第一篇：中央空調(diào)節(jié)能方案

中央空調(diào)節(jié)能方案

在建筑能耗中，中央空調(diào)能耗一般占到了40%——60%的比例，因此如何有效降低空調(diào)能耗就成為建筑節(jié)能的重中之重。

中央空調(diào)的節(jié)能可通過以下兩種方法進行：

（1）管理節(jié)能：在保障建筑物舒適的前提下，通過對行為的約束管理或通過調(diào)整設備的不合理運行狀態(tài)來達到節(jié)能的目的。

（2）技術(shù)節(jié)能：技術(shù)節(jié)能是通過先進的科學技術(shù)，通過對建筑物內(nèi)用能設備的改進來達到節(jié)能的目的，技術(shù)節(jié)能有兩種方法，一種是提高用能設備的效率，另一種是通過技術(shù)手段設備的調(diào)整運行狀態(tài)，從而避免不必要的能源浪費。

總之，要想真正是實現(xiàn)建筑物的節(jié)能不僅要利用技術(shù)有段進行節(jié)能改造，而且還必須配合有效的管理節(jié)能手段，只有兩者有效的配合才能達到節(jié)能的最大化。

一、管理節(jié)能

目前我國建筑內(nèi)的中央空調(diào)系統(tǒng)大部分設計都趨于保守，存在配置過大，管理不便的現(xiàn)象，空調(diào)設計很少從節(jié)能的角度來進行考慮，這種狀況無疑增加了中央空調(diào)的能耗。為了達到節(jié)能的效果，需要做到“功能適當，運行合理”，在保持舒適度的前提下，盡可能地降低能耗，同時應該有切實可行的管理手段，使得系統(tǒng)運行科學、合理，操作簡單、方便。

要實現(xiàn)對重要空調(diào)的管理節(jié)能我們必須首先能夠找到空調(diào)系統(tǒng)存在哪些能耗浪費的地方，設備存在怎樣的不合理運行狀態(tài)等，只有找到了原因，我們才能夠找到相應的解決途徑，因此，要想實現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能，就必須對中央空調(diào)的系統(tǒng)進行節(jié)能診斷。

1、主機

空調(diào)主機是空調(diào)系統(tǒng)中裝機容量最大的設備，物業(yè)部門一般對其維修保養(yǎng)都很重視，基本能做到運行狀況的連續(xù)記錄，但是記錄數(shù)據(jù)往往沒有用于指導設備的高效運行，為了有效地對中央空調(diào)進行診斷，我們可以根據(jù)運行記錄的數(shù)據(jù)對系統(tǒng)存在的問題做出診斷。

在一般的電制冷主機運行記錄表中，都會記錄主機的蒸發(fā)溫度和冷水出水溫度，一般對于水冷方式的主機來說，蒸發(fā)溫度要比出水溫度低3——4℃，實際值若超出這個數(shù)值，則說明蒸發(fā)器或制冷劑有問題，應注意檢修。同時，一般冷凝溫度要比冷卻水出水溫度高2——4℃，若實際運行情況超出此值，大多是主機的冷凝器有問題，應注意及時清洗。

在實際的運行中往往出現(xiàn)這樣的情況：冷水的供回水溫差在2——3℃之間，說明空調(diào)末端符合不大，但是冷卻水出水溫度很高，且冷凝壓力很高，導致主機的負荷在90%以上。這種情況基本是冷凝器出了問題，在進行及時清理后，主機的負荷會大幅度下降，節(jié)約大量的能耗。

另外，通過記錄主機的冷凍水流量、供回水溫度，及壓縮機電流等參數(shù)的監(jiān)測，我們就可以計算出主機的性能系數(shù)cop，并可以對主機的運行效率有一個大致的判斷。如果主機的運行效率過低，將會導致能源的浪費，對此應該找出原因并加以改善。

對主機的節(jié)能診斷，還要觀察不運行的冷凍機的水閥是否關(guān)閉，若閥門不關(guān)將會導致回水箱的部分熱水經(jīng)過該主機旁通到了供水箱，在供水箱內(nèi)發(fā)生了冷水跟熱水混合的現(xiàn)象，這樣將會導致大量的能源浪費。

同理，冷凍水分水箱和集水箱之間的旁通閥若處于未關(guān)狀態(tài)，或者存在一臺冷機對開兩臺冷凍泵的現(xiàn)象時，也會出現(xiàn)冷熱水混合的現(xiàn)象，導致能源的浪費，這個問題應引起我們的注意。

2、冷卻水

在實際的冷卻水運行中往往存在著不運行冷卻塔的閥門不關(guān)的情況，這樣造成的后果是熱水經(jīng)過該冷塔后與其他正常運行的冷卻塔的冷水混合，進入了主機，導致主機冷凝器的進水溫度偏高，主機的cop減小，主機的能耗增加，浪費大量能源。解決該問題的辦法是將不運行的冷塔的進出水閥門關(guān)掉。

另外，通常吸收式空調(diào)主機因真空度降低或制冷劑污染造成制冷劑效率降低；冷卻塔常因失修（如布水輪不轉(zhuǎn)動）導致散熱效率下降，主機或冷卻塔的效率是否降低可按下述方法大致鑒別：

（1）主機輸出制冷量減少（冷凍水運行供水溫度大于設置溫度）；

（2）冷卻水進水溫度高，主機曾報警，冷卻水進出口溫差小于5℃；

（3）冷凍水供水溫度高，末端用戶曾報熱投訴，冷凍水供回水溫差小于5℃。

如果主機或冷卻塔出現(xiàn)了效率降低的情況，就應及時維修，以免造成能源浪費。

3、冷凍水

目前的冷凍水系統(tǒng)中，往往存在著水泵選型過大的問題，造成的結(jié)果是，一方面功率偏大造成能耗的浪費，另一方面是水泵偏離標準工況運行，導致水泵長期工作在低效區(qū)，水泵效率偏低導致能源的浪費，此種情況解決的辦法是更換水泵或者采用變頻調(diào)速的手段來實現(xiàn)節(jié)能。

冷凍水管路如果存在水力不平衡問題將會使整個系統(tǒng)的能耗增加。一般空調(diào)運行中存在一個誤區(qū)，認為空調(diào)末端效果差是由于總水量偏小，所以往往會通過增加水泵開啟臺數(shù)或者換大流量水泵來解決。但實際的原因大多是由于工程竣工后空調(diào)水系統(tǒng)從未做過水力平衡，導致部分末端數(shù)量不足，而部分末端水量過剩，而工作人員往往為了滿足水量不足這部分末端的換熱要求，只能增大總水量，從而使得其他末端的水量變大，白白浪費了一些能源。

因此，冷凍水流量分配診斷內(nèi)容應該為測量系統(tǒng)各分支的冷凍水量和進回水溫度，從而判斷各分支冷量的提供情況，一次判斷系統(tǒng)是否存在水力不平衡現(xiàn)象。

對水力不平衡的解決方法是：找出水力不平衡的原因，如果是因為個別風機盤管支路堵塞，可對此修復；若因局部末端負荷水壓不足，應考慮采用調(diào)整水力平衡調(diào)節(jié)閥或增加小型管道泵的可能性。

二、技術(shù)節(jié)能

以上介紹的是通過行為管理來達到節(jié)能的目的，事實證明這是一種最簡單有效的節(jié)能方式，在某種程度上可以達到一定的節(jié)能效果，但是管理節(jié)能的方式也有一定的局限性，因為它不能從根本上解決中央空調(diào)所存在的巨大能源浪費問題。

一般來說，中央空調(diào)系統(tǒng)的設計通常按建筑物所在地的極端氣候條件來計算其最大冷負荷（或最大熱負荷），并由此確定空調(diào)主機的裝機容量及空調(diào)水系統(tǒng)的供水流量。然而，實際上每年只有極短時間出現(xiàn)最大冷負荷（或最大熱負荷）的情況。因此，中央空調(diào)系統(tǒng)在絕大部分時間里，都是在部分負荷（遠小于其額定容量）條件下運行。據(jù)統(tǒng)計，實際空調(diào)負荷平均只有設備能力的50%左右，因而出現(xiàn)了“大馬拉小車”的現(xiàn)象，這無疑造成了大量的能源白白浪費。

另一方面，空調(diào)負荷又具有變動性。由于受季節(jié)交替、氣候變幻、晝夜輪回、使用變化及人流量增減等各種因素變化的影響，中央空調(diào)系統(tǒng)的負荷具有起伏變化和不恒定的特點。如果中央空調(diào)的運行方式不能根據(jù)負荷的變化而調(diào)節(jié)，始終在額定容量（即滿負荷狀態(tài)）下運行，勢必造成巨大的能源浪費。

隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在，不少空調(diào)主機已能夠根據(jù)負荷變化自動隨之減載或加載，但輸送空調(diào)水（冷凍水和冷卻水）的水泵如果不能跟隨負荷的變化做出相應的調(diào)節(jié)，始終在額定功率下運行，仍然會造成輸送能量的很大浪費。

目前，國內(nèi)的中央空調(diào)系統(tǒng)，由于沒有先進的技術(shù)手段支持，基本上都采用傳統(tǒng)的定流量控制方式，即空調(diào)冷凍（溫）水流量、冷卻水流量和冷卻風風量都是恒定的。也就是說，只要啟動空調(diào)主機、冷凍水泵、冷卻水泵和冷卻塔風機都在工頻狀態(tài)下運行。

定流量控制方式的特征是系統(tǒng)的循環(huán)水量保持定值不變，當負荷變化時，通過改變供水或回水溫度來匹配，定流量供水方式的優(yōu)點是系統(tǒng)簡單，不需要復雜的控制設備。但這種控制方式存在以下問題：

