节能改造项目应用的主要节能技术

1、STATE MTELLECTUAl.尸。芒FTH CFF：CE OF THE PEOPLE'S 弋汽比C 6 CH?NAIS V 第 IK44946 号实用新型专利证书实川新型名称:岛效W能节电控制系统 发明人：费淑梅；刘长波专 利 巧：ZL 2010 2 0583064. 6Q 利申请 II： 201（）年 10 JJ 29 11E利权人：贾淑梅授权公告II： 2011年（）6月29 II本实用新型经过本局依照中华人民共和国专利法进行初步审查，决定授予专利权.颁 发本证书并在专利佥记簿上予以登记.专利权自按权公告之日起生效“本专利的专利衩期限为十年，自申请日起算专利衩人应当依照专利法

2、及其实施细则 规定缴纳年费.本专利的年费应当在每年丨0月29日前缴纳“未按照规定缴纳年费的.专 利权自应当飒纳年费期满之日起终止.专利证书记载专利权登记时的法律状况.专利权的转移、质押.无效、终止、恢复和 专利权人的或名称、国籍、地址变更等宰项记我在专利登记薄上.IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII Nil llllllllll IN lllllllllllllll Illi 1111局长第】页（共I页）2n(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 CN 201887720 I(45)授权公告日2011.06. 29(21)申请号

3、201020583064.6 (22)申请日 2010. 10. 29(73) 专利权人贾淑梅地址110012辽宁省沈阳市沈河区市府大路356号第2座1 3层甲3号(72)发明人贾淑梅刘长波(74) 专利代理机构北京市盈科律师事务所11344代理人赵成伟(51) Int.CI.H02P 27/04(2. 01)权利要求书I页 说明竹3页 附图I页(54)实用新型名称高效智能节电控制系统(57)摘要本实用新型公开一种高效智能节电控制系 统包括电机、斯路器、变频器、控制器和传感器. 其中，断路器输入端与电源电连接,断路器输出端 9空频器的 端电连接，变频器的另瑞卩电机 -端电连接，电机另一端与检测

4、装置电连接，所述 传感器用于对监测装置进行采样,传感器与控制 器采用信号连接控制器9变频器的控制瑞采川 信号连接O本实用新型在保证设备正常使用的同 时对交流电动机进行更加将确的调速控制，节省 不必要的电能浪费,为企业节能降耗，帯来最大化 收益，另外还可以实现电机的软起软停，减少了启 动时大电流的冲击,延长了电机的寿命，另外，柜 体采用防水、防尘、防暴的设计,使得防护等级达 到IP44,极大提高了系统的安全性能，降低了维 护戍木。CN 201887720 U说明书3/3页高效智能节电控制系统技术领域0001本实用新型屈丁电机的变频调速技术领域，特別涉及种高效智能节电控制系统，利用电机转速和电机功

5、率的比例关系，保证电机以动态实时功率输出的节电设备。背景技术0002 大部分使用交流界步电动机的场合为J"发挥电机更好的性能，提高控制的精确 度，减少不必要的耗电，可在电机侧实施*种节电的措施。I丨前，比较常见的是采用软起动 或者变频控制°软启动只是作用右:屯机起停过程小，它可以实现平滑启动，减少电机在启动 时大电流对设备的冲击。启动完成后即通过接触器切换退出系统，即电机在止常运转过程 屮软启动设备并不发挥作用，节电效果不明显。另外,变频控制是通过在主回路上加装变频 骼來实现的，它/E实现电机的软起软停的基础上,虽然町以通过于动调节（电位器调节）或 者开环控制（外加电压信号

6、）对电机进行调速控制，但控制相对简单，一般情况下启动后基 木都以一个固定频率运转，不能根据负载要求白动调节频率-O因此，控制精度不高，不能很 好的达到理想的节电效果。实用新型内容0003针对现有技术小存在的不足，木实用新型的I丨的在于提供一种电机节电系统。0004 本实用新型的技术方案是这样实现的：-种高效智能节电控制系统，包括电机、 断路器、变频器、控制器和传感器，具中，断路器输入端与电源电连接，断路器输出端与变频 器的一端电连接,变频器的另端与电机一端电连接，电机另一端与检测装置电连接，所述 传感器用尸对监测装世进行采样，传感器与控制器采用信号连接，控制器与变频器的控制 端采用信号连接。0

