企业节能措施方案方法.doc

电动机节能措施的7则电机系统包括电动机、被拖动装置、传动控制系统及管网负荷。1、 新购电动机时，应首先考虑选用高效节能的品牌，然后按需要考虑其它性能指标，以利节约电能。2、提高电动机本身的效率。如将电动机的自冷风扇改为它冷风扇，在负荷很小或户外电动机在冬天时，停用它冷风扇，有利于降低能耗。3、将定子绕组改接成“量一三角”混合串接绕组，按照负载轻重转换星形接法或三角形接法，有利于改善绕电流，以达到高效节能目的。4、采用其它连续调速运行方式。使用调压调速器、变极电动机、电磁偶合调速器、变频调速装置等。5、更换“大马拉小车”的电动机，它既浪费电能，又易造成设备损坏。另外，合理调整电动机配套使用，可使电动机运行在高效率工作区，达到节能目的。6、合理安装并联低压电容进行无功补偿，可提高功率因数，减少无功损耗，节约电能。7、从牙接电源处理往电能表及电动机的导线截面，应满足数量缩短，减小导线电阻，降低损耗。以上措施可以分别采用。也可多项同用。异步电动机是工矿企业必不可少的生产设备，而发电厂更是不可缺少的。所有的泵、风机类的转机设备，都是由异步电动机做拖动设备的。一个电厂一台机组就有高、低压异步电动机数十台，如陡河发电厂最小的#1机组也有50台左右，这还不包括几十台电动门用电机。如此众多的电机要在运行中注重节能降耗，增加企业效益应该是很可观的。问题在于如何降低电动机能耗，提高电机的效率，以增加经济效益，下面就针对异步电动机的总损耗的组成及有效减少损耗进行分析研究关键字：电动机 节能 异步电动机是工矿企业必不可少的生产设备，而发电厂更是不可缺少的。所有的泵、风机类的转机设备，都是由异步电动机做拖动设备的。一个电厂一台机组就有高、低压异步电动机数十台，如陡河发电厂最小的#1机组也有50台左右，这还不包括几十台电动门用电机。如此众多的电机要在运行中注重节能降耗，增加企业效益应该是很可观的。问题在于如何降低电动机能耗，提高电机的效率，以增加经济效益，下面就针对异步电动机的总损耗的组成及有效减少损耗进行分析研究。一、异步电动机能量损耗的组成1、铜损耗：定子铜损；转子铜损；杂散损耗。2、铁芯损耗。3、机械损耗：通风损耗；摩擦损耗。 从以上列出的异步电动机能量损耗看，铜损耗和铁损耗我们在检修中是不宜改变的，它们是由设计决定的，而机械损耗是可以改变的。异步电动机一般来说级数少的即转数高的电动机机械损耗较大，铜损耗较小；而级数多的即转数低的电动机铜损耗占的比例较机械损耗就大。所以，我们要降低电动机的能量损耗就要从减少电动机的机械损耗入手解决。二、减少电动机机械损耗的主要方法 减少电动机机械损耗主要从以下几个方面入手解决：(1)采用高效率的风扇（如机翼型轴流风扇）；（2）调整风罩与扇叶外圆之间的间隙；（3）轻载电动机适当缩小风扇外径；（4）采用高质量的轴承；（5）采用优质润滑剤；（6）提高电机装配质量；三、减少电动机机械损耗的具体措施（一）调整电机风扇以降低机械损耗 首先，我们来看如何通过改变风扇尺寸进行节能：大家都知道电动机是把电能转变成机械能的设备，在转换过程中要产生损耗，这些损耗是以热的形式出现的，它使电动机发热。定子绕组有电流流过后产生铜损耗，经槽绝缘材料把热传导给定子铁芯，再由定子铁芯传给电机外壳散发到空间。转子的热量是由转子铝耗及其摩擦产生的，它传给转子铁芯和内风扇表面，靠内风扇搅拌使热量散发在电机内空间，再传给定子铁芯、端盖、机座，定、转子这两股热量均由外风扇吹散。因此，外风扇风量的大小是决定电动机的温度不能超过其绝缘材料等级所允许温度的关键。 国家标准规定了各种绝缘等级的电动机在额定运行条件下的允许温升，要求电动机中最热点温度不允许超过其绝缘等级的极限温度，而电机常用绝缘等级如下表： 其中：允许温升=允许温度极限环境温度规定值热点温差 绕组的热点温差是指当电动机带额定负载时，绕组热点的稳定温度与绕组平均温度之差。表内数值单位皆为摄氏度：绝缘等级允许温度极限环境温度规定值热点温差允许温升A级10540560E级12040575B级130401080F级1554015100H级1804015125电动机节能异步电动机是工矿企业必不可少的生产设备，而发电厂更是不可缺少的。所有的泵、风机类的转机设备，都是由异步电动机做拖动设备的。一个电厂一台机组就有高、低压异步电动机数十台，如陡河发电厂最小的#1机组也有50台左右，这还不包括几十台电动门用电机。如此众多的电机要在运行中注重节能降耗，增加企业效益应该是很可观的。问题在于如何降低电动机能耗，提高电机的效率，以增加经济效益，下面就针对异步电动机的总损耗的组成及有效减少损耗进行分析研究。一、异步电动机能量损耗的组成1、铜损耗：定子铜损；转子铜损；杂散损耗。2、铁芯损耗。3、机械损耗：通风损耗；摩擦损耗。从以上列出的异步电动机能量损耗看，铜损耗和铁损耗我们在检修中是不宜改变的，它们是由设计决定的，而机械损耗是可以改变的。