（1）無論末端負荷大小如何變化，空調(diào)系統(tǒng)均在設計的額定狀態(tài)下運行，系統(tǒng)能耗始終處于設計的最大值，能源浪費很大。

（2）舒適型空調(diào)系統(tǒng)是一個多參量、非線性、時變性的復雜系統(tǒng)，由于末端負荷的頻繁波動，必然造成系統(tǒng)循環(huán)溶液（載冷劑、冷卻劑、制冷劑溶液）的運行參量偏離空調(diào)主機的最佳工作狀態(tài)，導致主機熱轉(zhuǎn)換效率（cop值）降低，系統(tǒng)長期在低效率狀態(tài)下運行，也會增加系統(tǒng)的能源消耗。

為了解決中央空調(diào)的能源浪費問題，社會各界都已開始研究中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能途徑，希望通過先進的技術(shù)手段來實現(xiàn)節(jié)能。目前主要的節(jié)能控制思想主要有以下幾種：

1、水泵變頻節(jié)電

直接在水泵電機前加裝變頻器通過人工調(diào)整頻率，去除水泵余量而節(jié)能。

2、簡單pID變頻控制

利用壓差或溫差作為控制參量，采用pID（比例、積分、微分）算法控制變頻器工作頻率，使水泵流量跟隨負荷變化，從而達到水泵節(jié)能的目標。

（1）恒壓差控制

中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的恒壓差控制原理圖

在冷凍水系統(tǒng)供、回水總管間設置水力壓差傳感器，通過檢測壓差△p控制變頻器，為水泵提供變速調(diào)節(jié)。

其控制原理是以保持冷凍水供、回水壓差的恒定為依據(jù)，來調(diào)節(jié)用戶側(cè)冷凍水的供水流量，從而達到節(jié)能的目的，其控制過程如下：

當空調(diào)實際負荷減少時，隨著末端眾多二通閥的關(guān)閉，冷凍水供、回水壓差會增大（偏離了設定值），壓差傳感器檢測出壓差的變化后，將信息傳送到變頻器，變頻器的輸出頻率隨之降低。是冷凍水泵電機轉(zhuǎn)速降低，供水流量減少，使冷凍水供、回水壓差減少并回到設定值，系統(tǒng)用戶側(cè)進入低流量狀態(tài)。由于水泵電機轉(zhuǎn)速降低，從而達到節(jié)約電能的目的。

反之當空調(diào)實際負荷增加時，隨著末端眾多二通閥開啟，冷凍水供、回水壓差會變小（偏離了設定值），壓差傳感器檢測出壓差的變化后，將信息傳送到變頻器，變頻器的輸出頻率隨之升高，使冷凍水泵電機轉(zhuǎn)速提高，高水流量增加，是冷凍水供、回水壓差增大并重新趨于設定值，系統(tǒng)用戶側(cè)進入新的流量運行狀態(tài)。

（2）恒溫差控制

中央空調(diào)水系統(tǒng)的恒溫差控制原理圖

在水系統(tǒng)供、回水總管上分別設置溫度傳感器T出和T入，通過pLC檢測供、回水溫差△T的變化來控制變頻器，為水泵提供變速調(diào)節(jié)。

其控制原理是以保持供、回水溫差的恒定為依據(jù)，來調(diào)節(jié)用戶側(cè)水系統(tǒng)的供水流量，從而達到節(jié)能的目的。其控制過程如下：

采用恒溫差對空調(diào)系統(tǒng)的水泵電機進行控制，它根據(jù)需要設定水系統(tǒng)的正常工作溫差，并給出最高和最低的運行水溫差，在此范圍內(nèi)，可人工調(diào)節(jié)所需的運行溫差。

當空調(diào)實際負荷減少時，隨著末端眾多二通閥的關(guān)閉，水系統(tǒng)供、回水溫差會變?。ㄆx了設定值），pLC檢測出溫差的變化后，經(jīng)比例積分微分（pID）運算并控制變頻器的輸出頻率隨之降低，使水泵電機轉(zhuǎn)速降低，供水流量減少，使供、回水溫差增大并回到設定值，系統(tǒng)用戶側(cè)進入低流量運行狀態(tài)，由于水泵電機轉(zhuǎn)速的降低，從而達到節(jié)約電能的目的。

反之，當空調(diào)實際負荷增加時，隨著末端眾多二通閥的開啟，水系統(tǒng)供、回水溫差會增大（偏離了設定值），pLC檢測出溫差的變化后，經(jīng)pID運算并控制變頻器的輸出頻率隨之升高，使水泵電機轉(zhuǎn)速提高，供水流量加大，使供、回水溫差減小并重新趨于設定值，系統(tǒng)用戶側(cè)進入新的流量運行狀態(tài)。

以上所述的恒壓差和恒溫差控制方式都是依據(jù)單參量數(shù)據(jù)采集對系統(tǒng)進行比例、積分、微分（pID）控制。pID歷史悠久、原理簡單、使用方便、投資較低，在工業(yè)控制領(lǐng)域獲得了極好的應用，具有較好的控制效果。但中央空調(diào)系統(tǒng)是一個十分復雜的系統(tǒng)，這種以壓差或溫差作為控制效果參量的pID調(diào)節(jié)，在中央空調(diào)控制中存在較大的局限性，主要在于：

沒有全面采集空調(diào)系統(tǒng)的運行參數(shù)，也沒有對空調(diào)系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)進行全面控制，系統(tǒng)設計是有局限性的、不完整的，不可能實現(xiàn)系統(tǒng)綜合優(yōu)化與最佳節(jié)能。

比例積分微分（pID）控制中最重要的工程參數(shù)比例系統(tǒng)K、積分時間常數(shù)TI和微分時間常數(shù)TD，一旦選定后，如果人不去調(diào)節(jié)，它是不定不變的，不可能跟隨受控參量的變化而自動調(diào)整。也就是說，工程參數(shù)整定之后，就用同一種參數(shù)去對付各種不同的運行工況。實際上，中央空調(diào)系統(tǒng)是一個時變性的動態(tài)系統(tǒng)，其運行工況受季節(jié)變化、氣候條件、環(huán)境溫度、人流量等諸多種因素的綜合影響，是隨時變化的，且始終處于波動之中。因此，靜態(tài)參數(shù)的pID控制方法不可能達到最佳的控制效果。

pID工程參數(shù)的整定在很大程度上依賴于精確的數(shù)學模型，而中央空調(diào)系統(tǒng)是一個多變量的、復雜的、時變的系統(tǒng)，其過程要素之間存在著嚴重的非線性，大滯后及強耦合關(guān)系，一般難以獲得精確的數(shù)學模型。對這樣的系統(tǒng)，傳統(tǒng)的pID控制很難實現(xiàn)較好的控制效果。實踐證明，恒壓差或恒溫差的單參量控制，很容易引起水系統(tǒng)參量振蕩，長時間都不能到達設定值的穩(wěn)定狀態(tài)，即影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又降低了空調(diào)效果的舒適性。

由于中央空調(diào)系統(tǒng)的被控對象是空調(diào)區(qū)域內(nèi)各個房間的溫度場，它與空調(diào)系統(tǒng)進行熱交換的工況相當復雜，制約因素太多。中央空調(diào)系統(tǒng)是一個時滯、時變、非線性、多參量且參量之間耦合很強的復雜系統(tǒng)。其復雜性表現(xiàn)為：

結(jié)構(gòu)的高度復雜性；

環(huán)境和符合特性的高度不確定性，導致控制參數(shù)不易在線調(diào)節(jié)；

大時滯，多個慣性環(huán)節(jié)；

大惰性；

高度非線性；

多變量，時變性，復雜的信息結(jié)構(gòu)。

這些都是難以用精確的數(shù)學模型或方法來描述，因此，基于精確模型的傳統(tǒng)控制難以解決這種復雜系統(tǒng)的控制。

3、智能模糊控制方式

對于中央空調(diào)這種復雜系統(tǒng)，很難用精確的數(shù)學模型進行描述，或者所得數(shù)學模型不是過于復雜就是較為粗糙，以精確性為主要特點的經(jīng)典數(shù)學，對于這類控制問題往往難以奏效。

如果把人（操作人員、管理人員或?qū)＜遥┑牟僮鹘?jīng)驗、知識和技巧歸納成一系列的規(guī)則，存放在計算機中，使控制器模仿人的操作策略，就可以實現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)的人工智能模糊控制。其控制的基本思想就是按照中央空調(diào)主機所要求的最佳運行參數(shù)去控制中央空調(diào)系統(tǒng)的運行，根據(jù)系統(tǒng)的運行工況及制冷工質(zhì)參數(shù)的變化，通過模糊控制器動態(tài)調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)運行參數(shù)，確保空調(diào)主機施工處于優(yōu)化的最佳工作點上，使主機始終保持具有高的熱轉(zhuǎn)換效率，有效地解決了傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)在低負荷狀態(tài)下熱轉(zhuǎn)換效率下降的難題，提高了系統(tǒng)的能源利用率。

中央空調(diào)系統(tǒng)是一個較復雜的系統(tǒng)工程，要實現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)的最佳運行和節(jié)能，從局部去解決問題（如采用通用變頻器pID控制）是不可能辦到的，必須針對空調(diào)系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)（包括主機、冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)等）統(tǒng)一考慮，全面控制，使整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)運行，才能實現(xiàn)最佳綜合節(jié)能。

