变频空调节能技术的应用
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变频的原理与应用一、概述变频技术作为一种先进的电力调节技术,广泛应用于各个领域。
本文将详细介绍变频的原理及其在不同领域中的应用。
二、变频的原理变频器通过改变电源频率来控制电机的转速,从而实现对电机的调节。
具体而言,变频器将交流电源输入经过整流、滤波、逆变等处理后,得到所需的变频电源输出。
其主要原理可以概括如下:1.输入电源整流滤波:将交流电源通过整流电路转换为直流电源,并经过滤波电路削去输出纹波。
2.逆变输出:将直流电源通过逆变器电路转换为可调节的交流电源输出,在逆变过程中通过改变逆变电路的开关频率来实现输出频率的调节。
3.控制单元:变频器通过控制单元对逆变器进行调节,实现频率、电压等参数的控制。
常见的控制方式包括串行通信、模拟控制和数字控制等。
三、变频的应用1. 工业领域变频技术在工业领域中得到了广泛应用,主要体现在以下几个方面:•变频电机驱动:传统的电机驱动方式使用固定频率的电源供电,而变频电机驱动将电机与变频器相结合,可以实现对电机转速的精确控制,大大提高了生产效率。
•节能降耗:通过变频器控制电机转速,能够根据实际负载情况自动调整电机的输出功率,以达到节能降耗的目的。
•调速精度高:变频器可以实现电机转速的精确控制,适用于对转速要求较高的设备,如机床、风机、泵等。
2. 暖通空调领域暖通空调系统是变频技术应用的又一个重要领域,其主要应用在以下几个方面:•变频压缩机:传统的空调系统使用固定频率的压缩机,无法根据负载变化的实际需求进行调节。
而采用变频技术的空调系统可以根据室内温度、负载情况等实时调整压缩机的转速,从而实现能耗的降低。
•精确控制温度:变频技术可以实现空调系统的整体调节,根据室内外温度、湿度等参数来精确控制空调的运行,提供更加舒适的室内环境。
•节能环保:通过变频技术,空调系统可以实现高效运行,避免能量的浪费,达到节能环保的目的。
3. 水处理领域在水处理领域,变频技术也起到了重要作用,常见应用包括:•潜水泵变频调速:将潜水泵与变频器相结合,能够根据实际需求调整泵的运行频率和转速,从而实现水位的稳定控制。
建筑电气工程中电气节能技术的应用建筑电气工程中的电气节能技术是指通过合理的设计和控制方法,减少建筑电气系统的能耗,提高电能利用效率,从而达到节能减排的目的。
下面将详细介绍建筑电气工程中常用的电气节能技术的应用。
1. 照明节能技术:采用高效能的照明设备,例如LED灯具,以替代传统的白炽灯和荧光灯,因为LED灯具具有寿命长、能耗低和光效高等优点。
将照明系统与光线传感器和人体感应器结合,能够根据人员活动和自然光线的变化自动调节照明强度,实现照明的智能控制,进一步降低能耗。
2. 空调节能技术:采用高能效的空调设备,例如变频空调,以替代传统的定频空调。
变频空调在运行过程中可以根据室内温度和设定温度自动调整压缩机的转速,从而节能降耗。
使用智能温控系统,能够根据室内外温度、湿度和人员活动情况,实时调节空调系统的运行状态,避免能源浪费。
3. 配电节能技术:通过采用低功耗、高效率的配电设备和节能型变压器,减少能源损耗。
合理设计配电系统的容量和布局,避免过度建设,降低设备的负荷率,提高能源的利用效率。
在配电系统中应用智能电能计量和监测设备,实时监测用电量和用电负荷,以便优化电力供应和需求之间的匹配关系,降低能耗。
4. 动力节能技术:采用高效能的电动机和变频器,以减少动力设备的能耗。