异步电动机一般来说级数少的即转数高的电动机机械损耗较大，铜损耗较小；而级数多的即转数低的电动机铜损耗占的比例较机械损耗就大。所以，我们要降低电动机的能量损耗就要从减少电动机的机械损耗入手解决。二、减少电动机机械损耗的主要方法减少电动机机械损耗主要从以下几个方面入手解决：(1)采用高效率的风扇（如机翼型轴流风扇）；（2）调整风罩与扇叶外圆之间的间隙；（3）轻载电动机适当缩小风扇外径；（4）采用高质量的轴承；（5）采用优质润滑剤；（6）提高电机装配质量；三、减少电动机机械损耗的具体措施（一）调整电机风扇以降低机械损耗首先，我们来看如何通过改变风扇尺寸进行节能：大家都知道电动机是把电能转变成机械能的设备，在转换过程中要产生损耗，这些损耗是以热的形式出现的，它使电动机发热。定子绕组有电流流过后产生铜损耗，经槽绝缘材料把热传导给定子铁芯，再由定子铁芯传给电机外壳散发到空间。转子的热量是由转子铝耗及其摩擦产生的，它传给转子铁芯和内风扇表面，靠内风扇搅拌使热量散发在电机内空间，再传给定子铁芯、端盖、机座，定、转子这两股热量均由外风扇吹散。因此，外风扇风量的大小是决定电动机的温度不能超过其绝缘材料等级所允许温度的关键。国家标准规定了各种绝缘等级的电动机在额定运行条件下的允许温升，要求电动机中最热点温度不允许超过其绝缘等级的极限温度，而电机常用绝缘等级如下表：其中：允许温升=允许温度极限环境温度规定值热点温差绕组的热点温差是指当电动机带额定负载时，绕组热点的稳定温度与绕组平均温度之差。当电动机处于空载或轻载时，电动机总损耗要比额定时小，而风量与电动机总损耗成正比关系，所以风扇处于“大马拉小车”（因为通风损耗与电动机转速恒定，故通风损耗不随负载变化，所以这时应降低风量来减少电动机的通风损耗）。改变风扇叶形状可以降低风量，但比较麻烦，不如直接减少外风扇叶直径来降低风量更简便些。我们知道风扇本身的机械损耗按扇叶直径的45次方成比例，而风量随扇叶直径的平方成正比，所以减小扇叶直径时，风量降低不多，而通风损耗却降低很多。由于外风扇的冷却风量减少，使电动机温升上升，但仍能保持电动机温升在绝缘等级允许的范围内。同时，我们还要看到由于外扇叶直径缩小电动机机械损耗降低，又会使电动机温升进一步降低。尤其对于2，4级这样高转速的电动机，当风扇外径缩小1416时，通风损耗下降2040。另外，改变扇叶直径的同时，要相应改变挡风板或风扇罩尺寸，使它们互相配合的尺寸符合规定。风扇叶与风扇罩的间隙不可过大，一般在1015之间，过大会增大高压区回流到低压区的漏风损耗，同时要保持扇叶与风扇罩之间原有的角度，其作用是使进风的一部分动压力转变为静压力而减少损耗。当然，我们还可以在温升许可的范围内，为了降低风扇的风量亦可降低风扇的等级来使用。比如8号机座用的风扇经过调整和修整可使用在9号机座轻载的电动机上，这样就可使9号机座轻载的电动机降低机械损耗，并使温升提高些来提高电动机的效率和功率因数。（二）减少摩擦以降低机械损耗电动机轴承的正常运转、噪声、振动、过热、寿命等因素均与合理选择润滑脂有关，目前通常是选用3号锂基脂为好，可以降低机械损耗，不过当前随着科学技术的飞速发展又出现了许多性能优越的润滑脂，如：国产中小型电动机轴承润滑脂其性能经有关部门测试达到日本JIS222080滚动轴承润滑脂的标准，接近瑞士SKF65C润滑脂的水平，含杂质极低，价格与3号锂基脂相当。再有当前在市场上出现的美国艾索润滑脂性能也不错。我们完全可以使用这些性能不错的润滑脂来改善电动机的运行状况以降低机械损耗。做为电动机专业检修人员我们还可以在合理选用轴承上下功夫，也可以节能降耗；既然我们以经知道级数少的电动机机械损耗大，级数多的电动机机械损耗小。我们就可以在修理电动机时有选择地使用轴承。例如，在高转速的电动机上我们可以使用进口轴承或国产高级别的B、C级优质轴承使损耗降到最小。而在低转速的电动机上我们可以使用国产中高级的轴承C、D级，这样在轴承上我们就可以省下一笔资金，从而达到节能降耗的目的。（三）提高功率因数以降低机械损耗发电厂里的转机拖动设备95是交流异步电动机，而交流异步电动机是低功率因数的设备。如果提高其功率因数可以充分发挥供电设备潜力，同时又可降低生产成本和节约电能。下面，就如何提高功率因数的问题我们进行讨论。1、合理调整运行设备，提高功率因数在未进行人工补偿前，应考虑对电厂现有设备进行检查和调整，使其合理运行，从而提高功率因数。（1）一般来说电厂內的设备都是配套的无需我们在容量和选型上考虑，只需考虑运行中的电机，避免“大马拉小车”现象，当负载率低于40时，可以考虑更换小容量的电动机。当负载率低于30时，可将三角接线的绕组改为星形接线的与运行方式，这样一来电动机的效率和功率因数均有所提高。（2）对老系列的电动机如：JO、JO2系列的老式电机进行改造或淘汰，更换Y系列的节能电动机。