1）冷凍水系統(tǒng)蠶蛹最佳輸出能量控制

當環(huán)境溫度，空調(diào)末端負荷發(fā)生變化時，各路冷凍水供回水溫度、溫差、壓差和流量亦隨之變化，流量計、壓差傳感器和溫度傳感器將檢測到的這些參數(shù)送至模糊控制器，模糊控制器依據(jù)所采集的實時數(shù)據(jù)及系統(tǒng)的歷史運行數(shù)據(jù)，實時計算出末端空調(diào)負荷所需的制冷量，以及各路冷凍水供回水溫度、溫差、壓差和流量的最佳值，并以此調(diào)節(jié)各變頻器輸出頻率，控制冷凍水泵的轉(zhuǎn)速，改變其流量使冷凍水系統(tǒng)的供回水溫度、溫差、壓差和流量運行在模糊控制器給出的最優(yōu)值。

（2）冷卻水系統(tǒng)采用系統(tǒng)效率最佳控制

當環(huán)境溫度，空調(diào)末端負荷發(fā)生變化時，中央空調(diào)主機的負荷率將隨之變化，主機的效率也隨之變化。

由于主機效率與冷卻水入口溫度有關(guān)，冷卻水入口溫度降低，有利于提高主機效率，降低主機能耗。但冷卻水溫度降低，將導致冷卻水泵和冷卻塔的能耗升高。因此，只有將主機能耗、冷卻水泵能耗、冷卻塔風機能耗三者統(tǒng)一考慮，才能找到一個系統(tǒng)最佳效率點，是整個制冷系統(tǒng)能效比最高。

要達到系統(tǒng)效率最佳控制，冷卻水入口溫度應隨室外氣溫變化進行動態(tài)調(diào)節(jié)。

（3）系統(tǒng)控制原理圖

當中央空調(diào)系統(tǒng)負荷變化造成空調(diào)主機及其水系統(tǒng)偏離最佳工況時，模糊控制器根據(jù)數(shù)據(jù)采集得到各種運行參數(shù)值，如系統(tǒng)供回水溫度等，經(jīng)推理運算后輸出優(yōu)化的控制參數(shù)值，對系統(tǒng)運行參數(shù)進行動態(tài)調(diào)整，確保主機在任何負荷條件下，都有一個優(yōu)化的運行環(huán)境，始終處于最佳運行工況，從而保持效率（cop）最高，能耗最低，實現(xiàn)主機節(jié)能10%——30%，水泵系統(tǒng)節(jié)能60%以上，事實證明只能模糊控制方式是在空調(diào)控制領(lǐng)域最為先進的節(jié)能控制策略，該方式可以達到很好的節(jié)能效益和社會效益。

第二篇：中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造方案

中央空調(diào)系統(tǒng)水泵變頻節(jié)能改造方案

一、概述

中央空調(diào)系統(tǒng)在現(xiàn)代企業(yè)及生活環(huán)境改善方面極為普遍，而且某此生活環(huán)境或生產(chǎn)工序中是屬必須的，即所謂人造環(huán)境，不僅是溫度的要求，還有濕度、潔凈度等。至所以要中央空調(diào)系統(tǒng)，目的是提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高人的舒適度，集中供冷供熱效率高，便管理，節(jié)省投資等原因，為此幾乎企業(yè)、高層商廈、商務大樓、會場、劇場、辦公室、圖書館、賓館、商場、超市、酒店、娛樂場、體育館等中大型建筑上都采用中央空調(diào)的，它是現(xiàn)代大型建筑物不可缺少的配套設施之一，電能的消耗非常之大，是用電大戶，幾乎占了用電量50%以上，日常開支費用很大。

由于中央空調(diào)系統(tǒng)都是按最大負載并增加一定余量設計，而實際上在一年中，滿負載下運行最多只有十多天，甚至十多個小時，幾乎絕大部分時間負載都在70%以下運行。通常中央空調(diào)系統(tǒng)中冷凍主機的負荷能隨季節(jié)氣溫變化自動調(diào)節(jié)負載，而與冷凍主機相匹配的冷凍泵、冷卻泵卻不能自動調(diào)節(jié)負載，幾乎長期在100%負載下運行，造成了能量的極大浪費，也惡化了中央空調(diào)的運行環(huán)境和運行質(zhì)量。

隨著變頻技術(shù)的日益成熟，利用變頻器、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件的有機結(jié)合，構(gòu)成溫差閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)水泵的輸出流量；采用變頻調(diào)速技術(shù)不僅能使商場室溫維持在所期望的狀態(tài)，讓人感到舒適滿意，可使整個系統(tǒng)工作狀態(tài)平緩穩(wěn)定，更重要的是其節(jié)能效果高達30%以上，能帶來很好的經(jīng)濟效益。

二、水泵節(jié)能改造的必要性

中央空調(diào)是大廈里的耗電大戶，每年的電費中空調(diào)耗電占60% 左右，因此中央空調(diào)的節(jié)能改造顯得尤為重要。

由于設計時，中央空調(diào)系統(tǒng)必須按天氣最熱、負荷最大時設計，并且留10-20% 設計余量，然而實際上絕大部分時間空調(diào)是不會運行在滿負荷狀態(tài)下，存在較大的富余，所以節(jié)能的潛力就較大，其中，冷凍主機可以根據(jù)負載變化隨之加載或減載，冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負載變化作出相應調(diào)節(jié)，存在很大的浪費。

水泵系統(tǒng)的流量與壓差是靠閥門和旁通調(diào)節(jié)來完成，因此，不可避免地存在較大截流損失和大流量、高壓力、低溫差的現(xiàn)象，不僅大量浪費電能，而且還造成中央空調(diào)最末端達不到合理效果的情況。為了解決這些問題需使水泵隨著負載的變化調(diào)節(jié)水流量并關(guān)閉旁通。

再因水泵采用的是Y-△起動方式，電機的起動電流均為其額定電流的3 ～ 4倍，一臺90KW的電動機其起動電流將達到500A，在如此大的電流沖擊下，接觸器、電機的使用壽命大大下降，同時，起動時的機械沖擊和停泵時水垂現(xiàn)象，容易對機械散件、軸承、閥門、管道等造成破壞，從而增加維修工作量和備品、備件費用。

采用變頻器控制能根據(jù)冷凍水泵和冷卻水泵負載變化隨之調(diào)整水泵電機的轉(zhuǎn)速，在滿足中央空調(diào)系統(tǒng)正常工作的情況下使冷凍水泵和冷卻水泵作出相應調(diào)節(jié)，以達到節(jié)能目的。水泵電機轉(zhuǎn)速下降，電機從電網(wǎng)吸收的電能就會大大減少。

其減少的功耗 △ P=P0 〔 1-(N1/N0)3 〕（1）式

減少的流量 △ Q=Q0 〔 1-(N1/N0)〕（2）式

其中N1為改變后的轉(zhuǎn)速，N0為電機原來的轉(zhuǎn)速，P0為原電機轉(zhuǎn)速下的電機消耗功率，Q0為原電機轉(zhuǎn)速下所產(chǎn)生的水泵流量。由上式可以看出流量的減少與轉(zhuǎn)速減少的一次方成正比，但功耗的減少卻與轉(zhuǎn)速減少的三次方成正比。如：假設原流量為100個單位，耗能也為100個單位，如果轉(zhuǎn)速降低10個單位，由（2）式△ Q=Q0 〔 1-(N1/N0)〕 =100 ＊〔 1-(90/100)〕 =10可得出流量改變了10個單位，但功耗由（1）式△ P=P0[1-(N1/N0)3]=100 ＊〔 1-(90/100)3 〕 =27.1可以得出，功率將減少27.1個單位，即比原來減少27.1%。

再因變頻器是軟啟動方式，采用變頻器控制電機后，電機在起動時及運轉(zhuǎn)過程中均無沖擊電流，而沖擊電流是影響接觸器、電機使用壽命最主要、最直接的因素，同時采用變頻器控制電機后還可避免水垂現(xiàn)象，因此可大大延長電機、接觸器及機械散件、軸承、閥門、管道的使用壽命。

三、中央空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理 圖一所示：

1、冷凍機組：通往各個房間的循環(huán)水由冷凍機組進行“內(nèi)部熱交換”作用，使冷凍水降溫為5~7℃。并通過循環(huán)水系統(tǒng)向各個空調(diào)點提供外部熱交換源。內(nèi)部熱交換產(chǎn)生的熱量，通過冷卻水系統(tǒng)在冷卻塔中向空氣中排放。內(nèi)部熱交換系統(tǒng)是中央空調(diào)的“制冷源”。

2、冷凍水塔：用于為冷凍機組提供“冷卻水”。

3、“外部熱交換”系統(tǒng)：由兩個循環(huán)水系統(tǒng)組成： ⑴、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)由冷凍泵及冷凍管道組成。從冷凍機組流出的冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道，在各個房間內(nèi)進行熱交換，帶走房間內(nèi)的熱量，使房間內(nèi)的溫度下降。⑵、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)由冷卻泵、冷卻水管道及冷卻塔組成。冷凍機組進行熱交換，使水溫冷卻的同時，必將釋放大量的熱量，該熱量被冷卻水吸收，使冷卻水溫度升高，冷卻泵將升了溫的冷卻水壓入水塔，使之在冷卻塔中與大氣進行熱交換，然后再將降了溫的冷卻水，送回到冷凍機組，如此不斷循環(huán)，帶走冷凍機組成釋放的熱量。

4、冷卻風機

⑴、室內(nèi)風機：安裝于所有需要降溫的房間內(nèi)，用于將由冷凍水冷卻了的冷空氣吹入房間，加速房間內(nèi)的熱交換； ⑵、冷卻塔風機用于降低冷卻塔中的水溫，加速將“回水”帶回的熱量散發(fā)到大氣中去。

