节能减排方案

1、综合建筑节能减排方案*公司二零一零年九月目 录一、水源热泵系统31.水源热泵的概念32.水源热泵的原理43.水源热泵的优点44.水源热泵的应用65.水源热泵的应用限制76.常见制冷/供暖方案对比87.采暖末端对比11二、虹吸排水系统131.系统简介及原理132.虹吸屋面雨水排放工作原理13三、高压变频系统141.高压变频器概述142.一般分类143.发展趋势18四、水处理系统201.工艺简介202.工程及设备说明21五、企业简介22一、水源热泵系统北方冬季采暖期为4个月，烧煤的预计费用为：4元/平方米×4个月×35858平方米=57.4万元，燃煤会产生大量的二氧化碳、二氧化

2、硫等废气，对周围环境带来污染，对生态平衡带来不利影响。随着国内油价、天然气价不断飙升，燃油、燃气采暖的运行成本高于燃煤。空气热泵属清洁能源，但耗电量大，运行成本高，功效比值低。水源热泵属清洁能源，冬季采暖、夏季制冷，总体运行成本低于以上方式。水源热泵的优点在于一次性投入，三年收回成本，符合目前国家倡导的节能减排政策，其采暖及制冷期限不受外界因素影响。技术领先20年不落后。1.水源热泵的概念水源热泵是利用地球水所储藏的太阳能资源作为冷、热源，进行转换的空调技术。水源热泵可分为地源热泵和水环热泵。地源热泵包括地下水热泵、地表水（江、河、湖、海）热泵、土壤源热泵；利用自来水的水源热泵习惯上被称为水环

3、热泵。2.水源热泵的原理地球表面浅层水源（一般在1000 米以内），如地下水、地表的河流、湖泊和海洋，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量，并且水源的温度一般都十分稳定。水源热泵技术的工作原理就是：通过输入少量高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。水体分别作为冬季热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在夏季将建筑物中的热量“取”出来，释放到水体中去，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，以达到夏季给建筑物室内制冷的目的；而冬季，则是通过水源热泵机组，从水源中“提取”热能，送到建筑物中采暖。3.水源热泵的优点水源热泵与常规空调技术相比，有以下优点： 3.1高效节能水源热泵是目前空调系统中

4、能效比（COP值）最高的制冷、制热方式，理论计算可达到7，实际运行为46。 水源热泵机组可利用的水体温度冬季为1222，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体温度为1835，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，从而提高机组运行效率。水源热泵消耗1kW.h的电量，用户可以得到4.35.0kW.h的热量或5.46.2kW.h的冷量。与空气源热泵相比，其运行效率要高出2060，运行费用仅为普通中央空调的4060。 3.2属可再生能源利用技术水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空

5、调系统。其中可以利用的水体，包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器，收集了47的太阳辐射能量，比人类每年利用能量的500倍还多（地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量），而且是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散的相对的均衡。这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为可能。所以说，水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。 3.3节水省地以地表水为冷热源，向其放出热量或吸收热量，不消耗水资源，不会对其造成污染；省去了锅炉房及附属煤场、储油房、冷却塔等设施，机房面积大大小于常规空调系统，节省建筑空间

6、，也有利于建筑的美观。 3.4环保效益显著水源热泵机组供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统，无燃烧过程，避免了排烟、排污等污染；供冷时省去了冷却水塔，避免了冷却塔的噪音、霉菌污染及水耗。所以，水源热泵机组运行无任何污染，无燃烧、无排烟，不产生废渣、废水、废气和烟尘，不会产生城市热岛效应，对环境非常友好，是理想的绿色环保产品。 3.5一机多用，应用范围广水源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物，水源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量能源，而且用一套设备可以同时满足供热和供冷的要求，减少了设备的