（3）正确使用和维护电机，注意控制其频繁启动（频繁启动时功率因数很低），精心的检修，在电动机安装时调整好中心线及电机转、静子间隙也是必不可少的，因为气隙不均会造成空载电流增大，功率因数降低。2、加装变频器，提高功率因数使用变频器进行调速来实现提高功率因数的目的，也是常用的节能方法，即在普通的交流异步电动机上加装变频器，此方法安装简单，操作方便，节能效果显著。变频器在国外早以大量使用，我国也开始普及，因此，我们来分析一下普通电动机采用变频器后的损耗情况。感应电动机投入电源后要吸收电功率，即输入功率P1，经过内部电磁转化，变成转轴上的机械功率输出，即输出功率P2。在转化过程中要产生损耗，那么当电动机采用频率变换器供电后并以恒转矩运行时，电动机的损耗会有哪些变化呢？（1）电机的转、静子铜损是与频率变化无关的常数，但是在实际拖动中，为了补偿定子绕组电压降，要适当降低频率或者适当提高外施电源电压，因此U1/f不能保持比值不变。再有，为了电动机处于最佳运行状态，也要求改变U1/f的比值，所以实际电流也多少有些变化，因此铜耗也多少随频率改变而改变，但变化不大。（2）铁耗。铁损耗随频率的降低而降低，但是由于采用电压型逆变器的变频电源供给电动机，电源电压波形中含有高次谐波分量，与具有正弦波电源相比，铁损耗要增加。再有，所有杂散损耗也均随高次谐波分量的增大而增大。（3）机械损耗。通常，轴承摩擦损耗与电动机转速的1-2次方成正比，而通风损耗是与电动机转速的3次方成正比，所以当电源频率降低时，机械损耗也降低。但我们大家都知道机械损耗在整个电动机的损耗中只占总损耗的50以下，所以其变化量可忽略不计。综合以上分析我们可以看到，使用变频电源后的电动机总的损耗降低了。总之，只要我们能认真地学习理论知识，不断提高专业技术水平，并付之实践，节能降耗一定能收到良好的效果我国能源形势趋向紧张，能源短缺给以能耗大闻名的制造业带来巨大的冲击。制造型企业走节能之路是大势所趋。企业有20%以上的节能潜力，由于缺乏节能改造 资金和节能咨询服务，沉重的能耗费用使企业的成本大大提高，不但使电力供应紧张，同时污染了我们的生存环境。我们已为数百家企业提供节能咨询服务，为其中的100余家企业做出了整体节能的可行性报告，并协助60余家工厂、商场、医院、学校进行实施，证实在改造过程中不影响正常生产工作，不仅改善了人们的工作照明环境，同时延长了机器设备的寿命，减少了机器的维护工作量。下面介绍的节能技术投资回收期不超过两年，节电率可达到20%40%。9K_HKM,SoY5K8U0 一、照明节能8_NKx;Fmr.X0 1、产品和技术w:VEDni/D0 目前市场上的照明节电产品主要分为两种：中国电机节能网kpKu(F+i-I 传统的发光效率低的光源（如：T8荧光灯、白炽灯、石英灯等）。9P2i-yF.Z0 发光效率更高的光源（如：T5荧光灯、紧凑型荧光灯、冷阴极灯或发光二极管）中国电机节能网8?Y3uh m a深 圳市企业照明节能空间约25%，其原因有两个：一是光源发光效率低，二是电压过高导致灯超过额定功率，在有空调的房间，灯的功率减少其空调的负荷随之减少，通常为41。目前深圳绝大多数企业线光源基本上都是用T8荧光灯+电感镇流器，电光源使用的是自镇流汞灯、白炽灯泡，这些光源发光效率低、能耗大而且光色质量不高。WZv:UB0 2、效用分析中国电机节能网52s.E wX 使用高效发光光源代替原有的低效光源，在节电的同时提高照度、显色度，改善照明环境，从而给人们提供一个舒适、稳定的照明环境，既提高了工作效率亦保护了人体健康。a)aZ Ay6Xs0 用T5 型（荧光灯+镇流器）替换T8型（荧光灯+电感镇流器），节电率达到30%以上，如T8型36W一套（灯管+镇流器）的功率48W=36W+8W，用T5 荧光灯代替只需32W=28W+4W，节电率达到25%，且照度提高15%。用大功率紧凑型荧光灯替换自镇流汞灯，在保持原有照度的前提下节电率达到 50%，如用大功率85W（镇流器+灯管为95W）替换自镇流汞灯250W，节电率为62%。其照度提高1030%，颜色还原度提高60%，同时大大降 低了频闪，改善了照明环境，提高了工作效率。!fd!V$IRQ0 在电压经常超过220V的地方，应加装照明节电器，一来可以节电，二来可以延长照明器具的使用寿命。中国电机节能网 eU,M d M;S二、动力系统节能N-u,m$J g8B0 1、电机变频器节能中国电机节能网LLK4nk-n| u 在交流异步电动机的诸多调速方法中，变频调速的性能最好，调速范围大，稳定性好，运行效率高。采用通用变频器对笼型异步电动机进行调速控制，由于使用方便、可靠性高并且经济效益显著，所以逐步得到推广。变频器用于电动机调速、负载功率变化的场合，如注塑机、各类泵（风机、空压机等）、电机拖动系统、桥式 起重机。