中央空調(diào)系統(tǒng)的四個部分都可以實施節(jié)電改造。但冷凍水機組和冷卻水機組的改造改造后節(jié)電效果最為理想，文章中我們將重點闡述對冷凍機組和冷卻機組的變頻調(diào)速技術(shù)改造。

四、中央空調(diào)變頻系統(tǒng)改造方案

現(xiàn)將內(nèi)蒙古某飯店的中央空調(diào)系統(tǒng)的變頻節(jié)能改造方案做一具體介紹。1．中央空調(diào)原系統(tǒng)簡介：

1.1該集飯店中央空調(diào)系統(tǒng)改造前的主要設備和控制方式：450冷噸冷氣主機2臺，型號為特靈二極式離心機，兩臺并聯(lián)運行；冷凍水泵2臺，揚程28米配有功率45KW，冷卻水泵有2臺，揚程35米，配用功率75KW。均采用兩用一備的方式運行。冷卻塔2臺，風扇電機11KW，并聯(lián)運行。室內(nèi)風機4臺，5.5KW，并聯(lián)運行。

1.2原系統(tǒng)的運行及存在問題：該飯店是一家五星飯店，為了給客入營造一個良好的居住環(huán)境，飯店大部空間采用全封密的，且飯店大部分空間自然通風效果不好，所以對夏季冷氣質(zhì)量的要求較高。由于中央空調(diào)系統(tǒng)設計時必須按天氣最熱、負荷最大時設計，且留有10%-20%左右的設計余量。其中冷凍主機可以根據(jù)負載變化隨之加載或減載，冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負載變化作出相應的調(diào)節(jié)。這樣，冷凍水、冷卻水系統(tǒng)幾乎長期在大流量、小溫差的狀態(tài)下運行，造成了能量的極大浪費。而且冷凍、冷卻水泵采用的均是Y—△起動方式，電機的起動電流均為其額定電流的3—4倍，在如此大的電流沖擊下，接觸器的使用壽命大大下降；同時，啟動時的機械沖擊和停泵時的水錘現(xiàn)象，容易對機械器件、軸承、閥門和管道等造成破壞，從而增加維修工作量、維修費用、設備也容易老化。另外由于冷凍泵軸輸送的冷量不能跟隨系統(tǒng)實際負荷的變化，其熱力工況的平衡只能由人工調(diào)整冷凍主機出水溫度，以及大流量小溫差來掩蓋。這樣，不僅浪費能量，也惡化了系統(tǒng)的運行環(huán)境、運行質(zhì)量。特別是在環(huán)境溫度偏低、某些末端設備溫控稍有失靈或靈敏度不高時，將會導致大面積空調(diào)室溫偏冷，感覺不適，嚴重干擾中央空調(diào)系統(tǒng)的運行質(zhì)量。因為空調(diào)偏冷的問題經(jīng)常接到客人的投訴，處理這些投訴造成不少人力資源的浪費。

根據(jù)實際情況，我們向該飯店負責人提出：利用變頻器、人機界面、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度模塊、溫度傳感器等構(gòu)成的溫差閉環(huán)自動調(diào)速系統(tǒng)。對冷凍、冷卻水泵進行改造，以節(jié)約電能、穩(wěn)定系統(tǒng)、延長設備壽命。2．中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造的具體方案

中央空調(diào)系統(tǒng)通常分為冷凍（媒）水和冷卻水兩個系統(tǒng)（如下圖，左半部分為冷凍（媒）水系統(tǒng)，右半部分為冷卻水系統(tǒng)）。根據(jù)國內(nèi)外最新資料介紹，并多處通過對在中央空調(diào)水泵系統(tǒng)進行閉環(huán)控制改造的成功范例進行考察，現(xiàn)在水泵系統(tǒng)節(jié)能改造的方案大都采用變頻器來實現(xiàn)。

2．1、冷凍（媒）水泵系統(tǒng)的閉環(huán)控制

制冷模式下冷凍水泵系統(tǒng)的閉環(huán)控制

該方案在保證最末端設備冷凍水流量供給的情況下，確定一個冷凍泵變頻器工作的最小工作頻率，將其設定為下限頻率并鎖定，變頻冷凍水泵的頻率調(diào)節(jié)是通過安裝在冷凍水系統(tǒng)回水主管上的溫度傳感器檢測冷凍水回水溫度，再經(jīng)由溫度控制器設定的溫度來控制變頻器的頻率增減，控制方式是：冷凍回水溫度大于設定溫度時頻率無極上調(diào)。

該模式是在中中央空調(diào)中熱泵運行（即制熱）時冷凍水泵系統(tǒng)的控制方案。同制冷模式控制方案一樣，在保證最末端設備冷凍水流量供給的情況下，確定一個冷凍泵變頻器工作的最小工作頻率，將其設定為下限頻率并鎖定，變頻冷凍水泵的頻率調(diào)節(jié)是通過安裝在冷凍水系統(tǒng)回水主管上的溫度傳感器檢測冷凍水回水溫度，再經(jīng)由溫度控制器設定的溫度來控制變頻器的頻率增減。不同的是：冷凍回水溫度小于設定溫度時頻率無極上調(diào)，當溫度傳感檢測到的冷凍水回水溫越高，變頻器的輸出頻率越低。

2.2、冷卻水系統(tǒng)的閉環(huán)控制

目前，在冷卻水系統(tǒng)進行改造的方案最為常見，節(jié)電效果也較為顯著。該方案同樣在保證冷卻塔有一定的冷卻水流出的情況下，通過控制變頻器的輸出頻率來調(diào)節(jié)冷卻水流量，當中中央空調(diào)冷卻水出水溫度低時，減少冷卻水流量；當中中央空調(diào)冷卻水出水溫度高時，加大冷卻水流量，從而達到在保證中中央空調(diào)機組正常工作的前提下達到節(jié)能增效的目的。

現(xiàn)有的控制方式大都先確定一個冷卻泵變頻器工作的最小工作頻率，將其設定為：

下限頻率并鎖定，變頻冷卻水泵的頻率是取冷卻管進、出水溫度差和出水溫度信號來調(diào)節(jié)，當進、出水溫差大于設定值時，頻率無極上調(diào)，當進、出水溫差小于設定值時，頻率無極下調(diào)，同時當冷卻水出水溫度高于設定值時，頻率優(yōu)先無極上調(diào)，當冷卻水出水溫度低于設定值時，按溫差變化來調(diào)節(jié)頻率，進、出水溫差越大，變頻器的輸出頻率越高；進、出水溫差越小，變頻器的輸出頻率越低。

2.3該中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)具體裝機清單如表二：

機組名稱 機型 品牌 數(shù)量

冷凍水泵 45KW變頻柜 ABB ACS800 兩套

冷卻水泵 75KW變頻柜 ABB ACS800 兩套

風機組 11KW變頻柜 ABB ACS800 兩套

室內(nèi)風機 5.5KW變頻柜 ABB ACS800 四套

配件 PLC 西門子S7300 一臺

人機界面 西門子 一臺

溫度傳感器 丹佛斯 兩個

溫度模塊 歐姆龍 兩個

數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊 歐姆龍 兩個

2．4介紹變頻節(jié)電原理：

變頻節(jié)能原理：由流體傳輸設備（水泵、風機）的工作原理可知：水泵、風機的流量（風量）與其轉(zhuǎn)速成正比；水泵、風機的壓力（揚程）與其轉(zhuǎn)速的平方成正比，而水泵、風機的軸功率等于流量與壓力的乘積，故水泵、風機的軸功率與其轉(zhuǎn)速的三次方成正比（即與電源頻率的三次方成正比）。變頻器節(jié)能的效果是十分顯著的，這種節(jié)能回報是看到見的。特別是調(diào)節(jié)范圍大、啟動電流大的系統(tǒng)及設備，通過圖三可以直觀的看出在流量變化時只要對轉(zhuǎn)速（頻率）稍作改變就會使水泵軸功率有更大程度上的改變，就因此特點使得變頻調(diào)速裝置成為一種趨勢，而且不斷深入并應用于各行各業(yè)的調(diào)速領(lǐng)域。

根據(jù)上述原理可知：改變水泵、風機的轉(zhuǎn)速就可改變水泵、風機的輸出功率。

圖中陰影部分為同一臺水泵的工頻運行狀態(tài)與變頻運行狀態(tài)在隨著流量變化所耗功率差。

2．5介紹系統(tǒng)電路設計和控制方式

根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)的一般裝機，建議在冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)各裝兩套ABB ACS800一體化變頻調(diào)速控制柜，其中冷卻變頻調(diào)速控制柜供兩臺冷卻水泵切換（循環(huán)）使用，冷凍變頻調(diào)速控制柜供兩臺冷凍水泵切換（循環(huán)）使用。變頻節(jié)能調(diào)速系統(tǒng)是在保留原工頻系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝改裝的，變頻節(jié)能系統(tǒng)的聯(lián)動控制功能與原工頻系統(tǒng)的聯(lián)動控制功能相同，變頻節(jié)能系統(tǒng)與原工頻系統(tǒng)之間設置了聯(lián)鎖保護，以確保系統(tǒng)工作安全。利用變頻器、人機界面、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件的有機結(jié)合，構(gòu)成溫差閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)水泵的輸出流量，為了達到節(jié)能目的提供了可靠的技術(shù)條件。如圖四所示：