7、005 所述系统还包括第交流接触器和第二交流接触器,笫一交流接触器一端与所述 断路器电连接，另端与所述变频器电连接，笫二交流接触器一端与所述变频器电连接，另 一端与所述电机电连接。0006所述系统还包括第:交流接触器，第三交流接触器的一端与所述断路器电连接，另一端与所述电机电连接。0007所述第二交流接触器与所述笫三交流接触器互锁，避免它们同时吸合，防止变频器倒送电。0008 所述变频器为弭I' J子变频器MM430,控制器采用信捷PLC XP-18,断路益和接触器 为施耐徳断路器和接触器，保证了设备的安全运行。0009 所述系统还设有计算机通讯接I I,采川RS485串行通讯协议，可

8、以实现节电系统 组网运行、监控等功能"0010 所述系统的柜体采用IP44髙防护等级设讣，貝仃防水、防尘和防爆功能，人大提 高了本系统运行的安全性。0011木实用新空的实现过程：本系统采用闭环控制，利用信号传感器实时对设备运行 参数（爪力、温度、流就等）进行完成的采样，并通将信号送入PI.C输入端子。控制器对采 集信号进行数字化处理，然后 通过定制开发的讣算机控制程序将采集数值跟预先设定值 进行比较，根据比较结果讣如II相应的控制晟，然后把盗制量转换为模拟最通过输出端把 控制信号输入变频器控制端，变频器会根据输入的数從输出相应的频率控制电动机转速, 碗时调控动力设备，使系统各项参数随

9、负荷变化而同步变化，真1E实现所供即所需。0012木实用新型的仃益效果为：在保证设备正常使用的同时，对交流电动机进行更加 粘确的调速控制，节省不必要的电能浪费，为企业节能降耗，帯來最人化收益，另外还可以 实现电机的软起软停，减少了启动时大电流的冲击，延长了电机的寿命,另外,柜体采用防 水、防尘、防暴的设讣，使得防护等级达到IP44标准,从血降低了设备维护成本。附图说明0013图1为本实用新型一种实施例的结构示总图；具体实施方式0014结合附图对木实用新型做进-步的说明：（0015如图1所zj<,-种节电高效列能控制系统，包括电机、断路器、变频器、控制器和传 感器，具屮，断路器输入端与电源

10、电连接，断路器输出端与变频器的一端电连接，变频器的 另端与电机一端电连接，电机另端与检测装置电连接,所述传感器用F对监测装置进 行采样，传感器与控制器采用倍号连接，控制器与变频券的控制端采用信号连接。0016其中，所述系统还包括第一交流接触器、第二交流接触器和第三交流接触器，第 -交流接触器一端与所述断路器电连接，另一端与所述变频器电连接，第二交流接触器一 端与所述变频器电连接，另-端与所述电机电连接，第三交流接触器的端与所述断路器 电连按，另端与所述电机电连接，更为优选地，变频器为西门子变频器MM430,控制器采用 倍捷PLC XP-18,断路器和接触器为施耐徳断路器和接触器。0017 本系

11、统还设有计算机通讯接口，采用RS485串行通讯协议,可以实现节电系统组 网运行、监控等功能.00 实施例1 ： 4：电源线山断路器 端接至第交流接触器-端，另端接至第三交 流接触器I.端，第一交流接触器另一端接至变频器进线端，再山变频器出线端接至第二交 流接触器上端，最后第交流接触器和第二交流接触器的卞端短接后接至供暖水泵电机。 控制线由信兮传感器接至控制器4PLC输入端，再山控制器4PLC输出端接至变频器控制信 巧端。控制流用是：外部电源经断路器和第交流接触器给变频器供电，半PLC有信巧输出 时，变频器运彳f,变频器输出电源经第二交流接触器给电机供电，电机开始运转。当信号传 感器检测到回水管

12、道上的信号发生改变时，及时将信号反馈给PLC,再由PLC经过计算输出 控制信号给变频器，变频器会根据得到的信号输出相应频率给电机，由此改变电机的输出 功率，以达到节电H的笫三交流接触器为旁路接触器,作用是当节能系统冇故障或者检修 时,可使旁路接触器吸介，同时断开第交流接触器、第二交流接触器，使变频器脱离电源 的同时保证水泵疋常运转。第二交流接触器和第三交流接触器 须互锁，不能同时吸合，以 防变频器倒送电。oo木系统采用闭坏控制，利用信号传感器实时对设备运行参数（压力、温度、流杲 4CN 201887720 U说明书#/3页等）进行完成的采样，并通过抗十扰性能良好的屏蔽线將信号送入PI.C输入端