在电动机的设计和选择过程中,考虑负载变化的情况和动力需求的匹配度,尽量选择额定功率接近实际需求的电动机。
安装能量回收装置,将动力设备的惯性和余能转换为电能并进行再利用,提高能源的利用效率。
5. 自动化控制技术:应用自动化控制系统,对建筑电气设备进行集中监控和分时控制。
通过定时开关、远程监控和自动启停等方式,实现电气设备的精确控制和能耗优化。
对于不同的建筑区域和功能,采用分区控制和分时控制策略,调整电气设备的运行状态,提高能源利用效率。
建筑电气工程中的电气节能技术的应用是一个系统工程,需要从设计、选择、安装、调试和运行等多个环节综合考虑。
只有在各个环节都选择合适的节能措施,并合理组合,才能有效降低建筑电气系统的能耗,提高电能利用效率,实现绿色建筑的目标。
变频技术的发展趋势及其应用
一、变频技术的发展趋势
1.适应条件多变的智能控制
随着工业4.0技术的发展,越来越多的智能设备需要能够根据变化环
境和条件进行实时变化,以满足用户的需求。
变频技术在这一方面起到了
重要作用,可以实时监测电机状态,可以根据实时条件调整电机的转速,
降低运行能耗,提高运行效率。
2.节能减排
随着节能减排的要求日益增加,变频技术非常适合实现节能减排的目标,因为它可以根据实时的条件调整电机的功率,从而减少电机的能耗和
排放。
加之变频技术可以降低机械金属磨损,从而提高加工质量,减少设
备维护的工作量,同时还可以降低润滑油的使用量,从而实现节能减排。
3.可靠性和稳定性
变频技术可以改善电机的可靠性和稳定性,变频器可以控制电机的转速,可以实现自动调节,避免由于过载或过电流而导致的电机烧坏。
此外,变频技术还可以减少电机运行中的噪声,提高电机的稳定性,确保电机的
长期可靠性。
二、变频技术应用
变频技术在工业领域的应用日益广泛,其可以应用到包括搅拌机、洗
衣机、空调、泵、风机等等场景中。
1.搅拌机
搅拌机是一种经常被用于制造类产品的重要设备。
紫日变频在中央空调节能系统的应用1、中央空调概况:中央空调系统在现代工矿企业及生活环境改善方面极为普遍,而且某此生活环境或生产工序中是属必须的,即所谓人造环境,不仅是温度的要求,还有湿度、洁净度等。
至所以要中央空调系统,目的是提高产品质量,提高人的舒适度,集中供冷供热效率高,便管理,节省投资等原因,为此几乎工矿企业、高层商厦、商务大楼、会场、剧场、办公室、图书馆、宾馆、商场、超市、酒店、娱乐场、体育馆等中大型建筑上都采用中央空调的,是用电大户,几乎占了用电量60~70%,日常开支费用很大,因此中央空调是用电大户,亦是节电大户,是节能降耗、降低成本的关键,决不可等闲视之。
因此不少单位使用变频器后都获得大于20%以上的节电效果,经济效益十分显著的,纷纷迫切地要求进行节能技术改造。
2、中央空调系统的组成见图:中央空调是按照最大需要冷(热)量再加10~20%来设计的一般富余度较大,负荷率β正常最大可能亦是有70~80%许,因此节电潜力较大而运行时冷冻水、冷却水的回收温度大都亦过低运行,这就造成能量的浪费。
目前不少单位都已采用变频调速,但仍有不少单位未做到经济运行,我们建议应及早采用这一新技术的应用,肯定对用户有较大的收益。
3、中央空调系统使用变频器对象:A、制冷压缩机B、而冷冻泵、冷却泵、冷却塔风扇、回风装置多数都尚未采用变频调速节能控制,调节压力、流量都是采用阀门、挡风板的方法因此是不经济的,浪费了不少电能,属节电的主要对象。