2．6系統(tǒng)主電路的控制設計

根據(jù)具體情況，同時考慮到成本控制，原有的電器設備盡可能的利用。冷凍水泵及冷卻水泵均采用一用一備的方式運行，因備用泵轉(zhuǎn)換時間與空調(diào)主機轉(zhuǎn)換時間一致，均為一個月轉(zhuǎn)換一次，切換頻率不高，決定將冷凍水泵和冷卻水泵電機的主備切換控制利用原有電器設備，通過接觸器、啟停按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)進行電氣和機械互鎖。確保每臺水泵只能由一臺變頻器拖動，避免兩臺變頻器同時拖動同一臺水泵造成交流短路事故；并且每臺變頻器任何時間只能拖動一臺水泵，以免一臺變頻器同時拖動兩臺水泵而過載。

2．7系統(tǒng)功能控制方式

上位機監(jiān)控系統(tǒng)主要通過人機界面完成對工藝參數(shù)的檢測、各機組的協(xié)調(diào)控制以及數(shù)據(jù)的處理、分析等任務，下位機PLC主要完成數(shù)據(jù)采集，現(xiàn)場設備的控制及連鎖等功能。具體工作流程：開機：開啟冷水及冷卻水泵，由PLC控制冷水及冷卻水泵的啟停，由冷水及冷卻水泵的接觸器向制冷機發(fā)出聯(lián)鎖信號，開啟制冷機，由變頻器、溫度傳感器、溫度模塊組成的溫差閉環(huán)控制電路對水泵進行調(diào)速以控制工作流量，同時PLC控制冷卻塔根據(jù)溫度傳感器信號自動選擇開啟臺數(shù)。當過濾網(wǎng)前后壓差超出設定值時，PLC發(fā)出過濾堵塞報警信號。送風機轉(zhuǎn)速的快慢是由回風溫度與系統(tǒng)設定值相比較后，用PID方式控制變頻器，從而調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速，達到調(diào)節(jié)回風溫度的目的。停機：關(guān)閉制冷機，冷水及冷卻水泵以及冷卻塔延時十五分鐘后自動關(guān)閉。保護：由壓力傳感器控制冷水及冷卻水的缺水保護，壓力偏低時自動開啟補水泵補水。

2．8介紹系統(tǒng)節(jié)能改造原理

1、對冷凍泵進行變頻改造控制原理說明如下：PLC控制器通過溫度模塊及溫度傳感器將冷凍機的回水溫度和出水溫度讀入控制器內(nèi)存，并計算出溫差值；然后根據(jù)冷凍機的回水與出水的溫差值來控制變頻器的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)出水的流量，控制熱交換的速度；溫差大，說明室內(nèi)溫度高系統(tǒng)負荷大，應提高冷凍泵的轉(zhuǎn)速，加快冷凍水的循環(huán)速度和流量，加快熱交換的速度；反之溫差小，則說明室內(nèi)溫度低，系統(tǒng)負荷小，可降低冷凍泵的轉(zhuǎn)速，減緩冷凍水的循環(huán)速度和流量，減緩熱交換的速度以節(jié)約電能；

2、對冷卻泵進行變頻改造由于冷凍機組運行時，其冷凝器的熱交換量是由冷卻水帶到冷卻塔散熱降溫，再由冷卻泵送到冷凝器進行不斷循環(huán)的。

冷卻水進水出水溫差大，說明冷凍機負荷大，需冷卻水帶走的熱量大，應提高冷卻泵的轉(zhuǎn)速，加大冷卻水的循環(huán)量；溫差小，則說明，冷凍機負荷小，需帶走的熱量小，可降低冷卻泵的轉(zhuǎn)速，減小冷卻水的循環(huán)量，以節(jié)約電能。

3、冷卻塔風機變頻控制通過檢測冷卻塔水溫度對冷卻塔風機進行變頻調(diào)速閉環(huán)控制，使冷卻塔水溫度恒定在設定溫度，可以有效地節(jié)省風機的電能額外損耗，能達到最佳節(jié)電效果。

4、室內(nèi)風機組變頻控制通過檢測冷房溫度對變風機組的風機進行變頻調(diào)速閉環(huán)控制，實現(xiàn)冷房溫度恒定在設定溫度。室內(nèi)風機組變頻控制后可達到理想的節(jié)電效果，并且空調(diào)效果較佳。2．5系統(tǒng)流量、壓力保障

本方案的調(diào)節(jié)方式采用閉環(huán)自動調(diào)節(jié)控制，冷卻水泵系統(tǒng)和冷凍水泵系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式基本相同，用溫度傳感器對冷卻（冷凍）水在主機上的出口水溫進行采樣，轉(zhuǎn)換成電量信號后送至溫控器將該信號與設定值進行比較運算后輸出一類比信號（一般為4—20MA、0—10V等）給PLC，由PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊進行溫差閉環(huán)控制，手動/自動切換和手動頻率上升、下降由PLC控制，最后把數(shù)據(jù)傳關(guān)到上位機人機界面實行監(jiān)視控制。變頻器根據(jù)PLC發(fā)出的類比信號決定其輸出頻率，以達到改變水泵轉(zhuǎn)速并調(diào)節(jié)流量的目的。冷卻（冷凍）水系統(tǒng)的變頻節(jié)能系統(tǒng)在實際使用中要考慮水泵的轉(zhuǎn)速與揚程的平方成正比的關(guān)系，以及水泵的轉(zhuǎn)速與管損平方成正比的關(guān)系；在水泵的揚程隨轉(zhuǎn)速的降低而降低的同時管道損失也在降低，因此，系統(tǒng)對水泵揚程的實際需求一樣要降低；而通過設定變頻器下限頻率的方法又可保證系統(tǒng)對水泵揚程的最低需求。供水壓力的穩(wěn)定和調(diào)節(jié)量可以通過PID參數(shù)的調(diào)整。當供水需求量減少時，管道壓力逐漸升高，內(nèi)部PID調(diào)節(jié)器輸出頻率降低，當變頻器輸出頻率低至0HZ時，而管道在一設定時間內(nèi)還高于設定壓力，變頻器切斷當前變頻控制泵，轉(zhuǎn)而控制下一個原工頻控制泵，變頻器在水泵控制轉(zhuǎn)換過程中，逐漸輪換使用水泵，使每個水泵的利用率均等，增加系統(tǒng)、管道壓力的穩(wěn)定性和可靠性。

五、中央空調(diào)系統(tǒng)進行變頻改造的優(yōu)點

變頻節(jié)能改造后除了可以節(jié)省大量的電能外還具有以下優(yōu)點：、只需在中中央空調(diào)冷卻管出水端安裝一個溫度傳感器（如圖，安裝在冷卻水系統(tǒng)中中央空調(diào)冷卻水出水主管上的B處），簡單可靠。、當冷卻水出水溫度高于溫度上限設定值時，頻率直接優(yōu)先上調(diào)至上限頻率。3、當冷卻水出水溫度低于溫度下限設定值時，頻率直接優(yōu)先下調(diào)至下限頻率。而采用冷卻管進、出水溫度差來調(diào)節(jié)很難達到這點。4、當冷卻水出水溫度介于溫度下限設定值與溫度上限設定值時，通過對冷卻水出水溫度及溫度上、下限設定值進行PID計算，從而達到對頻率進行無極調(diào)速，閉環(huán)控制迅速準確。、節(jié)能效果更為明顯。當冷卻水出水溫度低于溫度上限設定值時，采用冷卻管進、出水溫度差來調(diào)節(jié)方式?jīng)]有將出水溫度低這一因素加入節(jié)能考慮范圍，而僅僅由溫度差來對頻率進行無極調(diào)速，而采用上、下限溫度來調(diào)節(jié)方式充分考慮這一因素，因而節(jié)能效果更為明顯，通過對多家用戶市場調(diào)查，平均節(jié)電率要提高5 ％以上，節(jié)電率達到20 ％以上。

額定電流變化，減小了大電流對電機的沖擊；

六、ABB ACS800系列一體化變頻器的優(yōu)點 1.采用獨特的空間矢量（SVPWM）調(diào)制方式； 2.操作簡單，具有鍵盤鎖定功能，防止誤操作； 3.內(nèi)置PID功能，可接受多種給定、反遺信號；

4.具有節(jié)電、市電和停止三位鎖定開關(guān)，便于轉(zhuǎn)換及管理； 5.保護功能完善，可遠程控制；

6.超靜音優(yōu)化設計，降低電機噪聲；

7.安裝比較方便，不用破壞原有的配電設施及環(huán)境； 8.穩(wěn)定整個系統(tǒng)的正常運行，抗干擾能力強；

9.具有過載、過壓、過流、欠壓、電源缺相等自動保護功能及聲光報警功能。

七、結(jié)束語

在科技日新月異的今天，積極推廣變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)的應用，使其轉(zhuǎn)化為社會生產(chǎn)力，是我們工程技術(shù)人員應盡的社會責任。對落后的設備生產(chǎn)工藝進行技術(shù)革新，不僅可以提高生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。對節(jié)能、環(huán)保等社會效益同樣有著重要的意義。隨著變頻器應用普及時代的來臨，我公司已將變頻器的應用擴展到傳統(tǒng)中央空調(diào)改造的領(lǐng)域，不僅擴大了變頻器的應用市場，而且為中央空調(diào)應用也提出了新的課題。預計在不久的將來，由于變頻調(diào)速技術(shù)的介入，中央空調(diào)系統(tǒng)將真正地進入經(jīng)濟運行時代，希望上述工作對于同仁們在傳統(tǒng)的電氣傳動設備技術(shù)改造和推進高新技術(shù)產(chǎn)品的普及應用工作中能有所啟示和借鑒。