7、初投资。其总投资额仅为传统空调系统的60%，并且安装容易，安装工作量比传统空调系统少，安装工期短，更改安装也容易。 水源热泵可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，小型的水源热泵更适合于别墅、住宅小区的采暖、供冷。 3.6运行稳定可靠，维护方便水体的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动，水体温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性；采用全电脑控制，自动程度高。由于系统简单、机组部件少，运行稳定，因此维护费用低，使用寿命长。 3.7符合国家政策，获得政策性支持国家十分重视可再生能源开发利用工作，中华人民共和国可再生能源法已于2006年1月1日起

8、实施；同时，在国家中长期科学和技术发展规划纲要中，又把大力发展和规模化应用新能源和可再生能源作为能源领域的优先发展主题。从国家立法和发展战略的高度，对可再生能源的发展应用予以强力推动。 根据国家建设部政策规定，凡采用水源热泵空调技术的建筑物，通过向当地建委申报，可获得政府的政策性支持，减免建筑配套费用140200元/m2。 与锅炉（电、燃料）和空气源热泵的供热系统相比的优势体现在： 与锅炉（电、燃料）和空气源热泵的供热系统相比，水源热泵具明显的优势。锅炉供热只能将90%98%的电能或70%90%的燃料内能转化为热量，供用户使用，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二

9、分之一以上的能量；由于水源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为1025，其制冷、制热系数可达3.54.4，与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的50%60%。因此，近十几年来，水源热泵空调系统在北美及中、北欧等国家取得了较快的发展，尤其是近五年来，中国的水源热泵市场也日趋活跃，使该项技术得到了相当广泛的应用，成为一种有效的供热和供冷空调技术。4.水源热泵的应用从水源热泵的市场应用看,我国南方的深圳,广州到过渡地区的上海,南京直到北方采暖地区的北京,大连等城市的公共建筑(办公楼,商住楼,商场等),而且住宅建筑上得到了广泛的应用. 北京奥运村利用再生水水源热泵空调系统,

10、不需要冷却塔,锅炉房,其能源消耗量是传统电锅炉的1/4,更重要的是,它不会排放任何污染物. 作为建设部第一批(2006年)可再生能源建筑应用示范项目,全国最大规模的水源热泵住宅区,海信地产开发的麦岛金岸投资4亿元人民币,采用了国际先进的海水/污水源热泵,节约了能源,减少了污染.建成后采暖每年可减少燃煤20206余吨,每年减少向大气排放二氧化碳54050余吨.运用海水中央空调,比传统空调系统运行效率高出40%,节省运行费用40%左右. 有业内人士分析,水源热泵技术目前除了被广泛应用于各类民用建筑,公用建筑,军事建筑等所有需要供冷供暖供应洗浴热水的中央空调系统,还涉及到工业领域中冷冻,冷藏,冷却的

11、工艺系统,成为节能减排的重要技术之一。5.水源热泵的应用限制水源热泵的应用限制 象任何事物一样，水源热泵也不是十全十美的，更不是万能的。其应用也会受到制约。 5.1可利用的水源条件限制 水源热泵理论上可以利用一切的水资源，其实在实际工程中，不同的水资源利用的成本差异是相当大的。所以在不同的地区是否有合适的水源成为水源热泵应用的一个关键。目前的水源热泵利用方式中，闭式系统一般成本较高。而开式系统，能否寻找到合适的水源就成为使用水源热泵的限制条件。对开式系统，水源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度。 5.2水层的地理结构的限制 对于从地下抽水回灌的使用，必须考虑到使用地的地质的结构，确保可以在经

12、济条件下打井找到合适的水源，同时还应当考虑当地的地质和土壤的条件，保证用后尾水的回灌可以实现。 5.3投资的经济性 由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响，水源的基本条件的不同；一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。虽然总体来说，水源热泵的运行效率较高、费用较低。但与传统的空调制冷取暖方式相比，在不同地区不同需求的条件下，水源热泵的投资经济性会有所不同。 水源热泵目前的市场状况： 水源热泵目前主要应用在北方冬季寒冷的地区，而在广阔的南方很少见到身影。主要原因：南方主要以空气源热泵为主，冬天对空调制热的依赖不如北方明显，主要用来洗澡，所以空气源热泵基本能满足需要，并且