一般开环控制的电动机由于不能感知外部负载的变化只能以恒功率的方式运行，存在能源浪费。而由变频器拖动的电机，可实现闭环控制，由传感器感知外部负荷和速度的变化，然后交计算机处理，通过计算机控制变频器来调节电动机的转速和功率输出，始终一最优化的方式来控制电动机的功率输入，从而达到节能的 目的。变频器的节电率一般可达到23%40%，并延长电机寿命24倍以上。guH,/ U0 这里我们主要以注塑机类负载为例，介绍一下变频器节能。中国电机节能网6if!O!m&J4Zy m注塑机油泵的特性分析与变频节能原理：T O;nghiZ0 油泵是注塑机工作的动力来源，利用变频器对油泵进行控制，主要通过对其流量的控制而有效的节能，这是变频器最广泛的一种应用。中国电机节能网s #mG%A/VKS 注塑机生产运行时，其液压系统在各个工序阶段要求的压力、流量是不同的，但是油泵电机始终定速运行，其输出流量始终不变，大量能量以压力差的形式浪费在阀门上。采用变频调速控制技术后，节能器可根据注塑机当前的工作状态，控制油泵电机的转速来调节油泵的输出流量，使油泵实际供油量与注塑机实际负载流量在任 何工作阶段均能保持一致，保证电机在整个变化的负荷范围内的能量消耗达到所需的最小程度，彻底消除了溢流现象，并确保电机平稳、精确地运行。采用变频技术改造后，节能效果十分显著，一般可达25%60%。中国电机节能网 G P kt,G6G 注塑机节能系统的核心技术为变频技术，具有如下技术特点：$_$jc (h-#W0 过载能力强。3SFI1J im0 防护等级高，环境适应能力强，使用寿命长。中国电机节能网&U n3hW$ZL5?采用流量和压力双信号控制，适用于各种复杂模件的生产。k*wA g:IW P0 体积小，结构紧凑，安装简便。(C+Kk9WXU0 具有自动复位、掉电复位功能，保证生产连续及生产效率。中国电机节能网z m J/m:br&c.An质量好，稳定性高。B JV:H k9D0 注塑机采用变频节能技术后，具有以下特点：&R*q(nWj N3i0 、 高节电率：采用先进的微电脑控制技术，使定量泵变为节能型变量泵；注塑机液压系统与整机运行所需功率匹配 ,无高压节流溢流能量损失；节电率高达25%60%；改善功率因数：改造前功率因数一般为0.60.8，改造后可达0.96以上，故能显著提高电网功率因数，降低无功电流，从而降低线路损耗。对供电设备而言，则起到了增容的作用。中国电机节能网*z _#Ih8xk6fnP、高可靠性 ：保留注塑机原有控制方式及油路不变；计算机监控，发现故障及时报警，具有过压、过流、过载、过热、欠压及对地短路等多种保护，还可有效地保护油泵电机；采用市电 /节能运行控制方式，以备故障时不影响生产。中国电机节能网G0L0iX(T、软起动：减轻开锁模震动，延长设备和模具的使用寿命；减轻噪音 ,改善工作环境；系统发热明显减少，油温稳定，注塑机冷却用水量可节省30%以上；延长密封组件的使用寿命,降低停机维修机会,节省大量维护费用。中国电机节能网m?S、操作简易：与注塑机同步运行 ,无须任何调节。Q!F P)NL0 现场改造的几点技术问题：v6z0k2lq#b6q,y0 目前市场上各种注塑机变频节能器种类繁多，技术含量和产品质量参差不齐，因此在现场改造中出现了一些具体问题，有的是属于采用变频调速技术后的正常现象，而有的则是属于产品或应用中应该克服的缺点：中国电机节能网(w$UJfK;CYz （1）电机声音较市电时尖锐中国电机节能网i M I:lR 节能器驱动注塑机油泵电机是采用变频技术，由于变频器输出电压是由无数脉冲组成，存在着高次谐波，故电机运行转速不同时会发出不同响度且稍尖锐的声音，这是正常现象，并可以通过调整变频载波频率来降低尖啸声。中国电机节能网l4o2nE_T+F （2）电机温度略高于市电运行时的温度中国电机节能网 _E Rv F5fD 由于输出谐波的存在，谐波通过电机绕组也要产生一部分热量，因此，电机在变频节电运行时的温度要稍高于市电运行时的温度；同时，在中低速运转阶段，电机冷却风扇转速下降，散热能力降低，温升可能上升 58左右。由于普通油泵电机绝缘等级均在B级或F级以上，故电机温升仍在允许的范围内，不会影响电机的使用和寿命。中国电机节能网V;ZTB|4naX*o2O （3）对注塑机的正常运行产生干扰中国电机节能网6W,2 PG 变频装置产生的谐波对注塑机的一些控制回路会有一定干扰，影响注塑机的正常动作，特别是一些制造工艺粗糙谐波含量大的的变频器用在工艺不稳定的注塑机表现的更明显，这就需要我们在现场采取一些对策解决干扰问题。