第三篇：中央空調(diào)系統(tǒng)變頻節(jié)能改造方案

中央空調(diào)系統(tǒng)變頻節(jié)能改造方案

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劉佳暢

摘要 在我國經(jīng)濟快速發(fā)展的大背景下，能源（水、電、油）的消耗在企業(yè)中所占的比重越來越高，也受到愈來愈大的重視。同時由于房地產(chǎn)的快速發(fā)展需求，中央空調(diào)的市場需求呈現(xiàn)強勁的增長趨勢。在市場容量不斷增大的吸引下，越來越多的廠家加入到商用中央空調(diào)的領(lǐng)域。變頻技術(shù)應用于中央空調(diào)系統(tǒng)，對提升中央空調(diào)自動化水平、降低能耗、減少對電網(wǎng)的沖擊、延長機械及管網(wǎng)的使用壽命，都具有重要的意義。

關(guān)鍵字 中央空調(diào)系統(tǒng)；水泵；風機；變頻器

Abstract

Keywords 概述

中央空調(diào)系統(tǒng)在現(xiàn)代企業(yè)及生活環(huán)境改善方面極為普遍，而且是某些生活環(huán)境或生產(chǎn)工序中所必須配備的，即所謂人造環(huán)境，不僅是溫度的要求，還有濕度、潔凈度等。之所以要求配置中央空調(diào)系統(tǒng)，目的在于提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高人的舒適度，而且集中供冷供熱效率高，便于管理，節(jié)省投資等。為此，幾乎所有企業(yè)、高層商廈、商務大樓、會場、劇場、辦公室、圖書館、賓館、商場、超市、酒店、娛樂場、體育館等中大型建筑上都采用中央空調(diào)，它是現(xiàn)代大型建筑物不可缺少的配套設施之一，但由于它的電能消耗非常之大，是用電大戶，幾乎占了用電量的50%以上，因此其日常開支費用很大。

中央空調(diào)系統(tǒng)都是按最大負載并增加一定余量設計的，而實際上在一年中，滿負載下運行最多只有十多天，甚至十多個小時，絕大部分時間負載都在70%以下運行。通常，中央空調(diào)系統(tǒng)中冷凍主機的負荷能隨季節(jié)氣溫變化自動調(diào)節(jié)負載，而與冷凍主機相匹配的冷凍泵、冷卻泵卻不能自動調(diào)節(jié)負載，幾乎長期在100%負載下運行，造成了能量的極大浪費，也惡化了中央空調(diào)的運行環(huán)境和運行質(zhì)量。

隨著變頻技術(shù)的日益成熟，利用變頻器、PLC、D/A轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等部件的有機結(jié)合，可構(gòu)成溫差閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)水泵的輸出流量。采用變頻調(diào)速技術(shù)不僅能使商場室溫維持在所期望的狀態(tài)，讓人感到舒適滿意，使整個系統(tǒng)工作狀態(tài)平緩穩(wěn)定，更重要的是其節(jié)能效果高達30%以上，能帶來很好的經(jīng)濟效益。中央空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

如圖1所示，中央空調(diào)系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成。2.1 冷凍機組

通往各個房間的循環(huán)水經(jīng)由冷凍機組進行“內(nèi)部熱交換”作用，使冷凍水降溫為5~7℃。并通過循環(huán)水系統(tǒng)向各個空調(diào)點提供外部熱交換源。內(nèi)部熱交換產(chǎn)生的熱量，通過冷卻水系統(tǒng)在冷卻塔中向空氣中排放。內(nèi)部熱交換系統(tǒng)是中央空調(diào)的“制冷源”。2.2 冷凍水塔

用于為冷凍機組提供“冷卻水”。2.3 “外部熱交換”系統(tǒng)

此系統(tǒng)由兩個循環(huán)水系統(tǒng)組成：

1）冷凍水循環(huán)系統(tǒng)由冷凍泵及冷凍管道組成。

從冷凍機組流出的冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道，在各個房間內(nèi)進行熱交換，帶走房間內(nèi)的熱量，使房間內(nèi)的溫度下降；

2）冷卻水循環(huán)系統(tǒng)由冷卻泵、冷卻水管道及冷卻塔組成。冷凍機組進行熱交換，使水溫冷卻的同時，必將釋放大量的熱量，該熱量被冷卻水吸收，促使冷卻水溫度升高，冷卻泵將升了溫的冷卻水壓入水塔，使之在冷卻塔中與大氣進行熱交換，然后再將降了溫的冷卻水，送回到冷凍機組，如此不斷循環(huán)，帶走冷凍機組所釋放的熱量。

2.4 冷卻風機

1）室內(nèi)風機安裝于所有需要降溫的房間內(nèi)，用于將由冷凍水冷卻了的冷空氣吹入房間，加速房間內(nèi)的熱交換。2）冷卻塔風機用于降低冷卻塔中的水溫，加速將“回水”帶回的熱量散發(fā)到大氣中去。

中央空調(diào)系統(tǒng)的四個部分都可以實施節(jié)電改造，但冷凍水機組和冷卻水機組改造后的節(jié)電效果最為理想。因此我們將重點闡述對冷凍機組和冷卻機組的變頻調(diào)速技術(shù)改造，次要說明冷卻風機的變頻調(diào)速技術(shù)改造。3 中央空調(diào)系統(tǒng)變頻改造的具體方案

現(xiàn)將淅江省嘉興市某集團公司辦公樓的中央空調(diào)系統(tǒng)的變頻節(jié)能改造方案做一具體介紹。3.1 中央空調(diào)原系統(tǒng)存在的問題

該集團中央空調(diào)系統(tǒng)改造前的主要設備和控制方式：

1）450 t冷氣主機2臺，型號為特靈二極式離心機，兩臺并聯(lián)運行； 2）冷凍水泵2臺，揚程28 m，配用功率45 kW；

3）冷卻水泵有2臺，揚程35m，配用功率75 kW，冷凍水泵與冷卻水泵均采用一用一備的方式運行； 4）冷卻塔2臺，風扇電機11 kW，并聯(lián)運行，室內(nèi)風機4臺，5.5 kW，并聯(lián)運行。

該集團是一家合資企業(yè)，為了給員工營造一個良好的工作環(huán)境，辦公樓大部分空間采用全封密的模式，因此公司大部分空間自然通風效果不好，所以對夏季冷氣質(zhì)量的要求較高。除了一些節(jié)假日外，其它時間中央空調(diào)都是全開的。由于中央空調(diào)系統(tǒng)設計時按天氣最熱、負荷最大時設計，且留有10%~20%的設計余量。其中冷凍主機可以根據(jù)負載變化隨之加載或減載，冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負載變化作出相應的調(diào)節(jié)。這樣，冷凍水、冷卻水系統(tǒng)幾乎長期在大流量、小溫差的狀態(tài)下運行，造成了能量的極大浪費。原系統(tǒng)中冷凍、冷卻水泵采用的均是Y-△起動方式，電機的起動電流均為其額定電流的3~4 倍，在如此大的電流沖擊下，接觸器的使用壽命大大下降；同時，啟動時的機械沖擊和停泵時的水錘現(xiàn)象，容易對機械部件、軸承、閥門和管道等造成破壞，從而增加維修工作量、維修費用，設備也容易老化。

另外，由于冷凍泵軸輸送的冷量不能跟隨系統(tǒng)實際負荷的變化，其熱力工況的平衡只能由人工調(diào)整冷凍主機出水溫度，結(jié)果只能是用大流量獲得小溫差。這樣，不僅浪費能量，也惡化了系統(tǒng)的運行環(huán)

境與運行質(zhì)量。特別是在環(huán)境溫度偏低、某些末端設備溫控稍有失靈或靈敏度不高時，將會導致大面積空調(diào)室溫偏冷，感覺不適，嚴重干擾中央空調(diào)系統(tǒng)的運行質(zhì)量。

針對上述實際情況，對該集團的中央空調(diào)系統(tǒng)實施了利用變頻器、人機界面、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度模塊、溫度傳感器等構(gòu)成的溫差閉環(huán)自動調(diào)速系統(tǒng)的方案。主要對冷凍、冷卻水泵進行了變頻調(diào)速技術(shù)改造，達到節(jié)約電能、穩(wěn)定系統(tǒng)、延長設備壽命，提高環(huán)境舒適度的目的。3.2 中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造的具體方案

對該中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)進行變頻節(jié)能改造的具體裝機清單如表1所列。

3.2.1 變頻節(jié)電原理

由流體傳輸設備（水泵、風機）的工作原理可知：水泵、風機的流量（風量）與其轉(zhuǎn)速成正比；水泵、風機的壓力（揚程）與其轉(zhuǎn)速的平方成正比；而水泵、風機的軸功率等于流量與壓力的乘積，故水泵、風機的軸功率與其轉(zhuǎn)速的三次方成正比（即與電源頻率的

三次方成正比）。變頻器節(jié)能的效果是十分顯著的，這種節(jié)能回報是看得見的。特別是調(diào)節(jié)范圍大、啟動電流大的系統(tǒng)及設備，通過圖2 可以直觀地看出在流量變化時只要對轉(zhuǎn)速（頻率）稍作改變就會使水泵軸功率有更大程度上的改變，此特點使得使用變頻器進行調(diào)速成為一種趨勢，而且不斷深入并應用于各行各業(yè)的調(diào)速領(lǐng)域。根據(jù)上述原理可知：改變水泵、風機的轉(zhuǎn)速就可改變水泵、風機的輸出功率。

