流体力学理论可知,大部分流体传输设备(如离心式水泵、风机等)的输出流量Q与其转速n成正比;输出压力P(扬程)与其转速n的平方成正比;输出功率N与其转速n的三次方成正比,用数学公式可表示为:

Q= K1× n

P= K2× n2

N= Q × P = K3× n3  (K1、 K2、K3为比例常数)

由上述原理可知,降低水泵的转速,水泵的输出功率就可以下降更多。如将电机的供电频率由50Hz降为40Hz,则理论上,低频40Hz与高频50Hz的输出功率之比为(40/50)3=0.512。

敝司长期实践证明,在*空调系统中接入变频*系统,利用变频技术改变水泵转速来调节管道中的流量,以取代阀门调节及回流方式,能取得明显的*效果,一般节电率都在30%以上。同时变频器的软启动功能及平滑调速的特点可实现对*空调的平稳调节,并可延长机组及管组的使用寿命。

 

四、*方案论述

*空调各循环水系统的回水与出水温度之差,反映了整个系统需要进行的热交换量。由此,根据回水与出水的温度差来控制循环水的流量,从而控制热交换的速度,是*的*控制方法。

u          冷冻水循环系统

冷冻水的出水温度是由主机的制冷效果决定的,通常比较稳定,因此冷冻回水温度可以准确的反映室内的热负荷情况。由此,对于冷冻水循环系统的*改造,可以取回水温度作为控制目标,通过变频器对冷冻泵流量的自动调节来实现对室内温度的控制。

u          冷却水循环系统

冷却水循环系统同时受室外环境温度及室内热负荷两方面影响,循环水管道单侧的水温不能准确反映该系统的热交换量,因此以出水与回水之间的温差作为控制室内温度的依据是合理的*方式。在外界环境温度不变的情况下,温差大,说明室内热负荷较大,应*冷却泵的转速,*冷却水循环的速度;相应的,温差小则减小冷却泵转速。

u          方案结构示意图

*工程结构示意图如图3所示



整个*方案的基本思路为:

分别在主机蒸发器回水处、冷凝器出水及回水处安装温度传感器,以*温度/温差控制器接收温度传感器的反馈值并与预设值比较,通过PID运算输出相应的模拟信号作为变频器的频率指令。变频器接收指令后自动调节水泵转速,从而调节各循环水的热交换速度,*终实现对室内温度的控制。

u          冷冻泵方案主电路示意图

贵司*空调机组冷冻泵数据如下表:

机组

机型(KW)

数量

空调机组

冷冻泵

X

2

冷却泵

Y

2

该方案拟分别在冷冻机组及冷却机组里各安装一台变频*器(共2台),采用一台变频器轮换拖动多台电机的控制方式,在满足制冷要求及性价比的前提下,*大可能的挖掘*空间,其主电路示意图如图4

 

 

 

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图4 主电路示意图

两台电机只安装一台变频器,可选择其中任意一台做主机、由变频器直接拖动进行变频运行;另一台做辅机、根据环境温度手动控制其起停,辅机只做工频运行

 

u          *系统特点

A.变频器界面为LED显示,监控参数丰富;键盘布局简洁、易于操作。

B.温度/温差控制器为LED双屏显示,参数设定方便,易于监控;

C.设有“市电/节电”转换开关,可方便的切换到原操作方式运行。

D.可实现计算机远程控制变频*器的启动或停止。

E.变频器具有过流、过压、过载、过热等多种电子保护装置,并具有故障报警输出功能,可**整个*系统的正常运作;

F. 加装变频*器后,电机及水泵具有软启动、自动启动备用泵及变频调速功能,可使系统的机械磨损大为降低。

五、工程投资及回报概况

n            工程投资分析

该方案推荐使用敝司G9系列水泵*变频*柜。

贵司该工程所需投资情况如下:

 

机组

电机功率(KW)

电机

数量

变频*柜功率(KW)

变频*柜

数量

工程单价(元/KW)

空调机组

冷冻泵

X

2

X

1

Z

冷却泵

Y

2

Y

1

*柜总装机容量

X Y= T(KW)

工程总计投资

Z×T=?(元)

n            工程*分析

根据敝司以往工程改造经验,设每月平均节电率按30%计,可得出下表:

工程改造电机容量

T(KW)

电机平均负载率

70

每天运行时间

12小时

每月运行天数

22

每度电费

0.80

预计每月节电率

30

每月节约电费

T×70%×30%×22×12×0.8S(元)

每年节约电费

S×10 =? (元)

 

六、售后服务说明

A.培训相关操作人员,*控制技术;

B.提供*控制系统电气控制原理图;

C.提供变频器中文使用说明书、智能温度调节器中文使用说明、扩展卡使用说明书;

A.售出设备壹年半内免费保修;

B.发生设备故障,接报后工作日24小时内到现场,及时处理维修。

 



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应用范围

风机*

品牌

INVT/英威腾

产品系列

CHF

型号

CHF

额定电压

单相/三相AC220(V)

适配电机功率

15(kW)

滤波器

内置EMC滤波器

直流电源性质

电流型

控制方式

V/F闭环

供电电压

中压

电源相数

三相

输出电压调节方式

PWM控制

外型

塑壳

营销方式

*

额定电流

75(A)

电机容量

36(KVA)