干扰源主要有下面两个方面：3U8zh+KF)R,?0 (1)高次谐波通过导线产生的无线电干扰1l?VZ$z0 对这类干扰可以通过在变频装置的输入或输出侧加装抑制无线电干扰的设备加以解决，例如磁环或滤波器等；中国电机节能网d5p%g;TA(KA Vr(2)输入谐波通过电源耦合到其他用电设备形成干扰中国电机节能网03*J#z*Dr对这类干扰可以在变频装置的输入侧加装滤波器解决，或者安装进线侧交流电抗器也有一定效果；另外，同一电源下的其他设备最好能做到隔离供电。JNP*Gt9hm%y0 （4）影响注塑生产的效率x8D?Y4OxR0 变频节能器在控制油泵电机速度的过程中存在着一定的加减速时间，相比原来的电磁阀开通速度有一定的滞后，导致单位加工周期延长，生产效率受到一定影响，如果变频节能器能够采用流量和压力两路信号控制，同时根据情况修改部分注塑机参数，就能够较好地解决这个问题。%O+z&m owqy0 中国电机节能网#a&s$u ku(2、电机相控器节能0ak6_G&Ek4R*e0 在中国，有近10亿台交流电机在使用之中。60%的工业电机消耗了约70%的电网电能，电机的耗能在电力工业中占主足轻重的地位。I.z8j4h(nz+C0 电机在额定负载状态下，其机电转换效率可达95%，但当电机在轻载状态下运行时，其机电转换效率可低至20%。中国电机节能网Ed*6yN 美国国家电力研究所（EPRI）的研究表明：60%的交流电动机是在其设计额定负荷的55%或更低状态下运行。在此状态下，电机消耗的电能中有相当部分是以发热、铁损、噪音与振动等形式浪费掉。k:CBf)D*:E0 造成轻载运行电机效率很低的主要原因是电机偏离最佳效率的额定功率运行，且无论电机负载怎么变化，电机与电网之间的电压和频率不可调节的硬性供电方式所致。中国电机节能网mf.Y6w:KDtYe!v3A+o 在电机与电网之间加上一能量管理控制器，通过实时检测电机运行的电压和电流及其相位角的大小，判断电机所处运行负荷和效率状态；当电机在低效率轻载状态下运行时，通过优化运算决策实时调节加于电机的电压和电流的大小，以调整对电机的功率的输入，保证电机的输出转矩与负荷需求精确匹配，实现“所供即所需”的 柔性化能量管理模式，（达到软启动和节能效果。）不仅可以节省部分励磁损耗和负载损耗，提高功率因数，改善电机运行状态和电网运行品质，而且具有软启动功能，是一种不同于变频器的电机节能产品。中国电机节能网&9#s 0s Q 这种电机的输入功率和电压能自动跟随电机负载的动态变化的模式，是一种柔性化电力能量管理新模式，也就是相控技术设计理念的精髓。SjxJ1ap t|6e0 应用对象：hkzt9je:n0 适用于经常处于轻载或变负载运行且不需要调速的交流电机软启动及节电控制，如冲压机、电动衣车、啤机、皮带传送机、空气压缩机等。AxW:l s-r0 由于冲压机的电机选型是参照冲压时的最大负荷来设计的，并留有一定的富余空间，而冲床其加工过程具有周期性，向上提升冲头时需要能量，处于电动过程；而向下冲压工件时是势能转化为动能的阶段，是处于能量释放过程。实际运行状况决定了冲床长时间轻载和空载的低效率运行状态。中国电机节能网|QG&L2k7O5 啤机、衣车用离合器控制带动机器工作，当机器停止加工时离合器跟电机分离，电机空转，待工人把工料准备就绪以后踩动离合器使其电机连动的飞轮咬合带动机器运转。工人备料的时间占整个生产周期很长的一部分，而这部分时间里，电机一直处于空转状态，造成机器的低效率运行。BvyHqdv9K0 对于这类间歇性（冲击）负载，可采用在电机安装相位控制节电器，通过相位控制器实时监测电机负荷的变化情况，应用最优化原理，动态调整电机的运行电压和电流，使其与负载匹配，从而有效提高电机在低负荷下的用电效率，达到节能的目的。g1r-TpE0 适用场所：中国电机节能网:Bq8Dq?8?-F负载变化较大且不允许速度变化的设备。中国电机节能网&quKsOm-K&v与传统变频控制器相比，相控控制器不影响电机的速度，转矩的动态响应，因而具有下列特点：中国电机节能网3Z.tsT!z*J.C.w+|*不改变电机速度，避免了采用变频器调低速度而导致生产效率下降的弊端；中国电机节能网a4VT h9m3v*不需要整流和逆变，可大大降低高次谐波对电网的污染，减少电机的谐波损耗与噪音；中国电机节能网VX9S,W*不需要改变电机原有控制线路，安装接线简单，且能自动跟踪最佳节能状态；中国电机节能网w5J9P;Mid5(V*成本更低，运行更可靠。中国电机节能网 x7V_9Z D%wq 功能特性：中国电机节能网B8KO0R L/Vxv:YQ适用各种处于轻负载运行交流电机,综合节能电率达15%40%,并大幅度降低无功损耗。中国电机节能网#_0$QH Zw bE 9V软 启 动：有效降低电机启动时的冲击电流；+BjO#c%j,k0 改善运行：可有效降低电机运行噪音、振动和发热、减少电机维护量,延长电机使用寿命的24倍。中国电机节能网 TO0uP W优化特性：不改变电机运行特性和转矩特性,不改变电机转速；一旦设定,自动跟随控制,不需人为调节。