圖中陰影部分為同一臺水泵的工頻運行狀態(tài)與變頻運行狀態(tài)在隨著流量變化所消耗的功率差。3.2.2 系統(tǒng)電路設計和控制方式

根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)的一般裝機形式，建議在冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)各裝兩套傳動之星SD-YP 系列一體化變頻調(diào)速控制柜，其中冷卻變頻調(diào)速控制柜供兩臺冷卻水泵切換（循環(huán)）使用，冷凍變頻調(diào)速控制柜供兩臺冷凍水泵切換（循環(huán)）使用。變頻節(jié)能調(diào)速系統(tǒng)是在保留原工頻系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改裝的，變頻節(jié)能系統(tǒng)的聯(lián)動控制功能與原工頻系統(tǒng)的聯(lián)動控制功能相同，變頻節(jié)能系統(tǒng)與原工頻系統(tǒng)之間設置了聯(lián)鎖保護，以確保系統(tǒng)工作安全。利用變頻器、人機界面、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件的有機結(jié)合，構(gòu)成溫差閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)水泵的輸出流量，為達到節(jié)能的目的提供了可靠的技術(shù)條件。如圖3所示，給出了主電路具體的改造方案。

3.2.3 系統(tǒng)主電路的控制設計

根據(jù)具體情況，同時考慮到成本控制，盡可能地利用原有的電器設備。冷凍水泵及冷卻水泵均采用一用一備的運行方式，因備用泵轉(zhuǎn)換時間與空調(diào)主機轉(zhuǎn)換時間一致，切換頻率不高，所以冷凍水泵和冷卻水泵電機的主備切換控制利用原有電器設備，通過接觸器、啟停按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)進行電氣和機械互鎖。確保每臺水泵只能由一臺變頻器拖動，避免兩臺變頻器同時拖動同一臺水泵造成交流短路事故；并且每臺變頻器任何時間只能拖動一臺水泵，以免一臺變頻器同時拖動兩臺水泵而過載。3.2.4 系統(tǒng)功能控制方式

上位機監(jiān)控系統(tǒng)主要通過人機界面完成對工藝參數(shù)的檢測，各機組的協(xié)調(diào)控制以及數(shù)據(jù)的處理、分析等任務；下位機PLC主要完成數(shù)據(jù)采集，現(xiàn)場設備的控制及聯(lián)鎖等功能。具體工作過程中，開機時，開啟冷水及冷卻水泵，由PLC控制冷水及冷卻水泵的啟停，由控制冷水及冷卻水泵的接觸器向制冷機發(fā)出聯(lián)鎖信號，開啟制冷機，由變頻器、溫度傳感器、溫度模塊組成的溫差閉環(huán)控制電路對水泵進行調(diào)速以控制工作流量，同時PLC控制冷卻塔根據(jù)溫度傳感

器信號自動選擇開啟臺數(shù)；當過濾網(wǎng)前后壓差超出設定值時，PLC發(fā)出過濾堵塞報警信號；送風機轉(zhuǎn)速的快慢是由回風溫度與系統(tǒng)設定值相比較后，用PID方式控制變頻器，從而調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速，達到調(diào)節(jié)回風溫度的目的。停機時，關(guān)閉制冷機，冷水及冷卻水泵以及冷卻塔延時15 min 后自動關(guān)閉。保護時，由壓力傳感器控制冷水及冷卻水的缺水保護，壓力偏低時自動開啟補水泵補水。

3.3 系統(tǒng)節(jié)能改造原理

變頻節(jié)能系統(tǒng)示意圖如圖4所示。

1）對冷凍泵進行變頻改造PLC控制器通過溫度模塊及溫度傳感器將冷凍機的回水溫度和出水溫度讀入控制器內(nèi)存，并計算出溫差值；然后根據(jù)冷凍機的回水與出水的溫差值來控制變頻器的轉(zhuǎn)速，調(diào)

節(jié)出水的流量，控制熱交換的速度。溫差大，說明室內(nèi)溫度高系統(tǒng)負荷大，應提高冷凍泵的轉(zhuǎn)速，加快冷凍水的循環(huán)速度，加大流量，加快熱交換的速度；反之溫差小，則說明室內(nèi)溫度低，系統(tǒng)負荷小，可降低冷凍泵的轉(zhuǎn)速，減緩冷凍水的循環(huán)速度，減小流量，降低熱交換的速度以節(jié)約電能。

2）對冷卻泵進行變頻改造由于冷凍機組運行時，其冷凝器的熱交換量是由冷卻水帶到冷卻塔散熱降溫，再由冷卻泵送到冷凝器進行不斷循環(huán)的。冷卻水進水出水溫差大，說明冷凍機負荷大，需冷卻水帶走的熱量大，應提高冷卻泵的轉(zhuǎn)速，加大冷卻水的循環(huán)量；溫差小，則說明，冷凍機負荷小，需帶走的熱量小，可降低冷卻泵的轉(zhuǎn)速，減小冷卻水的循環(huán)量，以節(jié)約電能。

3）冷卻塔風機變頻控制通過檢測冷卻塔水的溫度對冷卻塔風機進行變頻調(diào)速閉環(huán)控制，使冷卻塔水溫恒定在設定溫度，可以有效地節(jié)省風機的電能額外損耗，能達到最佳節(jié)電效果。

4）室內(nèi)風機組變頻控制通過檢測冷房溫度對變風機組的風機進行變頻調(diào)速閉環(huán)控制，實現(xiàn)冷房溫度恒定在設定溫度。室內(nèi)風機組變頻控制后可達到理想的節(jié)電效果，并且使空調(diào)效果更佳。

3.4 系統(tǒng)流量、壓力保障

本方案的調(diào)節(jié)方式采用閉環(huán)自動調(diào)節(jié)控制，冷卻水泵系統(tǒng)和冷凍水泵系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式基本相同，用溫度傳感器對冷卻（冷凍）水在主機上的出口水溫進行采樣，轉(zhuǎn)換成電量信號后送至溫控器將該信號

與設定值進行比較運算后輸出一模擬信號（一般為4~20 mA、0~10 V等）給PLC，由PLC、D/A轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊進行溫差閉環(huán)控制，手動/自動切換和手動頻率上升、下降由PLC控制，最后把數(shù)據(jù)傳送到上位機人機界面實行監(jiān)視控制。變頻器根據(jù)PLC 發(fā)出的模擬信號決定其輸出頻率，以達到改變水泵轉(zhuǎn)速并調(diào)節(jié)流量的目的。

冷卻（冷凍）水系統(tǒng)的變頻節(jié)能系統(tǒng)在實際使用中要考慮水泵的轉(zhuǎn)速與揚程的平方成正比的關(guān)系，以及水泵的轉(zhuǎn)速與管損平方成正比的關(guān)系。在水泵的揚程隨轉(zhuǎn)速的降低而降低的同時管道損失也在降 低，因此，系統(tǒng)對水泵揚程的實際需求一樣要降低； 而通過設定變頻器下限頻率的方法又可保證系統(tǒng)對水泵揚程的最低需求。供水壓力的穩(wěn)定和調(diào)節(jié)量可以通過PID參數(shù)的調(diào)整。當供水需求量減少時，管道壓力逐漸升高，內(nèi)部PID調(diào)節(jié)器輸出頻率降低，當變頻器輸出頻率低至0 Hz時，而管道在一設定時間內(nèi)還高于設定壓力，變頻器切斷當前變頻控制泵，轉(zhuǎn)而控制下一個原工頻控制泵，變頻器在水泵控制轉(zhuǎn)換過程中，逐漸輪換使用水泵，使每個水泵的利用率均等，增加系統(tǒng)、管道壓力的穩(wěn)定性和可靠性。中央空調(diào)系統(tǒng)進行變頻改造的優(yōu)點

變頻節(jié)能改造后除了可以節(jié)省大量的電能外還具有以下優(yōu)點：

1）電機起動是軟起動，電流從0 A到額定電流變化，減小了大電流對電機的沖擊； 2）電機軟起動轉(zhuǎn)速從0 開始緩慢升速，可以有效減少水泵或風機的機械磨損；

3）變頻器是高性能的電力電子設備，具有較強的電機保護功能，能延長系統(tǒng)各部件的使用壽命； 4）使室溫維持恒定，讓人感到舒適；

5）經(jīng)過改造后，可以使系統(tǒng)具有較高的可靠性，減少了環(huán)境噪音，減少了維修維護工作量。5 傳動之星SD-YP系列一體化變頻器的優(yōu)點 1）采用獨特的空間矢量（SVPWM）調(diào)制方式； 2）操作簡單，具有鍵盤鎖定功能，防止誤操作； 3）內(nèi)置PID功能，可接受多種給定、反饋信號；

4）具有節(jié)電、市電和停止三位鎖定開關(guān)，便于轉(zhuǎn)換及管理； 5）保護功能完善，可遠程控制； 6）超靜音優(yōu)化設計，降低電機噪聲；

7）安裝比較方便，不用改變原有的配電設施及環(huán)境； 8）穩(wěn)定整個系統(tǒng)的正常運行，抗干擾能力強；

9）具有過載、過壓、過流、欠壓、電源缺相等自動保護功能及聲光報警功能。6 結(jié)語

在科技日新月異的今天，積極推廣變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)的應用，使其轉(zhuǎn)化為社會生產(chǎn)力，是我們工程技術(shù)人員應盡的社會責任。對落后的設備生產(chǎn)工藝進行技術(shù)革新，不僅可以提高生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益，對節(jié)能、環(huán)保等社會效益同樣有著重要的意義。隨著變頻器應用普及時代的來臨，不僅擴大了變頻器的應用市場，而且為中央空調(diào)應用也提出了新的課題。預計在不久的將來，由于變頻調(diào)速技術(shù)的介入，中央空調(diào)系統(tǒng)將真正地進入經(jīng)濟