13、子。卩LC以 0. 1秒的刷新速度对采集信J；进行数字化处理，然后通过定制开发的计算机控制程序将采 集数值跟预先设定值进行比较，根据比较结果计算出相应的控制量,然后把控制最转换为 模拟量通过输出端了把控制信号（0-10V.4-20mA等）输入变频器控制端，变频器会根据输 入的数值输出相应的频率控制电机转速，随时调控动力设备，使系统各项参数随负荷变化 而同步变化,真正实现所供即所需。控制原理是：电机转速跟频率成止比关系nocf,而电机 转速的立方跟电机功率成任比关系n3 - p,由此得出电机的输出功率跟频率的立方成止比 关系pg f3,即为转速变为工频的80%时，输出功率为工频的51.2% （理

14、论计算值）。由 此可见秸确控制电机转速町以控制电机轴功率输出，即当降低电机的频率（转速）时，电机 输出的轴功率成"方关系下降，从闻实现节电的I的。另外还可以实现电机的软起软停，减 少动时人电流的冲击，延氏了电机的寿命，降低了维修成札木系统元件全部采用国际 知名品牌：西门子变频器MM430.信捷PLC XI-18、施耐徳断路器和接触器，并提供完善的保 护功能欠压，过流、过爪、知路等），何效保护电机等机械设备，保证了设备的安全运行。节 能系统还预fflYfil JZ机通讯接口，采用RS485申行通讯协议，可以实现节电系统组网运行、 监控等功能。因此采用木技术后，在满足生产需求的同时，对电

15、机实施粘确控制，可人大降 低设备的能耗，实现节能降耗的I I的，为企业带来最大化收益。0020以上所述实诞例仅是为允分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型 的保护范围不限丁此。木技术领域的技术人员在木实斥新型基础I：所作的等同秤代或变 换,均心本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求E为准。5CN 201887720 U说明书附图1/1页6节能改造项目应用的主要节能技术辽宁龙腾科技发展有限公司 作为专业节能技术的生产者和推广 者，尤其作为东北首席智能化节能增效专家， 得到了广泛赞誉和业界 的认可。辽宁龙腾科技发展有限公司 是国家发改委、世界银行、全球 环境基金、中国节

16、能服务产业委员会（EMCA授权的节能示范服务机 构，享受世界银行节能专项资金的支持，获国家节能减排贡献奖项、 优秀示范奖项。龙腾科技以此为荣，坚持以“专业科技、高效节能、 创造价值”为企业理念，一如既往的把“低消耗、高收益、促和谐” 作为企业发展的宗旨，为企业节能增效，回报社会。一、产品概述LTPS是辽宁龙腾科技发展有限公司 研制开发的新型节能设备， 获得国家实用新技术国家专利，具备国际同行业领先水平，特别是在 变频器软件控制程序方面更进一步智能化， 使节电率大大提咼，同时 提高了防护等级，执行IP44标准，是军工、化工、煤矿、石化等大 型现代工业的最佳选择，获得中华人民共和国建设部颁发的送变

17、电工 程专业承装类二级资质、专业承修类二级资质和专业承试类二级资 质，并与中国水利、电力部结成了战略伙伴关系。LTPS在变频调速的基础上，依据计算机模糊控制理论，结合PID 控制原理，利用PLC多元化控制功能，开发出具有独立专利技术的 优化控制软件，其根据系统的实际运行适时优化控制， 使三者运行曲 线均达到最佳，确保在满足系统需求的前提下大幅度提高系统效率， 尽可能的降低能耗。节能原理：在变频调速的基础上，依据计算机模糊控制理论，结 合PID控制原理，利用PLC多元化控制功能，开发出具有独立专利 技术的优化控制软件，其根据系统的实际运行状况，结合系统最根本 需求，使三者运行曲线均达到最佳，确保

18、在满足系统需求的前提下大 幅度提高系统效率，尽可能的降低能耗。二、产品特点1、智能化龙腾自主开发生产的设备核心 LTPS智能化软件包，采用计算机 模糊控制理论，对系统进行实时监测，数据通过与设备内部设定的参 数（按照客户要求设定）进行对比，比较值输入到设备软件控制模块， 通过PID控制功能和PLC实时编程控制功能，结合变频器变频控制 功能，运算出更合理的运行数据，在确保满足系统需求的前提下，使 电机在最佳状态下运行，尽可能的提高节电率，使系统达到合理化控 制、立体化监视、高效率节能之目的，全面满足不同的客户多元化和 复合式的需求。2、安全性产品构件90%以上都采用进口品牌，并与原启动柜构成备用

