水泵节能改造方案

1、在中央空调系统中，冷冻泵和冷却水泵的容量是根据建筑物的最大设定订正热负荷而选定的，还留有一定的设定订正量。 在未使用调速的系统中，水泵在一年四季商用频率的状态下全速率运行，必须通过节流或回流方式调节产水量，从而产生大量节流或回流损失，对水水泵电机而言，水泵在商用频率下全速率运行，导致了能量的浪费。由于四季变化的不同，阴天、晴天、雨雪、白天和夜晚，大气温度不同，中央空调的热负荷在大部分时间远低于设定负荷。 也就是说，中央空调实际上在大部分时间低负荷状态下运转。 据统一修订，67%的工程设施修订热负荷值为94-165W/m2，但实际上83%的工程热负荷只有58-93 W/m2，全负荷运转时间在每年

2、10-20小时以下。在中央空调的循环系统(蒸发制冷泵和制冷泵)上连接变频系统，利用变频技术改变电机转速调节产水量和压力的变化，证实了取代阀控制产水量，获得明显的节能效果。一、普通中央空调工作系统一、工作概要中央空调启动后，冷冻机组针织面料启动，蒸发器吸收冷冻水中的热量，在降低温度的云同步中，冷凝机放出热量，冷却水的温度上升。被加热的冷冻水被冷冻泵加压后输送到冷冻水管路，在各个房间被室内风扇加速进行热交换，夺取房间内的热量降低房间内的温度后，被运送到冷冻水端。加热的冷却水用蒸发制冷泵压入冷水塔，用冷水塔风扇加速，将冷却水的热量释放到大气中，降低水温返回冷却水端。冷冻机组针织面料有会儿工作后，达到

3、设定温度，用温度传感器检测，用中间继电器及接触器停止冷冻机的工作，温度达到一定值后，控制其工作。二、普通中央空调存在的问题1、冷冻水、冷却水循环水泵不能根据实际需要调整循环量，电动机生产效率降低，引起大量的电力浪费，加速尤针织面料的磨损2 .在控制接触器等电气设备的动作频繁、寿命短、维护量多的大容量系统中，以往的控制线路复杂、可靠性差，需要负责人负责3、系统整体运行噪声大，控制性能差，电功耗大，在寿命短的维护管理、检修调整方面工作量大，维护费用高。三、节能原理从流体传送设备水泵、风扇的工作原理可知，水泵、风扇的产水量(风量)与其转速成比例的水泵，风扇的压力(扬程)与其转速的平方成比例，但水泵、

4、风扇的轴向力与产水量和压力的积相等，因此，水泵、 根据上述原理，风扇的轴向力与其转速的三次方成比例(即与电源频率的三次方成比例)，水泵、风扇的转速可降低，例如，当将供电频率从50Hz降低到45Hz时，P45/P50=(45/50)3=0.729 如果将供电频率从50Hz降低到40Hz，则P40/P50=(40/50)3=0.512，即P40=0.512P50(P是电机轴功率)。由此可知，如果用变频器进行产水量(风量)控制，可以节约大量的电力。 中央空调系统是根据现场的最大冷热需求量而制定的，其蒸发制冷泵、冷冻泵是根据单体设备的最大箱体来考虑的，实际使用中有90%以上的时间，蒸发制冷泵、冷冻泵都

5、在非满载状态下工作。 另外一方面，利用阀、自动阀进行调整不仅增大了系统的光圈损失，而且还阶段性地进行了空调的调整，因此空调系统整体以变动状态进行动作，另外一方面，通过在蒸发制冷泵、制冷泵上安装逆变器，能够一次解决该问题，也能够实现自动控制、并且可通过变频器的节能回收投资。 云同步上逆变器的软星空卫视功能和平稳调速的特点，能够实现系统的平稳调节，稳定系统的工作状态，延长用户针织面料和网管的寿命。因此，可根据热负荷改变水量的产水量制空调水系系统显示出较大的优越性，应用越来越广泛，采用SPWM逆变器调节泵的转速，调节节约用水的产水量，根据负荷变化的种子文件反馈信号，通过PID调节和逆变器组合闭环控制

6、系统，使泵的转速达到负荷可实现节能，其节能率通常在20%以上的改造节约用电率与用户的使用情况密切相关，一般来说，春秋两季的运行节约用电率高达40%以上，由于夏季用户自身需要的电力大，节约的空间有限，一般为20%左右。四、节能方案1 .总体说明贵公司中央空调系统现在有3台55KW蒸发制冷泵，3台45KW冷冻泵。 可以对蒸发制冷系统和制冷系统进行节能改造。中央空调实际运行时，蒸发制冷系统和制冷系统的入出水温差(T )约为2oC，提供依据：冷冻水蒸发制冷管去往的热量(r)=产水量(q )温度差(T )适当提高温度差(T )，降低产水量(q )，即降低转速，可达到节能目的。分析：变频器和可编程控制器组