運行時代，希望上述工作對于同仁們在傳統(tǒng)的電氣傳動設備技術(shù)改造和推進高新技術(shù)產(chǎn)品的普及應用工作中能有所啟示和借鑒。

第四篇：中央空調(diào)節(jié)能工作原理和優(yōu)點

聊城金諾是專業(yè)針對節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、合同能源管理、節(jié)能診斷于一體的高新科技企業(yè)，被國家發(fā)改委、財政部審批為全國節(jié)能服務公司。具有獨立法人資格，屬于國家發(fā)改委合同能源管理備案企業(yè)。下設機構(gòu)：節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的研發(fā)中心、節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品實驗基地、燃煤鍋爐節(jié)能技改安裝服務中心、空調(diào)節(jié)能環(huán)保技改服務中心、納米電熱膜節(jié)能技改中心、產(chǎn)品銷售中心、售后服務中心、有多項國家專利。我司自主研發(fā)的節(jié)能環(huán)保型煤炭氣化節(jié)煤裝置再獲國家發(fā)明專利，它能使固態(tài)煤經(jīng)過打錘多級粉碎通過風選瞬間產(chǎn)生可燃燒的煤氣體，煤氣體中的炭微料最小可達600目，再利用電磁技術(shù)，使輸煤管道產(chǎn)生磁場效應，使碳與氧的化學反應速度增強，碳的氧化速度加快，煤炭燃點降低，懸浮在爐膛中的炭微料燃燒時間加長，得到充分燃燒，大大提高煤炭的熱效率。用在鏈條鍋爐上節(jié)能效果達10-25%，用在瀝青攪拌燃油爐上節(jié)能效果可達40%以上。

金諾簡介

1.中央空調(diào)工作原理

中央空調(diào)系統(tǒng)主要由制冷機、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、風機盤管系統(tǒng)和散熱水塔組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如:(圖1所示)

制冷機通過壓縮機將制冷劑壓縮成液態(tài)后送蒸發(fā)器中與冷凍水進行熱交換，將冷凍水制冷，冷凍水泵將冷凍水送到各風機風中的冷卻盤管中，由風機吹送冷風達到降溫的目的。經(jīng)蒸發(fā)后制冷劑在冷凝器中釋放出熱量，與冷卻循環(huán)水進行熱交換，由冷卻水泵將帶來熱量的冷卻水泵到散熱水塔上由水塔風扇對其進行噴淋冷卻，與大氣之間進行熱交換，將熱量散發(fā)到大氣中去。

2.中央空調(diào)應用背景

中央空調(diào)系統(tǒng)是一個龐大的設備群體，大量的統(tǒng)計結(jié)果表明，空調(diào)系統(tǒng)所消耗的電能，約占樓宇電耗的40～60%。就任何建筑物來說，選用空調(diào)系統(tǒng)都是按當?shù)刈顭崽鞖鈺r所需的最大制冷量來選取擇機型的，且留有 10%～15%的余量，各配套系統(tǒng)按最大負載量配置，這種選擇不是最合理的。在組成空調(diào)系統(tǒng)的各種設備中，水泵所消耗的電能約占整個空調(diào)系統(tǒng)的四分之一左右。早期空調(diào)的水泵普遍采用定流量工作，能源浪費非常嚴重。而實際運行時，中央空調(diào)的冷負荷總是在不斷變化的，冷負荷變化時所需的冷媒水、冷卻水的流量也不同，冷負荷大時所需的冷媒水、冷卻水的流量也大，反之亦然。

我們根據(jù)中央空調(diào)機組運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)分析，中央空調(diào)機組90%的運行時間處于非滿負荷運行狀態(tài)。而冷凍水泵、冷卻水泵以及風機在此90%的時間內(nèi)仍處于100%的滿負荷運行狀態(tài)。這樣就導致了“大流量小溫差”的現(xiàn)象，使大量的電能白白浪費。

3.中央空調(diào)節(jié)能原理

我們知道中央空調(diào)的水循環(huán)系統(tǒng)主要由冷卻水泵和冷凍水泵組成。從水泵的工作原理可知：水泵流量與水泵（電機）轉(zhuǎn)速的一次方成正比，水泵揚程與水泵（電機）轉(zhuǎn)速的兩次方成正比，水泵軸功率與水泵轉(zhuǎn)速的三次方成正比（既水泵的軸功率與供電頻率的三次方成正比）。根據(jù)上述原理可知只要改變水泵的轉(zhuǎn)速就可改變水泵的功率。例如：將供電頻率由50Hz降為45Hz，功率只有原來的72.9%。當系統(tǒng)頻率在40Hz的時候，功率只有原來的51.2%。

科姆龍公司用于中央空調(diào)專用型變頻器，通過溫度專用接口，直接用來對冷媒水、冷卻水的進出口水溫進行檢測（見圖3）并根據(jù)實際的溫差值控制變頻器調(diào)整冷凍泵、冷卻泵的工作狀態(tài)（主要是轉(zhuǎn)速），使系統(tǒng)冷媒流量跟隨負荷的變化而同步變化，從而在確保中央空調(diào)系統(tǒng)能夠滿足人體對舒適度的要求的前提下，保證空調(diào)系統(tǒng)的能效率總是處在最優(yōu)化的節(jié)能運行狀態(tài)，以

此

大

幅

度的降

低

系

統(tǒng)

能

源

消

耗。

綜上所述，若能采用變頻調(diào)速技術(shù)，當中央空調(diào)系統(tǒng)的冷卻水泵和冷凍水泵的溫差小時，就可降低電動機的轉(zhuǎn)速，從而較大幅度減小電動機的運行功率，便可以實現(xiàn)節(jié)能的目的。

4.中央空調(diào)節(jié)能改造的優(yōu)點

1)實現(xiàn)了低頻低壓的軟啟動，軟停車，使運行更加平衡；

2)啟動及加速過程沖擊電流小，加速過程中最大啟動電流不超過1.5倍額定電流，大大減小了對電網(wǎng)的沖擊；

3)節(jié)能效果顯著，據(jù)實測，在低速段節(jié)能明顯，一般可達30%左右，降低運行成本；

4)延長水泵的使用壽命；

5)由于變頻器屬于高科技產(chǎn)品，因此保護功能強大，而且靈敏，對出現(xiàn)各種故障及時的保護，受更大的損失。

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第五篇：中央空調(diào)清洗方案

中央空調(diào)清洗方案

一．單位名稱

二．清洗內(nèi)容：中央空調(diào)冷卻水、冷媒水系統(tǒng)（蒸發(fā)器、蒸發(fā)器單獨清洗）

三．清洗工期：十天左右

四．清洗驗收標準：清洗結(jié)束后經(jīng)雙方驗收符合《HG/T2387-92工業(yè)設備化學清洗質(zhì)量標準》

中的有關(guān)規(guī)定。

除垢率：

1.清洗以碳酸鹽為主的水垢，除垢面積應達到原水垢覆蓋面積的90﹪以上。

2.清洗硅酸鹽或硫酸鹽水垢，除垢面積應達到原水垢覆蓋面積的60﹪以上。

3.粘泥及藻類清除率80﹪以上。

五．清洗工藝流程：

（一）冷卻水、冷媒水系統(tǒng)清洗工藝流程一。停機清洗：水沖洗-殺菌滅藻清洗-清洗劑除

垢清洗-清洗后沖洗-預膜-清洗后的清理。

1.水沖洗

水沖洗的目的是用大流量的水盡可能沖洗掉系統(tǒng)中的灰塵、泥沙、脫落的藻類及腐蝕物等疏松的污垢，同時檢查系統(tǒng)的泄露情況。沖洗水的流速以大于0.15m/s為宜，沖洗合格后排盡系統(tǒng)內(nèi)的沖洗水。

2．殺菌滅藻粘泥剝離清洗

殺菌滅藻清洗的目的是殺死系統(tǒng)內(nèi)的微生物，并使設備表面附著的生物粘泥剝離脫離。排掉沖洗后將系統(tǒng)內(nèi)加入殺菌滅藻劑進行清洗，當系統(tǒng)的濁度趨于平衡時停止清洗。

3．清洗劑除垢清洗

清洗劑清洗的目的是利用清洗劑把系統(tǒng)內(nèi)的水垢、氧化物溶解后溶于水沖洗掉。將清洗劑加入中央空調(diào)系統(tǒng)，用循環(huán)泵循環(huán)清洗并在最高點排空和最低點排污，以避免產(chǎn)生氣阻和導淋堵塞，影響清洗效果。清洗時應定時檢測清洗液濃度、金屬離子（Fe2+、Fe3+、Cu2+）濃度、溫度、PH值等，當金屬離子濃度趨于平緩時結(jié)束清洗。

4．清洗后的漂洗

此次水沖洗是為了沖洗掉清洗時殘留的清洗液以及清洗掉的雜質(zhì)，沖洗時要不斷開起導淋以使沉積在短管內(nèi)的雜質(zhì)、殘液沖洗掉。沖洗時不斷測試PH值，濁度，當PH值、濁度趨于平緩時結(jié)束沖洗。

5．預膜

預膜的目的是讓清洗后處于活化狀態(tài)下的金屬表面或保護膜收到傷害的金屬表面形成一層完整耐蝕的保護膜。

6.清洗結(jié)束后的清理

（1）冷卻塔清理。由于冷卻塔暴露于大氣中，運行過程中會有大量的泥沙、藻類等附著于冷卻塔填料表面，不清理干凈會在以后的運行中將這些污垢沖洗到冷卻器內(nèi)造成冷卻器內(nèi)熱交換銅管的堵塞，影響交換效果，所以必須對冷卻塔進行徹底清理。

(2)冷卻水、冷媒水系統(tǒng)濾網(wǎng)清洗。清洗結(jié)束后會有部分泥沙、水垢顆粒殘留在系統(tǒng)及風機盤管的過濾網(wǎng)內(nèi)，應對其進行清理以保障冷卻水、冷媒水系統(tǒng)及各支路水循環(huán)通暢。