制冷机组变频器改造节能验收报告.doc

五台制冷机变频节能技术改造项目节能改造验收报告编制单位：编制日期：2014年6月23日一、开利制冷主机变频节能改造验收报告随着社会的发展和科技的进步，高效低耗的设备已愈来愈受到人们的关注，节能降耗，降低生产成本已迫在眉睫。而且随着电力电子技术的发展，变频器在调速领域中的应用越来越广泛。它作为一种较为成熟的高科技产品，具有性能稳定，操作方便，节能效果明显等优点，越来越受到国内外工程技术人员和管理人员的关注和重视。我们经过多方资料收集结合多家现场考察，充分论证了制冷机变频节能改造的可行性，我公司现已成功实施了制冷剂变频节能改造，效果非常理想。1.系统改造前运行情况我厂现有3台开利19XR4040377CQS52离心式冷水机组，额定制冷量500冷吨。机组运行时间为全年365天全天运行，平时运行1台，高峰期运行2台。根据历史运行记录资料，过渡季节期间，只开启1台机组就可以满足冷量要求。单台机组处于部分负荷运行时间较多。开利中国建议将每台加装变频驱动，使其改造为标准的19XRV变频离心式冷水机组，实现部分负荷下节能的目标。部分负荷的简单判定方法现场启动柜及主机照片现场启动柜及主机照片2.变频改造实施方案对于占建筑总耗能40%-60%的空调系统而言，不断增长的空调用电费用占据了楼宇或者工厂运行成本的较大比例。而如何将占空调系统总能耗约50%的冷水机组本身进行节能改造又是整个系统节能改造中最重要的部分。由于不同季节不同时刻明显的负荷变化，使得原按满足建筑物的最大负荷需求设计的中央空调冷水机组通常都运行在部分负荷状态。恒速离心机的最高效率点在85%-95%左右，当负荷降低时，机组单位制冷量能耗增加较显著。开利离心机组变频改造，以一种新型的变频技术用相对少的耗能来保持中央空调系统部分负荷时的高效运转。开利19XR机组变频改造，是用开利Free Standing变频柜（以下简称为开利 VFD）替换原来的定频启动柜，通过在特定工况下降低压缩机转速来避免不必要的压缩机扬程损失，以达到节电节能的目的。 （一）变频柜安装技术要点：在施工中根据变频启动柜基础尺寸，预留制作基础。变频柜安装就位固定后，铺设安装固定电缆桥架。拆除启动柜内的ISM模块，安装拆下的ISM模块，变频柜接线，调试变频柜。 （二）变频柜技术要点： 1、电控系统 电源稳定，三项电压平衡。各传感器完好，输出正确。传感器接线规范、整齐。具备远程通讯、监测功能正常。各执行器动作灵敏、准确，控制过程完整、正确。变频器工作正常，温度正常。 2、监视和测量系统 仪表配置合理，工作正常。标识清晰、完整、有效。各检测元件灵敏可靠。监测数据准确，输出正确。冷媒水进出水温度检测正常；冷却水进出水温度检测正常；润滑油温度、压力检测正常；冷媒水、冷却水水流检测正常；控制器温度检测正常。 3 、安全报警系统 缺水报警、保护功能正常、有效；控制器超温报警、保护功能正常、有效；出水温度报警功能正常、有效。安全防护装置齐全完好，安全标识清晰、完整、有效，满足安全标准化要求。 4、设备完好要求： 动力线路布置合理，接地良好；电器各部位接线牢固，走线规范，无线头裸露、蛇皮管脱落现象；旋转部位无外漏。设备及控制柜漆面完好，无锈蚀。连接管路漆面完好，无锈蚀。设备机箱及控制柜内外及管路表面无明显积尘、杂质、油污等。 5、改造后的制冷机应具备数据开放接口，为集中控制提供上传数据。3. 部分负荷下节能的两个基本原理1）在冷却水温不变的情况下，变频 机组的效率在任何外界环境温度下运行比定频 机组高。2）冷却水温每降低1度，主机效率提高2%3%。而机组大部分时间运行在非标工况下，进水水温降低，冷凝压力也降低，压差减小，因此扬程减小，根据功率相等定理，变频机组减小的扬程将转换为流量，因此产冷量将增大。因此，在一年四季非标工况最多的情况下，节能效果越明显。节能效果要根据现场使用情况来决定。3）开利VFD简介开机非机载变频启动柜是美国开利公司最新研发的新一代变频驱动装置，适用于开利19XR机组变频改造。非机载变频柜拥有领先的变频技术，性能非常优越。 变频柜采用空气冷却，无需繁琐的冷却管路改造。 变频柜与空调主机通讯方式不变。 机组会根据运行工况全自动调节变频器运行，真正做到傻瓜操作。开利19XR非机载变频改造工程，将进一步降低空调冷水系统的运行费用，是你节约运营费用的最佳选择！4）开利VFD优点开利非机载变频启动具备下列优点： 负荷降低，单位冷吨能耗降低，大大提高部分负荷性能指标，实现部分负荷下的节能最大化 避开喘振点，提高机组可靠性 减少工作应力和电机及轴承磨损，延长设备寿命 实现机组软启动，启动电流大大降低，减少了对电网的冲击4.节能效果技术分析1）单台机组性能对比：Chiller PerformanceOutput TypePercent LoadChiller CapacityChiller Input kWChiller Input PowerChiller COPNPLVNPLV, COP19XRFull Load100500 Tons328 kW0.186 ikW/kW5.40.170 ikW/kW5.893Part Load75375 Tons220 kW0.167 ikW/kW6.0Part Load50250 Tons142 kW0.161 ikW/kW6.2Part Load25125 Tons100 kW0.230 ikW/kW4.419XRVFull Load100500 Tons312 kW0.178 ikW/kW5.60.105 ikW/kW9.561Part Load75375 Tons165 kW0.125 ikW/kW8.0Part Load50250 Tons78 kW0.088 ikW/kW11.3Part Load25125 Tons51 kW0.115 ikW/kW8.7备注：以上数据均根据开利公司现场通过示波器监视后，根据系统模拟软件分析得到：从选型参数可以看出，改造前机组IPLV=0.170ikw/kw，变频改造后NPLV=0.105ikw/kw，IPLV值提升36%。