13、工程相对简单，造价成本要低。所以这类产品有较大的局限性所以必须要走产品的差异化道路，来做好产品的推广！6.常见制冷/供暖方案对比本项目总建筑面积约为xx万平方米，需要解决夏季供冷和冬季供暖问题，建议末端采用卧式暗装风机盘管，冬夏共用。冷热源方案提供如下几个建议：方案一：水源热泵空调系统：采用地下水作为系统的冷热源。方案二：水冷主机+锅炉：夏季采用冷却塔作为冷源，冬季采用锅炉作为热源。燃烧原料可以采用轻柴油、重油、天然气、液化气、城市煤气、煤等。方案三：风冷热泵系统：采用室外空气作为系统的冷热源。方案四：溴化锂空调系统：夏季采用冷却塔作为冷源，冬季热源据实际情况而定。四种方案的比较如下表：比较项

14、目方案一：水源热泵主机+末端方案二：水冷主机+锅炉+末端方案三：风冷热泵主机+末端方案四：溴化锂+末端系统设计不需复杂设计，设计周期短。系统设计复杂，设计周期较长。系统设计复杂，设计周期较长。系统设计复杂，设计周期较长。系统造价造价比方案二略高造价最低高于方案一和方案二，低于方案四造价最高占用空间需要水源热泵机房。除冷却塔，锅炉及水泵外，需大型冷冻机房放置冷水机组。风冷热泵主机放置与屋顶通风处，占用较大场地面积。除冷却塔、水泵外，需为溴化锂主机设置大的机房。使用寿命机组使用寿命约为2025年机组使用寿命约为2025年,锅炉的使用寿命约1215年。主机长期风吹雨淋，暴晒、暴冻，不仅影响美观，而且

15、使机组寿命大大缩短，一般为15年。机组运行工况变化大，大大缩短使用寿命，约为1015年，年衰减10%-15%，目前无8年使用期用户。系统安装主机需专业工人安装调试，安装期较长。系统安装复杂，安装期长主机需专业工人安装调试，安装期较长。主机需专业工人安装调试，安装期较长。使用效果使用效果良好，能够提供比较舒适的学习、办公环境。使用效果良好，能够提供比较舒适的学习、办公环境。主机从空气中汲取或释放热量，受室外温度影响较大。当室外温度高于35时，其制冷量将大大减少；室外温度低于7时，制热量会衰减，室外温度低于-10时，约衰减40%，室外温度低于-15时，难以维持正常运行。要保证冬季供热效果，就必须加

16、辅助电加热器，提高其出水温度，同时耗电量也急剧上升，增加了运行成本。在北方地区不建议采用风冷热泵系统采暖。使用效果良好，能够提供比较舒适的学习、办公环境。系统控制能进行智能化控制， 控制比较简单。也能进行智能化控制，但主机和末端控制点多，系统复杂，工程量大，控制比较麻烦。 也能进行智能化控制，但主机和末端控制点多，系统复杂，工程量大。也能进行智能化控制，但主机和末端控制点多，系统复杂，工程量大。维修保养机组需进行定期保养，维修费用较低。机组、锅炉、冷却塔均需进行定期保养，维修费用很高。每年需定期进行清洗过滤网工作，不仅增加了维护成本，而且经多次清洗，翅片会出现倒伏现象，影响换热效果。溴化锂机组