u:q7l0SY0 安装方便：不改变电机原有控制线路,直接串接于电机供电输入端。8b%Gp b%0 使用环境：全静态固体部件,箱体整机密封、防雨、防尘、静态散热。:c9V$X X.w%a0 3、电网三相布控节电器节能+jls3D$Ys!q0q0 节电器主要用于220V380V供电系统中，是一种系统的节电保护器，适用于电压、电流波动较大的场合，节电率可达到15%左右，并能取到保护电路的作 用。它根据三相系统因开关动作、电机启动、电子电路开关电源、雷击等引起的顺变、浪涌引起的谐波，采用国际上最先进的技术去平衡、抑制和吸收危害系统耗费电能的有害因素。从而达到保护电路，又节省电能的双重功效。节电器一般通过分级布控，才能达到最佳效果，主控制极一般安装在电路总表的输出端，分控制级一 般安装于各车间或各楼层分闸或电表的输出端，未级（用电极）一般安装于大型负载处。;I.B+UPu0 三、中央空调节能中国电机节能网y+eP J#o中国电机节能网mn*Ze2z$uB_mW1、常用的中央空调控制方法：中国电机节能网 n9V,H3W+Fg,&Y3*k 目前，国内的中央空调系统，由于没有先进的技术手段支持，基本上都采用传统的定流量控制方式，即空调冷冻水流量、冷却水流量和冷却风风量都是恒定的。也就是说，只要起动空调主机，冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机、末端风机都在50Hz工频状态下运行。中国电机节能网A#&r/R!k)hYy 定流量控制方式的特征是系统的循环水量保持定值不变，当负荷变化时，通过改变供水或回水温度来匹配。定流量供水方式的优点是系统简单，不需要复杂的自控设备。但这种控制方式存在以下问题：.c(f Y R+y 7c$0 （1）无论末端负荷大小如何变化，空调系统均在设计的额定状态下运行，系统能耗始终处于设计的最大值，能源浪费很大。实际上由于受多种因素不断变化的影响，中央空调系统的负荷是一个始终变化着的量。这些因素有：中国电机节能网BpI0(WS c j 季节交替（春、夏、秋、冬的替换）；o9FJHckHE8z0 气候变幻（阴、晴、雨、雪的变化）；中国电机节能网o,h0D8w b| jBJT 昼夜轮回（白昼与黑夜温度的差别）；Ct/-Qza0 使用变化（上班、下班交替）；2x;jI)6F +u0 人流量增减（人流量的变化）等。K9VkCAO0 空调负荷的这种不恒定性，决定了系统对空调冷量的需求也是一个随机变化的量。若不论空调负荷大小如何变化，系统都在设计的额定状态下运行，势必造成大量的能源浪费。-x;B C(z*U0 一些有经验的中央空调系统操作和维护人员，在没有技术手段的情况下，常常采用人工控制的方法来进行节能。如：空调负荷轻时，减少投入运行的主机数量、水泵台数或者使运行主机间断工作等，这可以收到一定节能效果，但受人的因素影响较大且空调效果与节能效果都难以控制得很好。9B,C:lTp b4N?0 （2） 舒适性中央空调系统是一个多参量、非线性、时变性的复杂系统，由于末端负荷的频繁波动，必然造成系统循环溶液（冷冻水、冷却水、制冷剂溶液）的运行参量偏离空调主机的最佳工作状态，导致主机热转换效率（COP值）降低，系统长期在低效率状态下运行，也会增加系统的能源消耗。+_e8l24|(i0 （3） 在工频状态下启停大功率水泵和风机，冲击电流大，不利于电网的安全运行，且水泵、风机等机电设备长期在工频额定状态下高速运行，机械磨损严重，导致设备故障增加和使用寿命缩短。-y6 C bw-AJ)*I7V45Y0 2、提高空调能源利用效率oF |QY#gqp1Z 0 我们可通过改善以下几个方面来提高空调能源利用效率：中国电机节能网);om+o.q1d（1）善建筑的隔热性能中国电机节能网M;O)Pp KJC4f 房间内冷量的损失通过房间的墙体、门窗等传递出去的。改善建筑的隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷负荷，深圳有一大型超市，玻璃采用贴膜后，主机系统能耗下降了30%-40%。改善建筑的隔热性能可以从以下几个方面着手：确定合适的窗墙面积比例。合理设计窗户遮阳。充分利用保温隔热性能好的玻璃窗。单层玻璃采用贴膜技术。zV t7QY 0 （2）选择合理的室内参数)HtK4cr&Uj$p0 人体感觉舒适的室内空气参数区域，大约是空气温度1323，空气相对湿度2080。如果设计温度太低，会增加建筑的冷负荷。在满足舒适要求的条件下，要尽量提高室内设计温度和相对湿度。中国电机节能网o)N*LgXi9 局部热源就地排除Gs%ax.Z9A0 在发热量比较大的局部热源附近设置局部排风机，将设备散热量直接排出室外，以减少夏季的冷负荷。中国电机节能网%G;Mod P)c0B%j,V;lt 合理使用室外新风量中国电机节能网!y-C(H)Kd 由于新风负荷占建筑物总负荷的2030，控制和正确使用新风量是空调系统最有效的节能措施之一。