7、合构成控制针织面料，其中冷却水泵、制冷泵均采用温度自动闭环调节即温度传感器对冷却水、制冷水的水温进行采样，转换成电信号(一般为420mA、010V等)传输给PLC， PLC对该信号和设定值进行比较运算，确定变频器输出频率的冷水塔风扇变频器驱动：可编程控制器根据冷凝温度信号控制变频器驱动风扇，使风扇在最经济的状态下工作，节省大量的电力。中央空调系统变频改造的原理示意图如下 其中，冷却水循环系统通过根据冷凝水和出水温度的差反映需要更换的热量的冷凝水和出水温度的差来控制循环水的速度，从而控制热交换的速度，在满足系统蒸发制冷的需要的基础上达成节约用电的目的。 温度差大表示制冷机组针织面料产生的热量大，

8、表示必须提高蒸发制冷泵的转速，增大循环速度，加速冷却水降温的温度差小，制冷机组针织面料产生的热量小，可以降低蒸发制冷泵的循环速度，节约电力。 通过变频器调速器驱动，两台蒸发制冷泵相互应用备份，可编程控制器(PLC )根据传感器检测出的温度差信号，与设定温度差进行比较，控制变频器驱动电机的运行。 (PLC )控制逆变器软星空卫视电动机M1，在M1达到额定转速但还没有达到设定温度差值的情况下，(PLC )将M1切换为商用栅极运转后启动M2，控制逆变器来调节电动机M2的运转，控制冷却水的循环速度。 当马达M2以下限转速值进行动作时，如果检测值大于设定值，则(PLC )控制马达M1的停止，并且控制逆变

9、器来调整马达M2的转速，达成设定要求。在制冷循环系统中，由于出水温度比较稳定，从而可以仅用冷凝水温度来反映房间的温度，因此PLC可以根据冷凝水温度来控制。 说明冷凝温度高，房间温度高，应该提高制冷泵的转速，加快制冷水的循环，相反冷凝温度低则表示房间温度低，可以降低制冷泵的转速，减缓制冷水的循环速度，节省能量(其控制过程为蒸发制冷泵循环系统)2 .冷冻水系系统控制(冷冻泵3个、单体45KW、4极异步电机)相对于冷冻水系统，低温冷冻水的温度依赖于蒸发器的运转残奥表，因此，只要控制高温冷冻水(冷凝水)的温度，就能够控制温度差。 现在使用温度传感器、PID调节器和变频器构成闭环系统，使冷冻泵的转速随热

10、负荷的变化而变化。 也就是说，根据季节和空调点的不同，负荷的多少和循环水的产水量压力不同，夏天和空调点多的情况下，要求产水量和压力高，冬天和空调点少的情况下，要求产水量和压力低，因此，为了使给水系统满足最佳的产水量和压力，达到节能的目的，修正变频器操纵系统。 空调设施修订对循环水系统多考虑全负荷佝偻量，变频改造后可节省大量电力，节约用电效果理想。3 .冷却水系统控制(2个蒸发制冷泵、单体55KW、4极鼠笼式电机)相对于冷却水系统，作为控制冷凝机两侧的冷却水温度的残奥表，使用温度传感器、PID温度差调节器、逆变器和冷却水泵构成闭环系统，将冷却水温度差控制为t2 (例如5)，使冷却水泵的转速根据热

11、负荷的变化而变化，将冷却水的温度差保持在设定值， 使系统满足主体状况即冷却水由蒸发制冷泵供给冷水塔，要求冷却水循环的产水量根据内部热交换的程度而不同，在空调设置时考虑到一盏茶的热交换的馀量，因此在冬春季节及空调点的负荷少时大量的能量被浪费，用逆变器恒压控制设备进行循环水系统4 .控制方式在本提案中，在保持原来的商用频率系统的基础上追加逆变器操纵系统，在和原来的商用频率系统之间仅设置逆变器摇滾乐，确保系统的动作安全。 要求云同步资源再生两台蒸发制冷泵。图4 :商用频率/变频器切换的概略图五、节能效果分析风机泵的变频调速可达到理想的节能效果。 以采用变频调速的系统节能效果为例进行说明设中央空调冷冻

12、泵功率PN=100KW、全速时给水量QN、每天的平均产水量80%QN、泵的无负载损耗约15%PN，则电功耗p=(100-100 * 15 % ) *0.8*0. 8100 * 15 %=58.52kw节约用电率为(100-58.52)/100=42.48%即使每天的平均产水量是90%QN，电功耗还是p=(100-100 * 15 % ) *0.9*0.9* 100 * 15 %=76.97千瓦节约用电率为(100-76.97)/100=23.03%实践证明，改造后的系统节约用电率一般可达20%-40%以上。六、系统选择1 .去老虎钳选定从性价比的观点出发，主要的去老虎钳变频器和温度传感器选择进口布兰德零配件国内组装的产品。 低压电气零配件选择进口货。变频器采用变频器ED2003-FP系列，由于水泵的负荷不重，以11的比例配置即可。 温度传感器选用了管道式温度变送器。主要装置：变频器水温传感器、主空气开关交流接触器、热过载继电器配电盘、指示灯/切换开关/按钮交流电压校正、交流电流校正、电流互感器、数字LED显示器高稳定度开关电源、控制电源滤波器、可选装置(操纵系统可编程控制器A/D、D/A高级特征模块)。的双曲馀弦值。七、中央空调系统变频改造后的性能(1)通过变频器闭环控制，根据需要进行软件配置，设定温度进行PID调节，根据热负载的变化改