17、需专业技师进行定期保养，维修费用较高。节能性水源热泵机组的能效比高，夏季能效比约为5.5，冬季能效比约为4.5。在四个方案中，方案一最节能，运行费用最低。同一系统（楼宇）内，要同时满足供暖和制冷的不同要求，必须做成造价昂贵的四管制系统；制冷季节，当只有部分空调使用，大功率的主机仍需启动，浪费大量能源；在有明显内外区的项目，冬季锅炉给外区供热，同时内区用冷却塔排热，浪费能源。运行费用比方案一高。以空气为载体，空气换热系数比水低得多，风冷热泵的能效比一般在2.83.2，同样制冷/制热量耗电大，当冬季室外温度过低时，需启动电辅加热，耗电量很大。需要定期除霜，一般风冷热泵主机在除霜时，需要关闭制热模式

18、，开启制冷模式。不仅要浪费约10%的能耗，而且会使室内人员感觉不舒适。运行费用最高。溴化锂机组需要燃烧大量的油或燃气，国际石油市场油价多次上调，影响我国，另外燃气的供应及增容费还未有效解决。运行费用比方案三略低，高于方案一和方案二。环保性非常环保。消耗的是可再生能源。要做好地下水的回灌工作。冬季采暖时，锅炉不管是燃油、还是燃气，均会对环境造成非常不利的影响。消耗的是不可再生能源。较为环保溴化锂溶液对水资源有污染，燃油产生的大量二氧化碳、不凝性、酸性气体引起温室效应、酸雨等问题。消耗的是不可再生能源。安全性非常安全存在安全隐患安全机组配有卸爆门，可见安全隐患问题；采用直燃机必须配上相应的消防措施

19、，如灭火器，加强通风，防止爆炸，燃气泄漏中毒等。由上表比较可见，水源热泵空调系统除初投资比方案二略高外，在其他比较项目上均比其他三种方案存在明显优势，因此建议采用该项目采用水源热泵中央空调系统。7.采暖末端对比7.1初期投资的比较 由于采用的材料、品牌等不同，造价也会有很大差异，暂按市场上的一般造价进行比较。采用常规暖气片，楼内立管、干管、室内支管、暖气片及辅助材料和人工费，每建筑平方米造价约为60元左右；立管和干管仅占造价的40%，每建筑平米造价约24.00元，室内部分的水平管、暖气片及辅助材料占60%，每建筑平米造价约36.00元。 低温热水地板辅射采暖干管和立管的用量同暖气片相比可节省5

20、0%60%，而室内仅用12米的支管，暖气片改为地采暖塑料管从而大大减少了材料费用，地采暖的实际造价每建筑平方米约40元左右。 相比较而言，低温热水地板辐射采暖形式造价比较低。采用风机盘管，每建筑平方米造价约为80元左右。但暖气片仅能用于冬季采暖，风机盘管可满足夏季制冷、冬季采暖需求。在同时考虑制冷和采暖的情况下，选择风机盘管相对暖气片来说更有优势。7.2运行费用的比较： 低温热水地板辐射采暖（简称地板采暖）最大的优点是节省能源。 地板辐射采暖供水温度60以下，在北京冬季温度降至15时，普遍采用供水温度5055之间。因此，供水温度较低，热损失小。地板辐射采暖一大特点是在辐射强度和温度的双重作用下

21、对房间进行采暖，形成较合理的室内温度场分布和热辐射作用，地采暖和暖气片在同样的供水温度时，地采暖可以有34等效热舒适度效应。因此，采用地采暖设计房间温度时，室温比普通暖气片采暖低2就可以满足暖气片采暖所需的效果。而暖气片片采暖的供水温度90以上，所以仅此项采用地采暖可以节省30%能源，从而节省同样比例的费用。房间的热梯度下高上低，绝对满足人的生理的需求。 7.3维修费用的比较 1、任何品牌的暖气片在使用过程中，都发会生腐蚀现象，经过几年或十几年的使用年限，暖气片和室内支管发生锈蚀，发生泄露现象，每到采暖季必须进行维修或更换，维修费用较大，给住户和开发商增加了经济负担。 2、地板采暖无上述缺陷，

