下载文档原格式
普通中央空调水泵变频改造节能方案普通中央空调水泵变频改造节能方案：在中央空调系统中，冷冻水泵和冷却水泵的容量是根据建筑物最大设计热负荷选定的，且留有一定的设计余量。
在没有使用调速的系统中，水泵一年四季在工频状态下全速运行，只好采用节流或回流的方式来调节流量，产生大量的节流或回流损失，且对水泵电机而言，由于它是在工频下全速运行，因此造成了能量的大大浪费。
由于四季的变化，阴晴雨雪及白天与黑夜时，外界温度不同，使得中央空调的热负荷在绝大部分时间里远比设计负荷低。
也就是说，中央空调实际大部分时间运行在低负荷状态下。
据统计，67%的工程设计热负荷值为94-165W/m2，而实际上83%的工程热负荷只有58-93 W/m2，满负荷运行时间每年不超过10-20小时。
实践证明，在中央空调的循环系统(冷却泵和冷冻泵)中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节流量和压力的变化用来取代阀门控制流量，能取得明显的节能效果。
一、普通中央空调工作系统1、工作简述⑴、中央空调启动后，冷冻单元工作，蒸发器吸收冷冻水中的热量，使之温度降低；同时，冷凝器释放热量使冷却水温度升高。
⑵、降了温的冷冻水通过冷冻泵加压送入冷冻水管道，在各个房间由室内风机加速进行热交换，带走房间内的热量使房间内的温度降低后，又流回冷冻水端。
⑶、而升了温的冷却水通过冷却泵压入冷却塔，由冷却塔风机加速将冷却水中的热量散发到大气中，使水温降低后，流回冷却水端。
⑷、冷冻机组工作一段时间后，达到设定温度，由温度传感器检测出来，并通过中间继电器及接触器控制冷冻机停止工作，温度回升到一定值后又控制其运行。
二、普通中央空调存在的问题1、冷冻水，冷却水循环泵不能根据实际需求来调整循环量，电机工作效率低下，造成大量电力浪费，并加速机组磨损；2、其控制接触器等电器动作频繁，导致使用寿命短，维修量大；而对于大容量系统，传统的控制线路复杂，可靠性差，需专人负责；3、整个系统运行噪音大、控制性能差、耗电量大、使用寿命短;在维护管理，检修调整方面工作量大，维护费用高。
空调系统与主机的节能控制摘要：本文以暖通空调系统主机的节能空间作为研究对象，针对主机及配套的水系统设备的节能空间进行探讨。
关键词：引言现状分析cop值结论引言目前全球都在主张低碳节能性社会，涉及到建设工程的各个专业领域，尤其以机电安装工程项目为最。
相对而言，机电安装工程项目中能耗最大的非空调系统莫属，相关数据表明：空调系统30%以上的能耗均被主机霸占，20%以上被水泵侵蚀，因此降低其能耗对整个空调系统全年运行能效具有极其重要的意义。
本文将对与之有关的因素进行分析和探讨。
1.系统现状分析1.1 目前我们常用的系统大部分为一次泵定速末端变流量系统（如图1所示），为确保通过主机蒸发器的流量不变，常常在供回水总管之间设置压差旁通控制，当末端侧的负荷减小时，旁通阀便逐渐开启，将多余的流量旁通回主机，反之，就会关小减少旁通回的流量值。
在这种工况下，虽然末端负荷侧是变流量了，但水泵仍以定速运转，故水泵的能耗并未降低，即将大把大把的电耗浪费在了旁通这部分流量的无用功上。
1.2 当负荷减小时，旁通流量的加大，势必会造成主机供回水温差过小的情况出现，如采用恒温差或回水温度控制策略，此时会给主机一个主动的控制信号，主机便会减载或卸载停机，这样的前提就是：主机有10%-100%范围的负荷调节性能，以及耗电量同其调节范围是正比关系。
然而事实并非如此，根据相关数据（见下图2）显示，主机在10%-40%范围内进行负荷调节时，其耗电量比满负荷时还大，因此其有效调节区间仅在40%-100%之间，所以我们讨论主机节能空间在系统负荷低于40%的时候，就毫无意义可言。