19、系 统，有过压、过流、缺相等保护，工作高效率稳定，并可根据客户要 求定制，进行网络化管理和报警监测，动态跟踪检测，实时控制电机 输出，在数字化、智能化、多元化、多时段控制模式下，最大程度的 降低能耗，并保证系统运行的稳定性和安全性。3、方便性拥有自动/手动切换，操作简单方便。4、经济性采用当前国际上最先进的专用变频器和专利控制软件，自动调节 水泵电机、风机转动，使电机始终在最经济的状态下运行，最大限度 节能，年节电率不低于 20%-40%。5、变频控制电机启动电流小于满载电流，减少电流对电网的冲击；降低设备 运行时产生的噪音，延长设备的使用寿命；自动能耗优化，电机过热 保护，调制频率自动化减少

20、噪音；电机无需降额，通电电机自动测试， 接地故障及短路保护；多行液晶显示，并能随时打印运行参数。三、LTPS中央空调节能系统的介绍1、中央空调能耗概述大部分建筑物一年中，只有几十天时间，中央空调处于最大负荷。 中央空调冷负荷，始终处于动态变化之中，如每天早晚，每季交替， 每年轮回，环境及人文，实时影响中央空调冷负荷。一般，冷负荷在50-60%范围内波动，大多数建筑物每年至少70% 是处于这种情况。而大多数中央空调，因系统设计多数以最大冷负荷 为最大功率驱动。这样，造成实际需要冷负荷与最大功率输出之间的 矛盾，实际造成巨大能源浪费，给公司造成巨额电缆支出，增加经营 者的成本，降低企业竞争力。2、

21、中央空调智能节电系统工作原理及技术优势中央空调节能系统不是一台定型的设备， 而是一种根据用户现有 空调设备和运行工况所“量身定做”的一套节有系统装置。节能系统 是运用动态跟踪控制技术、计算机模糊控制技术和变频技术，根据空 调末端负荷的变化和空调主机的运行工况， 自动对中央空调水系统参 数（温度、压力、流量等）进行完整的采样，并以每 0.1秒的刷新速 度进行数字处理，随时调控空调，使系统供冷（暖）量跟随负荷的变 化而同步变化，从而在确保中央空调系统能够满足人体对舒适度的要 求的前提下，保证空调系统的能效比（COP值）总是处在最优化的 节能运行状态，以此大幅度的降低系统能源消耗。3、功能特点（1）

22、高效节能：LTPS节电系统实现了对空调主机、冷冻（供暖） 水泵、冷却水泵、冷却塔风机等设备的集中管理，从而使空调辅机系 统节能30%-60%、主机系统节能20%-50%。（2）安全可靠：设备完全运行是保障企业安全生产的首要条件， 特别是军工、化工、煤矿、石化等大型现代化工业防护对设备安全提 出了更高的要求。LTPS产品系统核心部件全部采用国内外名牌产品，并与原启动柜构成备用系统，系统软件和硬件设置了多级互锁， 并具 有丰富的自检功能和自动报警功能； 此外，产品本身也设计了良好的 防尘及通风系统，以确保系统安全运行。（3）自动控制：由自主定制开发的计算机软件控制系统控制中 央空调外围相关设备的启

23、动、连动、停止、复位、报警等，可实现无 人值守运行，节省运行管理人员，降低运行费用。（4）保护功能齐全，电机过热、过压、欠压、过流、接地、短 路等保护。故障时可自动切换至工频系统，确保设备的正常使用。（5）主机与操作部分分离，通过信号线连接，使安装能够更加 符合使用者的要求。（6）RS485/232总线通讯接口，具备远程控制或与 BA系统连 接的能力减少了系统间配线的工作量，同时也大大提高了系统可靠性、抗干扰性。（7）全中文液晶显示界面，简单易操作，更集中化管理，更立体化。可设计密码保护，防止其他人员随意更改。(8)控制采用数字化控制，PID智能调节。系统的响应速度快， 精度高、稳定性好；(在人机界面上调整设定)，大大简化了现场调试， 并结合PLC的功能，使设备长期保持稳定工作。三、施工方案方案设计思路设计的思路是，将原有系统与预装 LTPS中央空调智能控制系统 并存，