22、塑料管材的最大优点： 耐腐蚀：不受电解质影响； 抗老化：导致塑料老化的原因是紫外线的照射，而塑料管材埋在水泥层中，就避免了紫外线的照射，所以塑料管材抗老化； 永不结垢：塑料管材本身不会产生水垢，如果管内有水垢或锈蚀物可由于水压的动力和塑料管材内壁光滑因素，水垢或锈蚀物不会粘附于管道内壁，会随压力冲至回水管； 塑料管材使用年限为五十年，如没有人为损坏属于永久性不渗漏产品。所以每年冬季第一次供暖时家中无需留人；在施工中只要验收合格，此管材属于永不维修产品。 采用塑料管材的地板采暖，给住户和开发商带来省钱省时和节省综投资的最大好处。 7.4客户利益方面的比较 1、使用面积的比较： 采用暖气片采暖不但

23、暖气片占用了使用面积，而且室内的暖气管道同样占用了使用面积。例如暖气片的厚度是10cm，安装时离墙5cm，供热采暖网再加暖气罩5cm，厚度是20cm，宽度150cm，高度270cm，这样占去了0.81立方米的空间面积和0.3平米的使用面积。这仅是一组暖气片所占用的空间面积和使用面积！ 地板采暖的优点之一就是不占用使用面积，分水器的体积很小，可放在卫生间某个角落里。 2、舒适性的比较： 暖气片属于空气对流式散热，热气通过屋内上半部流向对面，所以产生的效果是头热脚凉。 而地板采暖则不同，热量从脚下升起，产生下面温度高而上面温度低的温度梯度，产生的效果是脚热头部清醒，符合人体生理需要，彻底避免“寒从

24、脚起”的现象，给人感觉非常的舒适感。 3、装饰费用的比较： 为了美观，对暖气片进行包装装饰，增加了经济负担。而地板采暖则不需要装饰。 4、各房室温可调节，地板采暖的每一个回路都有阀门的控制，可通过调节阀门来调整适宜的温度。而暖气片形式目前普遍未采用温度控制。二、虹吸排水系统1.系统简介及原理在一个水缸里装有水,用一根管子一端放在水中,另一端在缸沿自然垂下,用嘴在这端端口吸气一会,然后松嘴,那么缸中的水就会从管子中流下来.因为管子呈一段弧形,像彩虹,又能直到吸水的作用,故称为虹吸现象.虹吸式排水系统就是利用这个原理工作的.2.虹吸屋面雨水排放工作原理虹吸式屋面雨水排水系统和重力式屋面雨水排水系统

25、均由雨水斗、雨水悬吊管、雨水立管、雨水埋地管组成，但因为系统的工作原理完全不同，在二种不同水力条件下工作，因此系统中各部件的功能要求是不一样的，系统也有其相应的一套计算方法。虹吸式屋面雨水排水系统的最大改进和技术进步是开发了一种具有良好整流功能的雨水斗。雨水斗在其额定设计流量时处于淹没泄流排水状态，不渗气；设计排水量大；雨水斗淹没泄流的斗前水深小。采用了虹吸式雨水斗的屋面雨水排水系统，在降雨过程中相当于从屋面上的一个稳定水面的水池中泄水，经屋面内排水管系，从排出管排出，管道全充满的压力流状态，面雨水的排水过程是一个虹吸排水过程。所以，把具有虹吸排水能力的屋面雨水内排水系统称之为虹吸式屋面雨水内

26、排水系统。虹吸式屋面排水系统的管道在设计降雨强度呈负压，管材的选用应考虑承受负压的能力，雨水斗淹没泄流的斗前水位降低到其一定的值，雨水斗开始有空气渗入，排水管道内的真空被破坏，排水系统会从虹吸压力流的工况转向重力流。三、高压变频系统1.高压变频器概述变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。随着现代电力电子技术和微电子技术的 迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来一直难于解决的高压问题，近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。其应用的领域和范围也越 来越为广范，这使得高效、合理地利用能源（尤其是电能）成为了可能。电机是国民经济中主要的耗电大