因此，如果在旁通水量大于60%负荷的时候，主机控制趋向于卸载，此时末端仍需5℃供水温度的满负荷区域得不到应有的温度提供，造成其服务效果极差，影响负荷区域的舒适性和精度，主机卸载后，反向又会导致回水温度提高，以至于主机在检测到回水温度信号超过设定值的时候，又会加载运行，这样整个过程一直处于一个不断波动的状态，如果主机没有一个完善的控制方案，势必会带来更多的无用功耗和损耗，极大地降低了主机的使用寿命和效率。
空调水系统变流量节能控制【摘要】阀位的控制以及变流量控制实验平台的设计是该文章的主要研究方向。
该控制法之所以被认为是一种节能性能好，切易于实现广泛化的主要原因是将其与其他方法进行了对比分析，。
【关键词】空调水系统，变流量，节能控制，实验研究中图分类号：te08 文献标识码：a 文章编号：一.前言为了能够降低空调在运行过程中的能量消耗，提高对于能量的利用率，因此对空调进行变流量控制是必不可少的。
这一课题已经成为了全球性的课题，推广出节能性能优越的新型方法一直是众多专业人士的最终目标。
二、控制策略分析通过不断的实验研究发现：要达到理想的三次幂效果，需要管网阻力系数s不发生改变，这个时候节能效果也是最佳的。
例如在温差控制下末端如果不增设调节阀的情况下，节能效果会较好。
在一定范围内阻力系数s与节能效果呈现出负相关的关系。
调节阀是引发中央空调系统中阻力变化因素的主要因素，调节阀开度减小时，系统阻力系数s值增大；反之亦然。
因而只有保证调节阀的整体开度增大，才能使负荷时的系统阻力系数达到最小。
我们也可以认为调节阀的开度是影响变流量控制的主要因素。
阀位控制法顾名思义就是通过阀位的控制来达到预期的效果，该种方法是通过降低空调水系统阻力系数，以寻求最大程度上节能。
如果想了解下这种控制方法，我们可以来看看下面的简化空调水系统。
假设存在某一中央空调系统 (见图1)，含有n个空调用户，每个用户支路设置电动调节阀。
用户按实际需要设定期望温度 t 后，将该期望值与室内实际温度 t比较，得出它们之间的温差△t。
由温差△t与电动调节阀开度变化△v之间的关系△v =f(△t)得到电动调节阀的开度变化△v，并由电动调节阀上一时刻的开度值v0，最终得到电动调节阀的当前开度v=v0+△v。
管内介质流量会随着电动调节阀开度的变化而变化，从而可以将系统给予用户的冷热量进行优化调整，最终得到我们预期的温度。
在这个时候我们也可以得到电动调节阀反馈的阀位信息。
空调水系统的节能方式和水泵调节随着气候变化和环保意识的提高，节能环保已经成为现代社会发展的趋势。
空调水系统作为建筑物中最大的用能设备之一，如何提高其能效，成为设计和运营人员需要面对的问题。
本文将介绍空调水系统的节能方式和水泵调节的相关知识。
空调水系统的节能方式1. 水温控制空调水系统中，降低冷却水温度可以减少冷源机组的耗能。
同时，提高供水温度可以降低水泵耗能。
因此，在实际运行中，应根据实际需要合理控制水温，以达到节能的效果。
2. 水量控制在空调水系统中，水量是影响系统能耗的关键因素之一。
通过合理的流量控制，可以减少系统的管网压损和泵耗，提高能效。
实现流量控制的方式包括：自动调节阀、手动调节阀、流量控制器等。
3. 空调主机的运行控制空调主机是空调水系统中功率最大的设备，其运行控制对系统的整体能效影响极大。
根据不同的运行模式和负荷特点，调整主机的运行参数和状态，如制冷/制热切换、旁通阀设置、负荷均衡等，均能提高系统能效。
4. 余热回收利用在空调水系统中，主机的排热可以通过余热回收利用，提高系统能效。
通过设置热回收装置，将排出的余热转化为需要的热源，供给建筑的其他区域或工艺使用。
这不仅可以减少能源浪费，降低能耗，还能节约建筑物运营成本。
水泵调节水泵作为空调水系统中的动力设备，其能耗占系统总耗能的比重较高。
水泵调节是实现空调水系统节能的重要手段之一。
1. 泵流量调节水泵的流量调节是根据实际负荷需要，调整水泵运行状态，控制水流量，以达到节能的目的。
常见的泵流量调节方式包括：手动调节、电动调节和变频调节。
其中，变频调节具有精准、快速、稳定等优点，成为近年来广泛应用的一种方式。
2. 泵压力调节水泵的压力调节是通过控制泵出口压力，达到节能的目的。