除了严格控制新风量的大小之外，还要合理利用新风，新风阀门采用焓差法自动控制，根据室内外空气的焓差值自动调节新风阀门的开度。中国电机节能网r8cT9cEP（3）提高冷源效率，可采取以下一些措施：h#t#o*na;W-W0 降低冷凝温度$p*!GC8O$f(b0 由于冷却水温度越低，冷凝温度越低，冷机的制冷系数越高。降低冷却水温度需要加强运行管理，停止的冷却塔的进出水管的阀门应该关闭，否则，来自停开的冷却塔的温度较高的水使混合后的水温提高，冷机的制冷系数就减低了。冷却塔、冷凝器使用一段时间后，应及时检修清洗。目前深圳市节能协会正在积极推广一种冷凝 器自动在线清洗装置，能使冷却水出水和冷凝温差控制在1左右（相当于新机的效果），使冷凝器始终保持最佳热转换效率，主机节能10%左右。中国电机节能网)eiyfoqd Dv对于风冷主机,主机应尽量安装在通风性能良好的场所,或增加排风机将冷凝废热抽到室外,或增加喷淋装置实现部分水冷效果。7Ja&oD7d;G*0 提高蒸发温度y4y5SG0X?0 由于冷冻水温度越高，蒸发温度越高，冷机的制冷效率越高，所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。例如，不要设置过低的冷机冷冻水设定温度；关闭停止运行的冷机的水阀，防止部分冷冻水走旁通管路，经过运行中的冷机的水量较少，冷冻水温度被冷机降低到过低的水平。蒸发器注意清洗，保持高的热转换系数。S$p.L;t6Xg*G j0 制冷设备优选/D/zGrx!HK0 要选用能效比高的制冷设备，不但要注意设计工况下制冷设备能量特性，还要注意部分负荷工况下的能量特性，选用是要统筹考虑。7lXSSz;F4NxR0 利用自然冷源7OjKC63kQ0 比较常见的自然冷源主要有两种，一种是地下水源及土壤源，另一种是春冬季的室外冷空气。深圳地下水及地下土壤常年保持在20左右的温度，所以地下水可以 在夏季可作为冷却水为空调系统提供冷量，也就是地温式空调的使用。第二种较好的自然冷源是春冬季的室外冷空气，当室外空气温度较低时，可以直接将室外低温空气送至室内，为室内降温。对于全新风系统而言，排风的温度、湿度参数是室内的空调设计参数，通过全热交换器，将排风的冷量传递给新风，可以回收排风冷量 的7080左右，有明显的节能作用。WY5fe0 （4）减少水系统泵机的电耗。 U9sh*d8a0 空调系统中的水泵耗电量也非常大。空调水泵的耗电量占建筑总耗电量的816，占空调系统耗电量的1530，所以水泵节能非常重要，节能潜力也比较大。减少空调水泵电耗可从以下几个方面着手：中国电机节能网7JaT:G J-z 减小阀门、过滤网阻力中国电机节能网2L(O q 阀门和过滤器是空调水管路系统中主要的阻力部件。在空调系统的运行管理过程中，要定期清洗过滤器，如果过滤器被沉淀物堵塞，空调循环水流经过滤器的阻力会增加数倍。P$y3Gpv0 阀门是调节管路阻力特性的主要部件，不同支路阻力不平衡时主要靠调节阀门开度来使各支路阻力平衡，以保证各个支路的水流量满足需要。由于阀门的阻力会增加水泵的扬程和电耗，所以应尽量避免使用阀门调节阻力的方法。中国电机节能网*M3C0K*Z 提高水泵效率8LwvW-YK Z0 水泵效率是指由原动机传到泵轴上的功率被流体利用的程度。水泵的效率随水泵工作状态点的不同从0最大效率（一般80左右）变化。在输送流体的要求相 同，如果水泵的效率较低，那么就需要较大的输入功率，水泵的能耗就会较大。因此，空调系统设计时要选择型号规格合适的水泵，使其工作在高效率状态点。空调系统运行管理时，也要注意让水泵工作在高效率状态点。%Y6Z!M1YJ&T0 设定合适的空调系统水流量*#5J?%A0 空调系统的水流量是由空调冷负荷和空调水供回水温差决定的，空调水供回水温差越大，空调水流量越小，从而水泵的耗电量越小。但是空调水流量减少，流经制冷机的蒸发器时流速降低，引起换热系数降低，需要的换热面积增大，金属耗量增大。所以经过技术经济比较，空调冷冻水的供回水温差46较经济合理，大多数 空调系统都按照5的冷冻冷却供回水温差工况设计。中国电机节能网F1AUUe(O X,?-|S空调循环水泵的耗电量跟流量的3次方成正比，实际工程中有很多空调系统的供回水温差只有23，如果将供回水温差提高到5，水流量将减少到原来的50左右，所以如果水流量减少50，水泵耗电量将减少87.5，节能效果非常明显。中国电机节能网m%I*T$X3、中央空调改造方案：中国电机节能网;X e8u#y6a-i（1）中央空调节能改造还可采用智能变频调速控制系统，使其能根据室外天气的变化，自动完成冷水流量的跟踪控制，使循环水流量恰倒好处地与制冷量相匹配，并实现空调末端自动恒温控制，从而达到节能的目的。