27、户，高压大功率的更为突出，而这些设备大部分都有节能的 潜力。大力发展高压大功率变频调速技术，将是时代赋予我们的一项神圣使命，而这一使命也将具有深远的意义。高压大功率变频调速装置被广泛地应用于石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。2.一般分类电感元件而得名，其优点是具有四象限运行能力，能很方便地实现电机的制动功能。缺点是需要对逆变桥进行强迫换流，装置结构复杂，调整较为困难。另外，由于电网侧采用可控硅移相整流，故输入电流谐波较大，容量大时对电网会有一定的影响。电压型变频器由于在变频器的直流环节采用了电容元件而得名，其特点是不能进行四象限运行，当负载电动机需

28、要制动时，需要另行安装制动电路。功率较大时，输出还需要增设正弦波滤波器。高低高变频器采用升降压的办法，将低压或通用变频器应用在中、高压环境中而得名。原理是通过降压变压器，将电网电压降到低压变频器额定或允许的电压输入范围内，经变频器的变换形成频率和幅度都可变的交流电，再经过升压变压器变换成电机所需要的电压等级。这种方式，由于采用标准的低压变频器，配合降压，升压变压器，故可以任意匹配电网及电动机的电压等级，容量小的时侯（<500KW）改造成本较直接高压变频器低。缺点是升降压变压器体积大，比较笨重，频率范围易受变压器的影响。一般高低高变频器可分为电流型和电压型两种。高低高电流型变频器电路拓扑结

29、构如图1所示，在低压变频器的直流环节由于采用了电感元件而得名。输入侧采用可控硅移相控制整流，控制电动机的电流，输出侧为强迫换流方式，控制电动机的频率和相位。能够实现电机的四象限运行。高低高电压型变频器电路拓扑结构在低压变频器的直流环节由于采用了电容元件而得名。输入侧可采用可控硅移相控制整流，也可以采用二极管三相桥直接整流，电容的作用 是滤波和储能。逆变或变流电路可采用GTO ，IGBT，IGCT 或 SCR元件，通过SPWM变换，即可得到频率和幅度都可变的交流电，再经升压变压器变换成电机所需要的电压等级。需要指出的是，在变流电路至升压变压器之 间还需要置入正弦波滤波器(F)，否则升压变压器会因

30、输入谐波或dv/dt过大而发热，或破坏绕组的绝缘。该正弦波滤波器成本很高，一般相当于低压变频器 的1/3到1/2的价格。高高变频器高高变频器无需升降压变压器，功率 器件在电网与电动机之间直接构建变换器。由于功率器件耐压问题难于解决，目前国际通用做法是采用器件串联的办法来提高电压等级，其缺点是需要解决器件均压 和缓冲难题，技术复杂，难度大。但这种变频器由于没有升降压变压器，故其效率较高低高方式的高，而且结构比较紧凑。高高变频器也可分为电流型和电压型两种。高高电流型变频器它采用GTO，SCR或IGCT元件串联的办法实现直接的高压变频，目前电压可达10KV。由于直流环节使用了电感元件，其对电流不够敏

31、感，因此不容易发生 过流故障，逆变器工作也很可靠，保护性能良好。其输入侧采用可控硅相控整流，输入电流谐波较大。变频装置容量大时要考虑对电网的污染和对通信电子设备的干扰问题。均压和缓冲电路，技术复杂，成本高。由于器件较多，装置体积大，调整和维修都比较困难。逆变桥采用强迫换流，发热量也比较大，需要解决器件的散热 问题。其优点在于具有四象限运行能力，可以制动。需要特别说明的是，该类变频器由于较低的输入功率因数和较高的输入输出谐波，故需要在其输入输出侧安装高压自愈电容。高高电压型变频器电路结构采用IGBT 直接串联技术，也叫直接器件串联型高压变频器。其在直流环节使用高压电容进行滤波和储能，输出电压可达