4、中央空调系统使用变频器目的及功效:从以上可知中央空调系统大量使用水泵及风机,它们都是平方减转矩负载,因此流量Q∝n(转速),压力H∝n2,功率P∝n3,故系统运行时要在工艺允许条件下,既不要过大流量,压力,又能保证系统正常,选取合理,经济的运行参数就可较大幅度节电,按不少单位实践结果,大部分都可能有20~50%的节电功效(与工况条件有关,要现场调查后而定),经济效益十分明显的,应大力推广的。
自动化控制• Automatic Control108 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】变频控制技术 空调通风系统 应用探讨近几年来,随着我国现代交通行业的日益发达,地铁的建设规模越来越大,成为现代城市居民出行的首选交通工具,因此,地铁站就不可避免的会出现人口密度过大的问题。
为了有效实现地铁站内的良好通风,大多数地铁站都会采用空调通风系统来提高旅客的舒适感。
但不可否认,我国目前的空调通风系统中,仍存在一些不足之处,必须采取有效可行的方案不断对其进行优化,变频控制技术的应用就可以作为一种切实合理的思路。
1 变频控制技术概述变频控制技术作为一种新时代新兴的信息技术,具有辅助系统,节能减排、减少噪音、延长使用期限等功能,所以,这项技术将具有广阔的应用前景。
在空调通风系统中,变频控制技术的有效利用可以解决原有能耗过大、运行成本太高和设备容量过剩等问题,能够更加精准的完成控制与调节工作。
2 地铁站空调通风系统的结构及变风量控制情况一般来说,我国地铁车站的环控系统主要由小系统、大系统、空调水系统、隧道通风系统四个部分构成。
其中小系统与大系统是通风系统,而小系统则专职设备管理室的通风系统,大系统专指公共区域内的通风系统,水系统则为供源系统,是大系统和小系统冷源的来源地。
隧道通风系统则分为区间隧道通风系统及车站隧道通风系统。
一般来说,地铁乘客流量与城市上下班高峰的时间段是成正比例的,因此,客流量是系统风量控制的基本依据。
但是在实际操作过程中,由于车站负荷远远小于变风设备的容量,也就导致通风系统常常不在全负荷情况下运行,风机则按照固定的控制模式,容易造成变频控制技术在空调通风系统中的节能应用文/纪育光能源消耗。
地铁站空调通风系统的具体运行模式如图1所示。
3 空调通风系统中变频控制技术的节能应用3.1 变风量控制通过利用变频控制技术可以实现空调通风系统的节能运行,主要来说有三种方式分别是:大系统与排热风机均变频,排热风机变频,组合式空调器与水泵、排热风机变频。
变频多联机节能运行方案变频多联机是一种节能运行方案,它通过调整制冷剂的流量和压力,实现室内温度的精确控制,从而达到节能的目的。
下面将从变频技术、多联机系统和节能效果三个方面,详细介绍变频多联机的节能运行方案。
一、变频技术变频技术是变频多联机的核心技术之一。
传统的空调系统是通过定频压缩机来控制制冷剂的流量和压力,而变频多联机则采用变频压缩机。
变频压缩机可以根据室内温度的变化实时调整转速,从而调节制冷剂的流量和压力。
这种变频调节的方式可以更精确地控制室内温度,避免了传统空调系统频繁启停的问题,减少了能耗。
二、多联机系统多联机系统是指通过一台室外机连接多台室内机,实现多个房间的独立控制。
在传统的中央空调系统中,需要为每个房间安装独立的空调系统,而多联机系统则可以通过一台室外机满足多个房间的冷暖需求。
这种方式不仅减少了室外机的数量,还可以减少管道的长度和阻力,提高了制冷效率。
三、节能效果采用变频多联机系统可以显著提高能源利用效率,实现节能运行。
首先,由于变频压缩机可以根据实际需要调节转速,所以它可以根据室内温度的变化来调整制冷剂的流量和压力,避免了能耗的浪费。
其次,多联机系统可以根据实际需求选择运行的室内机数量,不需要同时启动所有室内机,从而避免了能耗的浪费。
