浅析中央空调循环水泵闭环变频控制的节能应用

变频节能在中央空调系统中的应用一. 概述改革开放以来，我国国民经济迅速发展，但是能源工业的发展远远满足不了需要，而且相当一个时期内能源缺口的状态不会改观，因此国家以开发与节约并重的能源政策为主。

尤其以节约宝贵的二次能源-电能为主，我国电能最大的用户是电机，约占50%，其中风机水泵的耗电占全部电能的30%。

传统的风机水泵的风量、水量的调节是靠风门、节流阀的调节。

当风量、水量的需要减少时，风门、阀的开度减少;当风量、水量的需要增加时，风门、阀的开度增加。

这种调节方式虽然简单易行，已成习惯，但它是以增加管网损耗，耗费大量能源在风门、阀上为代价的。

并且通常在设计中，用户风机水泵的设计容量都要比实际需要高出很多，这样容易形成人们常说的“大马拉小车”的现象，造成电能的大量浪费。

如果采用调节速度的方式来调节流量，就可以从根本上防止电能浪费。

近年来随着电力电子技术的发展，变频调速技术越来越成熟，因此推广变频调速在风机、泵类设备上的应用，对于减少能源浪费具有重要意义。

二. 中央空调系统的节能改造原理1.系统分析在中央空调系统中冷冻水泵和冷却水泵的容量是按照建筑物最大设计热负载选定的，且留有余量，而运行情况是一年四季长期在固定的最大水流量下工作，由于季节、昼夜和用户负荷的变化，实际空调热负载在绝大部分时间内远比设计负载低，图1示出某建筑物的实测热负载率变化的情况，由图1可见，与决定水泵流量和压力的最大设计负载(负载率为100%)相比，一年中负载率在50%以下的小时数约占全部运行时间的50%以上。

一般冷冻水设计温差为5～7℃，冷却水的设计温差为4～5℃，在系统流量固定的情况下，全年决大部分运行时间温差仅为1.0～3.0℃，既在低温差、大流量情况下工作，从而增加了管路系统的能量损失，浪费了水泵运行的输送能量。

根据统计分析，一般空调水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的20～30%，故节约低负载时水系统的输送能量，具有很重要的意义，因此，随热负载而改变水量的变流量空调水系统显示了其巨大的优越性，而得到越来越广泛的应用。

中央空调系统水泵变频节能改造方案三、中央空调系统构成及工作原理1、冷冻机组：通往各个房间的循环水由冷冻机组进行“内部热交换”作用,使冷冻水降温为5~7℃。

并通过循环水系统向各个空调点提供外部热交换源。

内部热交换产生的热量，通过冷却水系统在冷却塔中向空气中排放。

内部热交换系统是中央空调的“制冷源”。

2、冷冻水塔：用于为冷冻机组提供“冷却水”.3、“外部热交换"系统：由两个循环水系统组成：⑴、冷冻水循环系统由冷冻泵及冷冻管道组成。

从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道,在各个房间内进行热交换，带走房间内的热量，使房间内的温度下降。

⑵、冷却水循环系统由冷却泵、冷却水管道及冷却塔组成。

冷冻机组进行热交换，使水温冷却的同时,必将释放大量的热量，该热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高,冷却泵将升了温的冷却水压入水塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再将降了温的冷却水,送回到冷冻机组，如此不断循环,带走冷冻机组成释放的热量。

4、冷却风机⑴、室内风机:安装于所有需要降温的房间内，用于将由冷冻水冷却了的冷空气吹入房间，加速房间内的热交换；⑵、冷却塔风机用于降低冷却塔中的水温，加速将“回水”带回的热量散发到大气中去。

中央空调系统的四个部分都可以实施节电改造.但冷冻水机组和冷却水机组的改造改造后节电效果最为理想，文章中我们将重点阐述对冷冻机组和冷却机组的变频调速技术改造。

四、中央空调变频系统改造方案现将内蒙古某饭店的中央空调系统的变频节能改造方案做一具体介绍。

1．中央空调原系统简介：1.1该集饭店中央空调系统改造前的主要设备和控制方式：450冷吨冷气主机2台，型号为特灵二极式离心机，两台并联运行；冷冻水泵2台，扬程28米配有功率45KW，冷却水泵有2台，扬程35米，配用功率75KW。

均采用两用一备的方式运行。

冷却塔2台，风扇电机11KW，并联运行。

室内风机4台，5。

5KW,并联运行。

1。

2原系统的运行及存在问题:该饭店是一家五星饭店,为了给客入营造一个良好的居住环境，饭店大部空间采用全封密的，且饭店大部分空间自然通风效果不好，所以对夏季冷气质量的要求较高.由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计，且留有10％—20％左右的设计余量.其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节.这样，冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行，造成了能量的极大浪费。