32、6KV，其优点是可以采用较低耐压的功率器件，串联 桥臂上的所有IGBT作用相同，能够实现互为备用，或者进行冗余设计。缺点是电平数较低，仅为两电平，输出电压dV/dt也较大，需要采用特种电动机或整 加高压正弦波滤波器，其成本会增加许多。它不具有四象限运行功能，制动时需另行安装制动单元。这种变频器同样需要解决器件的均压问题，一般需特殊 设计驱动电路和缓冲电路。对于IGBT驱动电路的延时也有极其苛刻的要求。一旦IGBT的开通、关闭的时间不一致，或者上升、下降沿的斜率相差太悬殊，均 会造成功率器件的损坏. 嵌位型变频器钳位型变频器一般可分为二极管钳位型和电容钳位型。二极管嵌位型变频器电路拓扑结构既可以

33、实现二极管中点嵌位，也可以实现三电平或更多电平的输出，其技术难度较直接器件串联型变频器低。由于直流环节采用了电容元 件，因此它仍属于电压型变频器。这种变频器需要设置输入变压器，它的作用是隔离与星角变换，能够实现12脉冲整流，并提供中间嵌位零电平。通过辅助二极管 将IGBT等功率器件强行嵌位于中间零电平上，从而使IGBT两端不会因过压而烧毁，又实现了多电平的输出。这种变频器结构，输出可以不安装正弦波滤波器。电容嵌位型变频器电路拓扑结构采用同桥臂增设悬浮电容的办法实现了功率器件的嵌位，目前这种变频器应用的比较少。单元串联型变频器这是近几年才发展起来的一种电路拓扑结构，它主要由输入变压器、功率单元和

34、控制单元三大部分组成。采用模块化设计，由于采用功率单元相互串联的办法解决了高压的难题而得名，可直接驱动交流电动机，无需输出变压器，更不需要任何形式的滤波器。整套变频器共有18个功率单元，每相由6台功率单元相串联，并组成Y形连接，直接驱动电机。每台功率单元电路、结构完全相同，可以互换，也可以互为备用。变频器的输入部分是一台移相变压器，原边Y形连接，副边采用沿边三角形连接，共18副三相绕组，分别为每台功率单元供电。它们被平均分成、三大部分，每部分具有副三相小绕组，之间均匀相位偏移10度。该变频器的特点如下： 采用多重化PWM方式控制，输出电压波形接近正弦波。 整流电路的多重化，脉冲数多达36，功率

35、因数高，输入谐波小。 模块化设计，结构紧凑，维护方便，增强了产品的互换性。 直接高压输出，无需输出变压器。 极低的dv/dt输出，无需任何形式的滤波器。 采用光纤通讯技术，提高了产品的抗干扰能力和可靠性。 功率单元自动旁通电路，能够实现故障不停机功能。3.发展趋势随着现代电力电子技术及计算机控制技术的迅速发展，促进了电气传动的技术革命。交流调速取代直流调速，计算机数字控制取代模拟控制已成为发展趋势。交流电机 变频调速是当今节约电能，改善生产工艺流程，提高产品质量，以及改善运行环境的一种主要手段。变频调速以其高效率，高功率因数，以及优异的调速和启制动性 能等诸多优点而被国内外公认为最有发展前途的

36、调速方式。 以前的高压变频器，由可控硅整流，可控硅逆变等器件构成，缺点很多，谐波大， 对电网和电机都有影响。近年来，发展起来的一些新型器件将改变这一现状，如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它们构成的高压变频器，性能优异，可以实 现PWM逆变，甚至是PWM整流。不仅具有谐波小，功率因数也有很大程度的提高。 目前，在国内有大量的低压变频器厂商，其大部分为AC380V的中小功率产品，而在高压大功率变频器方面，却为数不多。能够研制、生产、并提供服务的高压变频器厂商，仅有少数的具备科研能力或资金实力的个别企业。 国内仅有少部分的中、高压电机进行了变频调速改造，且普通采用V/f控制方式。高压变频器的品