此外,多联机系统的管道长度较短,减少了冷凝阻力,进一步提高了制冷效率。
变频多联机是一种节能运行方案。
它通过采用变频技术和多联机系统,实现了精确的温度控制和高效的能源利用。
采用这种节能运行方案可以有效降低空调系统的能耗,减少对环境的污染,为建筑节能提供了可行的解决方案。
随着人们对节能环保意识的提高,相信变频多联机将在未来得到更广泛的应用。
变频空调节能技术的应用
变频空调节能技术的应用
汤靖宇林晓英
1 概况
重庆市作为全国最热的城市之一,夏天最高气温达到40摄氏度以上,空调器成为重庆人夏天必备的设备,因此,重庆市公共建筑空调的覆盖率达95%以上。
而目前,许多建筑物的设计缺乏节能观点,忽视设备的运行费用和能耗量,据资料显示,我国建筑物的耗电量为国外同纬度同等规范建筑物耗电量的两倍以上,这样给电能供应带来紧张局面,也造成了很大的浪费。
因此,空调系统能源的有效利用和节能成为迫切需要解决的问题,而重庆市作为空调器大量使用的城市,节能潜力巨大。
2 节能原理
空调水泵的设计均是按最大负荷来设计的,并且还会再乘以一安全系数,所有水泵都是按最不利工况来选型的,有相当的余量。
而水泵的能耗与流量近似成3次方的关系,如下式:
其中:N:水泵能耗;Q:水泵流量。
由上式可见:如果能够减少冷冻(却)水泵的流量,那么水泵的节能将非常可观。
举例说明:
当冷冻水泵的流量降为原流量的90%时,水泵的能耗将降为原来的72.9%;
当冷冻水泵流量降为原流量的80%时,水泵的能耗将降为原来的51.2%。
可见改变流量,水泵的节能十分显著。
3 实现节能的方法
在保证空调系统能正常运行的前提下,为了降低冷冻(却)水泵的流量,我们有必要先分析一下冷冻(却)水泵的运行情况。
以重庆陈家坪汽车站富丽大酒店空调系统为例:
空调水系统具体配置为:
主机:一台“约克”螺杆机,制冷量:130万Kcal/h。
冷冻水泵:2台“开利”离心泵,流量280m3/h,扬程:110m,功率:45KW,一用一备。
冷却水泵:2台“开利”离心泵,流量400m3/h,扬程:32m,功率:55KW,一用一备。
酒店空调运行情况:每年4月至11月供冷,每天运行20小时。
制冷面积11580㎡。
根据重庆夏天的气温变化情况,每年7月至9月是气温最高的时间段,在这个时间段内空调基本是全负荷运行,而其余时间段则为过渡期,在过渡期间,空调的冷负荷并未达最大,但只要空调系统一启动空调冷冻(却)水泵就会按额定功率运转,这就会出现非常不经济的运行状况:即冷冻供回水的温差只有1-2℃,而设计温差为5-7℃,空调系统处于大流量低温差的状况下。
为了改变这种不经济的运行状况,可以用两种方法来实现。
方法一:在末端设置电动二通阀或电动三通阀来调节。
此方法虽然降低了系统的流量,但却大大增加了系统的阻力。
因为:P=γ•Q•H
P:水泵功率;γ:水的容重;Q:水泵流量;H:水泵压头(扬程)。
功率为工作点下曲线围成的面积。
调节阀门虽然使Q减少,但H增加,并且效率降低(如下图的A’)。
因而其节能效果相当有限。
方法二:通过变频调节改变水泵的转速而达到节能目的,改变转速即改变泵的运行特性曲线,但没有改变管路的阻力。
因为当冷量减少时,水量作等比减少。
当流量减少时,功率P以立方关系递减。
由此节能效果明显。
如下图中的A’’。
节能原理图
由上图可知,通过变频技术来降低空调冷冻(却)水泵的流量,从而达到节能降耗的方法是完全可行的。
4 变频节能系统的实例
同样以重庆陈家坪汽车站富丽大酒店为例。
4.1 变频节能系统的控制原理