常见的压力调节方式包括：通过开闭进口阀门、调整泵转速或引入变频技术等。
同样，变频调节方式在泵压力调节中也有广泛应用。
3. 系统增压在空调水系统中，由于管网压损等原因，可能需要对系统进行增压，以保持足够的水流量和水压。
空调水系统变流量节能控制
摘要：本文简单介绍了当前空调系统设计中的节能措施，分析了中央空调运行原理，结合自身实践，提出了中央空调变流量节能控制系统设计的方法。
关键词：中央空调；节能；设计
前言
中央空调是现代建筑的主要耗能设施，传统的中央空调系统长期运行在定流量的状态，不能随着实际的要求来供冷。
造成了相当大的浪费，定流量已经不能满足实际的需要。
随着科学技术的发展，变流量技术在中央空调得到了应用。
通过分析中央空调系统的结构和运行原理，结合变流量的工作原理。
提出中央空调变流量智能控制系统。
从而说明变流量在中央空调系统中的应用是高效节能的，有很好的应用前景。
1当前空调系统设计中的节能措施
1.1 采用楼宇设备自动控制技术对空调末端装置进行控制
在智能建筑中通常采用楼宇设备自控系统，对中央空调系统末端的新风机、回风机、变风量风机、风机盘管等装置进行状态监视和使用的“精细化”控制，以实现节能的目的。
它通过DDC(直接数字控制器)控制器，将检测的相关量值进行PID(比例、积分、微分)运算，实现对上述设备的PID控制，达到一定的节能效果。
这种对空调末端设备的控制可节能10％-15％，因为不能实现对空调制冷站及空调水系统的智能控制，因此，节能效果不显著。
这种节能控制技术的典型代表产品和生产厂商有：
(1)美国霍尼韦尔公司EXCEL 5000楼宇设备自控系统；
(2)美国Johnson公司的楼宇自动化系统；
(3)德国西门子公司S600顶峰系统等。
空调末端设备的控制采用楼宇自动化系统(BAS)，这些设备的主要特性均实现了对空调末端设备的节能自动控制，并为动态变流量空调节能控制系统的运行创造了更为良好的外部条件。
1.2 采用通用变频器对中央空调系统中的水泵和风机进行控制
为降低中央空调系统的能源浪费，宜采用通用变频器来控制空调系统的水泵和风机，通过对供、回水压差或温差的采集，对水泵和风机进行PID调节，以达到节能效果。
这种控制方法通常可以节约水泵和风机等电机拖动系统的电能约20％，最高可达30％。
这种节能控制技术的生产厂商和典型代表产品有：
(1)美国AB(Allen Bradley)公司，代表产品有通用变频器1336PLUSII系列产品；
(2)法国施耐德电气(SchneiderElectric)公司，代表产品有Ahivar 38系列异步电动机变频器；
(3)德国西门子(SIEMENS)公司，代表产品有通用变频器MICROMASTER440系列产品。
2中央空调运行原理
中央空调系统是由一连串的流体机械和热交换器组合而成，主要包括制冷系统、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和冷却水塔系统，（如图1所示）。
在系统中，热量的传递是通过流体物质来完成的，其中在制冷系统中一般用溴化锂，而冷却水系统和冷冻水系统都是以水作为传输介质。
制冷主机根据压缩、膨胀(或浓缩、蒸发)的放、吸热原理，通过消耗电能(或热能)来完成室内外高位和低位热能的转移，即通过冷冻水系统向室内空调末端设备提供冷源，同时通过冷却水系统把产生的热量带到冷却塔风扇冷却并被排到室外。
空调末端设备以风作为介质，通过再次冷热交换，最终通过风机盘管把冷量释放到需要空调的房间中，起到温度调节作用。
3变流量在中央空调系统中的应用
从中央空调的运行和节能原理很明显地看出，整个系统对大厦的供冷(热)都是通过流体物质来传输的，也就是说，流体物质是系统能量传输的载体，其中主要的载体是水(分别是冷却水和冷冻水)，但从广义上来说，系统的节能应该把制冷机组的流体物质也列为变流量控制的对象。