37、种和性能还处于发展阶段，每年市场仍需大量进口。这些状况主要表现在如下几个方面： 国外各大品牌的产品正加紧占领国内市场，并加快了本地化的步伐。 具有研发能力和产业化规模的企业少。 国产高压变频器的功率等级较低，目前不超过3500KW。 国内高压变频器的技术标准还有待规范。 与高压变频器相配套的产业很不发达。 生产工艺落后，勉强满足变频器产品的技术要求，但是价格低廉。 变频器中使用的功率半导体，驱动电路，电解电容等关键器件完全依赖进口。 与发达国家的技术差距在缩小，具有自主知识产权的产品正应用在国民经济中。 已经研制出具有瞬时掉电再恢复、故障再恢复等功能的变频器。 能够进行四象限运行的高压变频器尚

38、在研究与开发中。 国外各大品牌的变频器生产商，均形成了系列化的产品，其控制系统也已实现全数字化。几乎所有的产品均具有矢量控制功能，完善的工艺水平也是国外品牌的一大特点。目前，在发达国家，只要有电机的场合，就会同时有变频器的存在。其现阶段发展情况主要表现如下： 技术开发起步早，并具有相当大的产业化规模。 能够提供特大功率的变频器，目前已超过10000KW。 变频调速产品的技术标准比较完备。 与变频器相关的配套产业及行业初具规模。 能够生产变频器中的功率器件，如IGBT、IGCT、SGCT等。 高压变频器在各个行业中被广泛应用，并取得了显著的经济效益。 产品国际化，当地化加剧。 新技术，新工艺层出

39、不穷，并被大量的、快速的应用于产品中。 目前，没有10KV产品。 交流变频调速技术是强弱电混合，机电一体的综合技术，既要处理巨大电能的转换（整流、逆变），又要处理信息的收集、变换和传输，因此它必定会分成功率和控制 两大部分。前者要解决与高压大电流有关的技术问题，后者要解决的软硬件控制问题。因此，未来高压变频调速技术也将在这两方面得到发展，其主要表现为： 高压变频器将朝着大功率，小型化，轻型化的方向发展。 高压变频器将向着直接器件高压和多重叠加（器件串联和单元串联）两个方向发展。 更高电压、更大电流的新型电力半导体器件将应用在高压变频器中。 现阶段，IGBT、IGCT、SGCT仍将扮演着主要的角

40、色，SCR、GTO将会退出变频器市场。 无速度传感器的矢量控制、磁通控制和直接转矩控制等技术的应用将趋于成熟。 全面实现数字化和自动化：参数自设定技术；过程自优化技术；故障自诊断技术。 应用32位MCU、DSP及ASIC等器件，实现变频器的高精度，多功能。 相关配套行业正朝着专业化，规模化发展，社会分工将更加明显四、水处理系统1.工艺简介医疗机构排出的污水来源及成份十分复杂，污水中含有大量的传染性病菌、病毒和化学药剂等有害物质，具有极大的危害性和传染性。特别是传染病区排出的污水，若未经过严格的无害化处理而进入城市下水管道或环境水体，会引起水源污染和传染病暴发流行，严重危害人们的身体健康。目前，医疗废水的处理工艺，主要由一级沉淀消毒处理和二级生化消毒处理工艺。医院综合污水首先通过格栅大的漂浮物、悬浮物被格栅拦截，格栅需定期清理，格栅有手动与自动两种可供用尸选择。污水从格栅池流出后进入调节池，调节池起到削减高峰、均化水质的作用。在调节池中安装一台