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中央空调改造方案
更新自动建库工具PCB Footprint Expert 2023.13 Pro / Library Expert 破解版
中央空调改造方案
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管理员
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电源技术
2014-4-25 13:23:30
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一、概述:
在中央空调系统中,冷冻水泵和冷却水泵的容量是按照最大设计热负载(即最高气温时)选定的,且留有
10
%左右的余量。在一年四季中,水泵系统长期在固定的最大水流量下工作。由于季节、昼夜的温度变化及用户负荷的变化,空调实际的热负载在绝大部分时间内远比设计负载低。由图1可见,与决定水泵流量和压力的最大设计负载(负载率为
100
%)相比,一年中负载率在50%以下的运行小时数约占全部运行时间的50%以上。 一般冷冻水设计温差为5-7℃,冷却水的设计温差4-5℃最为理想,而事实上在全年绝大部分运行时间里,冷冻水、冷却水的温差仅为2-4℃、即水泵系统长期在低温差、大流量情况下工作,从而增加了管路系统的能量损失、浪费了水泵运行的输送能量。
因此,采用本节能控制系统,可使水泵的转速随室内温度的变化而自动调整转速(或自动停止、启动水泵)水泵全年平均节能率保证达到
40
%以上。
二、水泵转速与节能率的关系:
对于水泵来说,流量Q与转速N成正比,温差ΔT与转速N成反比,杨程H与转速N的二次方成正比,而轴
功率
P与转速N的三次方成正比,下表告诉我们上述几量的变化关系:
显然,变流量控制系统的节能效果是十分突出的,请见下面的比较曲线:
三、控制方案
(a) 对于冷冻水系统,低温冷冻水(出水)的温度由制冷主机控制(7℃左右),一般来说,我们只需控制高温冷冻水(回水)的温度,即可控制冷冻水的温差。但是,对于一些用冷量变化较大的系统,尽管制冷主机对低温冷冻水(出水)有调节作用,但其温度仍有较大的波动。为此,我们采用两个温度变送器、一个PID温差调节器和一台
变频器
组成温差闭环控制系统,对冷冻水的出水、回水的温度进行控制,使冷冻水泵的转速相应于热负载的变化而变化。
(b) 对于冷却水系统,由于其高温冷却水(出水)和低温冷却水(回水)的温度变化较大,为保证工艺需求,我们只能采用温差控制方式,即采用两个温度变送器、一个PID温差调节器和一台变频器组成闭环控制系统,对冷却水进行温差控制,使冷却水泵的转速相应于热负载的变化而变化。
四、系统主要特点:
1.变频器闭环控制电机,按工艺要求设定时、出水温差,电机输出功率随热负载的变化而变化,在满足使用要求的前提下达到最大限度的节能。
2.由于降速运行和软启动,减少了振动、噪声和磨损,延长了设备维修周期和使用寿命,并减少了对电网冲击。
3.先进的设置和监控及调节功能改善了系统运行特性使系统使用方便。
4.系统具有各种保护措施,使系统的运转率和安全可靠性大大提高。
5.系统具有故障报警及自动切换功能(即变频器故障时自动切换到原工频系统运行)保证了运行的可靠性。
五、关于冷冻水泵末端的压力问题:
冷冻水泵降低转速运行,人们担心会不会影响末端压力不足,导致缺水现象。实际上,由于转速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的减少而减少,即需要的压力也会减少,供水压力与转速的二次方成正比例降低,需要压力(管道损失)则与流量的二次方成正比减少,二者可以相互补偿。另外,由于冷冻水系统是一个闭环的水系统,瓷瓶流动提供动力,即水泵转速下降对冷冻水系统的正常工作没有影响,这与普通 的供水系统有所区别。许多单位的实践也证明了这一点。
六、方案设计:
1、 对于冷冻水泵组(管道并联),安装1套相应功率的节能控制系统,采用一拖四的办法在4台冷冻水泵之间切换。并且有自动和手动进行切换。
2、 对于冷却水泵组(管道并联),安装1套相应功率的节能控制系统,采用一拖三的办法在3台冷冻水泵之间切换。并且有自动和手动进行切换。
3、 对冷冻泵及冷却泵组采用微电脑恒压供水控制系统,使水泵根据外界温度的变化及用户使用空调的状况,在不影响冷气效果的前提下实现对工频运行水泵“自动停止、自动启动”控制,最大限度地提高节能效果有效地降低值班人员的工作强度。
七、回报分析 :
举例说明:
冷却水泵:55
KW
3台 并联 负荷率96.8%
冷冻水泵:55KW 3台 并联 负荷率97.6%
全年运行时间:7200小时(按每年运行10个月,30天/月、
24
小时/天 计算)
电价:¥0.87元/度
安装本公司节能控制系统后,每年可节省电 费为:
电机容量×负荷率×节能率×全年运行时间×电价
冷却水泵:55KW×96.8%×45%×7200小时×0.87元/度=¥150073元
冷冻水泵:55KW×97.6%×45%×7200小时×0.87元/度=¥150073元
则每年可节省电费为:150073+150073=¥300146元
(大写:人民币叁拾万零壹佰肆拾陆元整)
八、售后服务:
1、甲方提供一年免费保养、维修服务;
2、一年免费保养期满后,乙方可选择在每年的首月按本合同总工程费的10%向甲方支付当年设备维护保养服务费;甲方定期对该设备进行维护、保养;若需要进行维修或更换零部件,甲方不再收取任何费用(最长时间不超过10年)。反之或根据维护、保养实际发生金额作有偿服务。
3、如该设备出现故障,甲方在接到通知后
48
小时内速派人员前往处理。
九、总结:
我公司工程师及技术人员长期从事变频节能工程及
其它
工业自动控制系统的设计、成套、安装及调试工作,经验丰富。先后在机场、工厂、酒店等多家大型企业进行变频节能及自动化控制等技术改造工程,效果显着,技术成熟。
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