中央空调循环水泵变频控制与节能分析发表时间：2019-11-07T16:18:53.183Z 来源：《基层建设》2019年第22期作者：魏翔[导读] 摘要：随着我国经济的发展及科技水平的不断上升，以及当前我国新时代下，生态环保理念的宣传，人们对于人们在生产生活过程当中更加注重对环保技术的应用。

南京热备舒能源科技有限公司江苏南京 210000摘要：随着我国经济的发展及科技水平的不断上升，以及当前我国新时代下，生态环保理念的宣传，人们对于人们在生产生活过程当中更加注重对环保技术的应用。

为了进一步促进我国可持续经济的可持续发展，我们就要注重对节能环保技术的应用。

关键词：中央空调；循环水；变频1 中央空调机自动化控制现状分析随着中共空调系统在城市建筑中应用的普及，空调系统的循环水泵节能控制日渐受到物业管理部门的关注。

循环水泵系统作为中央空调系统建设的重要组成部分，在水泵系统建设时通常以建筑物的最大冷负荷为基础，在系统选型时保留10%～20%左右的剩余量，以此保证中央空调制冷效果的稳定性。

在中央空调的实际建设中，由于空调运行时其冷负荷无法得到稳定控制，这在一定程度上缩短了空调系统的满负荷运行时间，长时间处于轻载工作状态的空调主机，与工频状态下满负荷运行的循环水泵系统无法得到有效协调，使得中央空调系统在运行状态下不仅浪费了大量能源，也影响了循环水泵系统的使用寿命。

为进一步提升中央空调循环水系统的节能性，我国在对空调系统循环水变频节能开展深入研究的同时，也在教育改革中增设了暖通专业，通过开展空调对室内采暖，通风及空气调节等室内因素影响的研究工作，为空调循环水泵变频的节能的工程实践提供有效的技术指导，以此促进中央空调循环水泵变频节能的工程应用，为我国的建筑节能做出贡献。

2 中央空调循环水泵变频节能原理介绍在中央空调水泵的运行耗能中，循环水泵的电力消耗约占消耗总量的近25%，因此控制循环水泵系统的耗能在空调系统节能控制中占有重要地位。

变频技术在中央空调节能控制中的应用郭海生摘要：中央空调已经得到了相对广泛的普及应用，虽说它极大的方便了人们的生活，但由此而造成的电能过度消耗问题却也需要我们重点关注。

以下笔者分析了变频技术在中央空调节能控制中的应用，并阐述了具体的节能效果。

关键词：变频技术；中央空调；节能控制；应用现如今，科技日新月异，人们的生活水平也在不断提高，但这方面的变化却造成了能源的过量消耗。

本文中笔者提出了一种针对中央空调的变频调速改造方案，从具体的工程案例入手对各组成部分进行了详细论述。

一、工程概括楼宇中央空调通常由电机、冷冻泵、冷却泵等部分组成，其中主机为间歇式的工作方式，冷却泵和冷冻泵为连续工作方式，且呈恒速运行。

水泵电机的容量通常由夏季最大热负荷决定，综合实际运行状态下的各类因素分析，大部分时间水泵电机都会处于轻载运行的状态。

综合相关数据分析，楼宇中央空调中水泵以及风机的能耗将占到其总体能耗的35%，因此若能够在这一部位进行变频调速控制，将取得显著的节能效果。

具体结构如下图：某办公大厦由A、B两栋楼组成，其中A栋为35层，B栋为29层。

A栋的空调系统配备有3套离心式冷水机组，核心主机功率为530kw，冷冻泵以及冷却泵的功率均为90kw，冷却塔功率为11kw。

B栋配备有4套冷水机组，核心主机功率为396KW，冷冻泵以及冷却泵的电机功率均为75kw，冷却塔为7.5kw。

需要强调的是，主机具有自动加载以及卸载的能力，冷冻泵以及冷却泵的电机均采用Y /△的方式进行启动。

上述设备全年均呈恒速状态运行，所需要的电源主要由办公大厦的配电房供给，电流会先经由开关柜分流至每套机组的控制柜。

空调机组的自动或手动操作是由继电接触控制来完成的，具体启动顺序如下：①冷却塔；②冷却泵；③冷冻泵；④主机。

二、控制要求本次研究中涉及到的案例为改造工程，需要在充分利用原有线路的基础上对冷却泵以及冷冻泵电机开展变速控制。

在综合各方要求以及现有改造条件的基础上，A、B两栋楼各设置了一台变速柜，配有两台变速器，主要负责完成对于冷冻泵以及冷却泵电机的变速控制。

变频器在中央空调循环水冷却塔中的节能应用方案变频器在中央空调循环水冷却塔中的节能应用方案1.概论中央空调系统已广泛应用于工业与民用领域，在宾馆、酒店、写字楼、商场、住院部大楼、工业厂房中的中央空调系统，其制冷压缩机组、冷冻循环水系统、冷却循环水系统、冷却塔风机系统等的容量大多是按照建筑物最大制冷、制热负荷选定的，且再留有充足余量。