(1)控制系统采用温差控制、压力保护的原理;
(2)在每台主机蒸发器及冷凝器的进出口、集水器、分水器等对空调系统运行有特殊要求的末端分别安装温度传感器,用以检测系统的实际负荷;
(3)根据需要设定系统的正常工作温度,并给出最高和最低的运行水温差,在此范围内,可以随时在触摸屏上调节运行所需温差。
当系统实际负荷增加时,温差增大则提高频率,加大水泵转速;反之,温差变小则降低频率,减慢水泵转速;
(4)在系统最不利环路末端安装压力传感器以保证系统末端用户的正常使用;
(5)在每台主机的进出口安装压力传感器,保证主机的正常工作压力,确定系统的最小流量,同时保障各台主机之间不会出现流量失调的现象。
4.2 变频节能系统配置表
其空调水泵变频系统设备明细如表1:
表1
序号设备名称型号单位数量备注
1. 温度传感器 TS6001-1K 台8 M•K•Juchheim Cmbb&Co
(德国)
2. 压力传感器 QS-YF-390 台 4 M•K•Juchheim Cmbb&Co
(德国)
3. 检测主机PCD1-M130 台 2
4. 模拟输入板 PCD2-W340-2 台 4
5. 模拟输出板 PCD2-W600-2 台 4
6. 系统扩展板 PG3-S61-3 台 2
7. 继电输入板 PUA-J250-2 台 4
8. 继电输出板 PUA-J340-2 台 4
9. 直流电源S-35-24 台 2
10. ABB变频器ACS-140(45KW)台 1 瑞士
11. ABB变频器ACS-140(55KW)台 1 瑞士
12. 可编程控制器PG3 台 1 SAIA(瑞士)
13. 可编程控制器PG4 台 1 SAIA(瑞士)
14. 配电箱台 2
15. 控制软件套 2
16. 触摸屏HITCH 台 1 台湾
4.3 变频节能系统结构图
空调水泵变频系统结构示意图
4.4 空调变频节能系统实际节能效果
表2、表3为实测数据
表2 冷冻水泵变频数据表
日期机型时段
12:00-18:00 18:00-3:00
2005.5.28 冷
冻
水
泵工频45.92 HZ12:00-15:00 工频45.92 HZ18:00-23:00 变频16.3HZ15:00-18:00 变频17.76HZ23:00-3:00 2005.5.29 变频15.86HZ 变频17.56HZ
2005.5.30 变频16.3HZ 变频17.42HZ
2005.5.31 工频46.91 HZ 工频46.91 HZ
2005.6.1 变频16.3HZ 变频17.42HZ
2005.6.2 工频45.91 HZ 工频46.52 HZ
平
均
效
率
μ平均工频46.25 HZ 平均工频46.45 HZ
平均变频16.19HZ 平均变频17.54HZ
变频后平均工作频率
30.06 HZ 变频后平均工作频率
28.91 HZ
效率65%效率62.24%
平均效率63.62%
表3 冷却水泵变频数据表
日期机型时段
12:00-18:00 18:00-3:00
2005.5.28 冷
却
水
泵工频47.83 HZ
12:00-15:00 工频47.54 HZ
18:00-23:00
变频22.26HZ
15:00-18:00 变频25.76HZ
23:00-3:00
2005.5.29 变频22.4HZ 变频21.56HZ 2005.5.30 变频21.56HZ 变频21.54HZ 2005.5.31 工频49.5 HZ 工频48.18 HZ 2005.6.1 变频22.5HZ 变频25.17HZ 2005.6.2 工频48.89 HZ 工频46.38 HZ。