根据开利能效分析软件（Chiller System Optimizer）分析，采用3台变频机组的机房能耗将有30%左右的提升。按照ARI（美国空调制冷学会）550/590标准中，关于IPLV/NPLV（综合部分负荷效率）值的定义计算；分类机组型号冷量IPLV(ikw/kw)机组能效提升原型机19XR-4040377CQS52500冷吨0.170变频机19XRV-4040377CQS52500冷吨0.105362）单台19XR19XRV机组能效对比：备注：以上数据均根据开利公司现场通过示波器监视后，根据系统模拟软件分析得到：19XRV机组可以随温度变化而自动适应进行变频调速，在部分负荷情况下有很高的效率。3）单台机组能耗对比：19XR normal19XRVSavingsPercent SavingsAnnual Energy Cost Details Chiller Electric Cost (RMB)1,170,550857,265313,28527%Annual Energy Use Details Chillers (kWh/yr)1,300,611952,516348,09427%备注：以上数据均根据开利公司现场通过示波器监视后，根据系统模拟软件分析得到：5）系统优化模拟：1台19XRV变频与1台19XR定频对比：(A) 19XR normal*3(B) 19XRV+normal*2SavingsPercent SavingsAnnual Energy Cost DetailsChiller Electric Cost (RMB)2,685,5012,387,193298,30811%Annual Energy Use DetailsChillers (kWh/yr)2,983,8912,652,437331,45411%备注：以上数据均根据开利公司现场通过示波器监视后，根据系统模拟软件分析得到：从以上系统模拟中可以看出，进行VFD变频改造后，冷水机房机组能耗可以降低298,308元，节能百分比11%。如果进行水泵，冷却塔的变频改造，可以更加优化空调系统整体能耗。以上分析根据冷冻水出回水7/12度来进行模拟。如提高冷冻水出水温度，节能量将继续提高。预计每年可以节约费用298,308。初始投资以400,000元计算，2年不到即可收回成本。由于离心机组设计使用寿命为25年，该项目机组已使用6年，剩下19年左右的使用周期内，累计节省费用预计可达500多万。6）简化的理论数据和现场实测数据进行节能分析1、电机转速与输入频率的公式: n=60f/p 上式中 n电机的转速（转/分）； 60每分钟（秒）； f电源频率（赫兹）； p电机旋转磁场的极对数。2、关于功率、转矩、转速之间的公式：9550*P=T*n3上式中 n电机的转速（转/分）；T输出转矩(力) 单位N/m；P输入轴功率 单位 kw；9550-功率和转矩*转速之间的系数根据动力学各种参数之间的关系，可以根据公式推算出；在同样的负载需求下，制冷机电机输出转矩是相同，进而可以推算出电机的输入功率与电机转速的3次方成正比；又根据电机转速与输入频率是正比的关系。综上诉述，可以得出电机的输入功率与电源输入频率的3次方成正比。例如：在同样的负载需求，且负载需求未到达满载状态下，制冷机电机在工频50HZ下工作和和在40HZ下工作，低频率（低转速）时输入功率为工频下输入功率的51.2%。显而易见，在部分负载状态下，低频率运行实现了很好的节能效果。注：上述数据因电压的波动会产生5的变化。以下数据是我厂人员和开利技术人员现场实测数据：1 在部分负荷时制冷主机变频运行情况如下：1#制冷主机： 2014年6月7日上午10：02分，室外温度：26.8，供回水温度7.0/10.8。蒸发温度：5.8。 根据现场实测数据可以验证理论分析数据的真实、可靠性。在部分负荷状态下，电机输入功率仅为44%，在同等状态下，节能达到30%，节能效果显著。同时可以避免喘振带来的影响。2#制冷主机： 2014年6月7日上午10：58分，室外温度：27.5，供回水温度7.1/10.5。蒸发温度：6.1。根据现场实测数据可以验证理论分析数据的真实、可靠性。在部分负荷状态下，电机输入功率仅为41.2%，在同等状态下，节能达到28.6%，节能效果显著。同时可以避免喘振带来的影响。3#制冷主机： 2014年6月7日上午10：38分，室外温度：27.1，供回水温度7.1/10.5。蒸发温度：6.0。根据现场实测数据可以验证理论分析数据的真实、可靠性。在部分负荷状态下，电机输入功率仅为41.2%，在同等状态下，节能达到30.8%，节能效果显著。同时可以避免喘振带来的影响