变流量的工作原理是在保证系统安全稳定运行的前提下，实时响应系统末端负荷变化，按照末端温度的要求，动态改变空调管道中的水流量，空调的末端要多少就给多少，不会造成浪费；同时根据制冷主机的制冷变化或天气等其他原因引起的温度变化，实时跟踪空调主机发热量的变化，动态改变冷却水管道的水流量，提高空调主机的热交换效率，控制空调主机的COP值，使其处于较佳状态。
变流量系统的控制是从改变能量传输的大小和提供舒适稳定的环境温度出发，最终的目的是要实现系统的节能；而控制的手段是通过控制水量的变化，来达到控制的目的。
冷却水泵、冷冻水泵与制冷机组是主要的耗能设备，自然它们就是控制的对象，而温度是控制的主要参数，从而来调节水流量的变化。
变频器是水泵电动机的关键执行部件，变频器频率的变化最终决定着水流量的变化，也导致了能量传输的变化，最终实现节能。
4中央空调变流量节能控制系统设计
4.1 动态变流量控制原理
当空调负荷发生变化时，通过采集一组参数值经模糊运算（如图2所示），及时调节冷水机组、各水泵和冷却塔风机的运行工作参数，从而改变冷水机组工作状态、冷冻(温)水和冷却水流量，改变冷却塔风机的风量，确保冷水机组始终工作在效率最佳状态，使供回水温度始终处于设定值，从而使主机始终处于高转换效率的最佳运行工况。
动态变流量控制的核心是变流量控制器，在控制器中建立了知识库、模糊控制模型和模糊运算规则，形成智能模糊控制。
通过采集影响冷水机组运行的各种参数，经模糊运算，得出相应的控制参数，这些控制参数被送到冷水机组、冷冻(温)水控制子系统、冷却水控制子系统、冷却塔风机控制子系统。
这些子系统根据控制参数的变化，利用现代变频控制技术，改变空调系统循环水的流量和温度，以保证整个系统在满负荷和部分负荷情况下，均处于最佳工作状态，从而最终达到综合节能的目的。
4.2动态变流量节能控制方法
4.2.1变流量冷却水泵系统
当末端空调负荷减少时，反映到冷水机组将出现冷却水出水温度降低的现向，温度传感器检测出这种变化趋势后，模糊控制系统将自动降低冷却水泵的工作频率，降低冷却水进水流量，提高冷却水出水温度，并使进、出水温差控制在最佳设定值上，维持冷水机组的高效率运行。
4.2.2一次泵变流量系统
当末端空调负荷变小时，末端空调设备前的两通阀将会关闭或减小，负荷侧回路管路的阻力增大，冷冻水供、回水温差将出现减小，供回水管的压差将出现增高的趋势。
水温传感器及水流压差器检测出这种趋势后，模糊控制系统将自动降低冷冻水泵的工作频率，减少冷冻水流量，并使供回水温差及供回水压差控制在最佳设定值上，维持冷水机组的高效率运行。
4.2.3二次泵变流量设计
二次泵变流量系统分为一级泵变流量系统和二级泵变流量系统。
其控制原理及效果与一次泵变流量大致相同(在这里不再一一赘述)。
而一级泵系统负责确保冷水机组的安全运行，一级泵系统的旁通管路一般设计为直通管，管径按一台冷水机组额定流量设计。
一次泵变流量系统跟踪二级泵环路的流量变化，并保证一级泵环路的流量大于二级泵环路的流量，使旁通冷冻水管保持从供水管流向回水总管。
当旁通管的流量超出设定值的范围时，变流量控制器将模糊PID调节一级泵的工作频率，使旁通管的流量返回设定值。
结束语
随着自动控制技术、信息技术、变频调速技术、计算机技术以及特别是软件工程技术的发展和应用性产品的成熟，在中央空调系统中以变流量运行方式替代传统的定流量运行方式已经成为一个必然的趋势，它在实际的应用中，确实起到了很好的节能作用。
与定流量相比较，变流量不仅仅体现了节能的效果，同时也实现了全自动控制的中央空调系统，还可以克服定流量带来的一系列弊病，提高设备的运行效率和延长设备运行寿命等，提供更加舒适和谐的生活和工作环境。
参考文献：
[1] 何雪冰，刘宪英．中央空调节能有关问题的研讨[J]．重庆建筑大学学报，1999．
[2] 蔡增基，龙天渝．流体力学泵与风机[M]．4版．北京：中国建筑工业出版社，1999，
[3] 陈晓峰．中央空调变流量节能运行控制系统的研究和实现[D]．重庆：重庆大学，2006．
[4] 孙一坚．空调水系统变流量节能控制[J】．暖通空调。
2001(6)．。