一般来说，采用该系统的中央空调可节电20%45%。中国电机节能网3H.yf)r系统特点中国电机节能网B,h3I3a 具有可靠的安全保护中国电机节能网7ieX$Wh)b通过全面的运行参数采集，实现了系统工作状态的全面监控，并设置了冷冻水、冷却水的低限流量保护和低温保护，有效地保障了冷冻水和冷却水系统在变流量工况下空调主机蒸发器和冷凝器的安全稳定运行。M1S?9f%G+;j0 实现动态负荷跟随，保障了末端的服务质量中国电机节能网7$d1RfKY突 破传统中央空调冷媒系统的运行方式（定流量模式或冷源侧定流量而负荷侧变流量模式），实现最佳输出能量控制，即空调主机冷媒流量自动跟随末端负荷需求而同步变化（即变流量），因此，在空调系统的任何负荷状况（满负荷或部分负荷）下，都能既保障中央空调系统末端的服务质量（舒适性），又实现最大的节能。DN1e0 具有自寻优、自适应的智能模糊控制中国电机节能网v6Svo1YLu对 于中央空调这样多参量相互影响的复杂系统，要实现冷冻水和冷却水系统全部变流量运行，只有充分利用当代最新科技成果，采用具有智能控制功能、能进行类似人脑的知识处理和推理的先进的控制技术，才有可能成功。因此系统采用了模糊控制技术，使系统具有自学习、自寻优和自适应的优化控制功能，实现了中央空调系统 各种负荷条件下的最大节能，使空调水系统节能达到16%30%。/YE:I4L)Y$|d?0 优化了空调主机运行环境qnB&H4y0 系统全面采集中央空调的各种运行参量，再利用先进的模糊控制技术对这些相互关联、相互影响的运行参量进行动态优化控制，以满足中央空调系统非线性和时变性的要求，使空调主机始终运行在最佳工况，以保持最高的热转换效率，从而减少主机的能耗5%-10%。中国电机节能网4LD.HO+o/-o 水系统采用变流量模糊控制变频节能技术：中国电机节能网i;kL1P7q*xJfm1v 在中央空调系统中，冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机的容量是按照建筑物最大设计热负荷选定的，且留有10%15%的余量,在一年四季中，系统长期在固定的最大水流量下工作。由于季节、昼夜和用户负荷的变化，空调实际的热负荷在绝大部分时间内远比设计负载低。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。当空调冷负荷发生变化时，所需空调循环水量也应随负荷相应变化。所以采用变频调速技术调节水泵的流量，可大幅度降低水系统能耗。由于中央空调系统是一种多参量非常复杂的一个系统，即当气温、末端负荷发生改变时，水系统温度、温差、压力、压差、流量等均会发生长改变。单纯的PID调节 根本满足不了要求，只有采模糊控制技术才能实现最佳节能控制。中国电机节能网hw|&?:i H4A 由于建筑全年平均冷热负荷只有最大冷热负荷的50以下，通过使用变频调速水泵使水量随冷热负荷变化，那么全年平均的水量只有最大水流量的50左右，水泵能耗只有定水量系统水泵能耗的12.5，节能效果是非常明显的。sV#F+avBKE)o0 （2）中央空调变风量技术：(O5.Pq.zP2cd0 空调系统中风机包括空调风机以及送风机、排风机，这些设备的电耗占空调系统耗电量的比例是最大的，风机节能的潜力也就最大，风机的节能也应引起最大的重视。减少风机能耗主要从以下几个方面入手：定期清洗过滤网、定期检修、检查皮带是否太松、工作点是否偏移、送风状态是否合适。使用变频风机将定风量控制改 为变风量控制，降低送风的风速，减小噪音。末端风机改为变风量控制系统，可根据空调负荷的变化及室内要求参数的改变，自动调节空调送风量（达到最小送风量时调节送风温度），最大限度的减少风机动力以节约能量。室内无过冷过热现象，由此可减少空调负荷15%30%。中国电机节能网QjvJ v2I?,c将中央空调末端风机改为VAV变 风量控制系统。VAV空调系统可根据空调负荷的变化及室内要求参数的改变，自动调节空调送风量（达到最小送风量时调节送风温度），以满足室内人员舒适要求或其它工艺要求。同时根据实际送风量自动调节送风机的转速，最大限度的减少风机动力以节约能量。d0_qKc/M7Da0 由于末端系统采用了输出能量的动态控制，实现空调主机冷媒流量跟随末端负荷的需求供应，使空调系统在各种负荷情况下，都能既保证末端用户的舒适性，又最大限度地节省了风机的能量消耗。中国电机节能网,x.C5W&x7U cm0x一般地讲，VAV空调系统有以下特点：kp|P,e w0 区域的灵活控制，可根据负荷的变化及人舒适要求自动调节i4x_d&M|e0 调节各区域的送风量，在考虑同时使用系数的情况下空调总装机容量可少10%-30% 1d8F&DH(0 室内无过冷过热现象，由此可减少空调负荷15%-30%。中国电机节能网0HYvB q+?y 部分负荷运转时可大