在没有使用具备负载随动调节特性的控制系统中，无论季节、昼夜和用户负荷的怎样变化，各电机都长期固定在工频状态下全速运行，造成了能量的巨大浪费。

近年来由于电价的不断上涨，使得中央空调系统运行费用急剧上升，致使它在整个大厦营运成本费用中占据越来越大的比例，加之目前各生产、服务业竞争激烈，多数企业利润空间不够理想。

因此电能费用的控制显然已经成为经营管理者所关注的问题所在。

据统计，中央空调的用电量占各类大厦总用电量的70%以上，其中中央空调水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的20~40%，故节约低负荷时压缩机系统和水系统的消耗的能量，具有很重要的意义。

所以，随着负荷变化而自动调节变化的变流量变频空调水系统和自适应智能负荷调节的压缩机系统应运而生，并逐渐显示其巨大的优越性，而且得到越来越多的被广泛推广与应用。

采用变频调速技术不仅能使空调系统发挥更加理想的工作状态，更重要的是通常其节能效果高达30%以上，能带来良好的经济效益。

2.中央空调系统的一般结构与工作原理中央空调系统一般主要由制冷压缩机系统、冷媒(冷冻和冷热)循环水系统、冷却循环水系统、盘管风机系统、冷却塔风机系统等组成。

其工艺结构流程图如图A所示，在图A中制冷压缩机组通过压缩机将制冷剂(冷媒介质如R134a、R22等)压缩成液态后送蒸发器中，冷冻循环水系统通过冷冻水泵将常温水泵入蒸发器盘管中与冷媒进行间接热交换，这样原来的常温水就变成了低温冷冻水，冷冻水被送到各风机风口的冷却盘管中吸收盘管周围的空气热量，产生的低温空气由盘管风机吹送到各个房间，从而达到降温的目的。

中央空调循环水泵变频控制与节能研究摘要：变频控制技术作为自动化与其他产业融合的核心技术，带来一场现代科技应用于建筑节能领域的新革命。

通过变频控制，能使空调系统运行中的能源消耗与实际需求保持动态平衡，从而在稳定发挥空调功能的同时，避免能源资源的过度浪费。

基于此，本文分析了变频控制节能技术在中央空调循环水泵中应用的原理及意义，并提出了相应的设计建议。

关键词：变频技术；中央空调；节能控制引言：根据资料统计显示，我国大型公共建筑单位面积能耗约180kWh/(m2·年)，中央空调系统耗电占到了建筑总耗电的 40%-60%。

要降低大型公建的能耗，空调系统作为建筑的“用能大户”，其节能减排十分重要。

由此一来，基于变频技术的空调节能新思路应运而生，并越来越广泛地应用于中央空调循环水泵系统的设计实践中。

一、中央空调循环水泵变频节能的相关概述（一）中央空调循环水泵变频节能的基本原理受技术条件、生产条件、设计理念等多方面因素的限制，传统时期运行状态中电气设备的交流电使用频率都是相对固定的。

这样一来，电气设备的实际用电情况很难随应用场景变化而变化，进而很容易引发电能资源的浪费问题，且不利于设备使用寿命与使用安全的有效保障。

随着社会经济、科技、工业等领域的不断发展，人们逐渐意识到了控制电气设备用电方式的可行性与价值性，进而研究开发出了相应的变频技术、自动化技术。

简单来讲，变频技术的原理就是一种以交流电为作用对象，以多种频率交流电为输出对象的转换技术。

在此过程当中，电能资源的基本属性并不发生改变，只有频率随着变频器或变频系统的控制调节而变化。

在中央空调循环水泵这一具体电气设备的应用视域下，变频技术主要用于实现水泵转速的调节控制，从而进一步控制冷却水的流量，避免水资源的过度浪费。

除此之外，变频技术还可用于控制循环水泵中的冷却水温度参数，从而避免中央空调的运行热负荷超出允许范围，在降低空调能耗、确保做功稳定的同时，有效延长循环水泵乃至空调整体的使用寿命。

一．前言2二，模糊控制原理概述 (3)三．调节水泵转速的节电原理 (4)四．中央空调系统的设计 (5)五、采用PID闭环控制的中央空调泵节能系统存在的缺陷 (6)六．采用模糊智能闭环控制的中央空调泵节能系统特点 (7)七．中央空调变频节能方案 (9)八．系统硬件设计框图 (10)九．软件设计流程图 (12)十、节能改造后对设备的影响 (13)十一、变频器谐波的影响及抑制谐波的措施 (13)十二．实际节能效果测试及经济效益分析 (14)十三．结论 (16)中央空调水泵变频节能与模糊控制的应用【摘要】：中央空调冷水机组的最大负载能力是按最大热负荷来设计的，热负荷是随环境温度变化而变化的量，而水泵所耗的功率基本不变，这样，在空调运行的大多数时间里，存在着较大的能量浪费，用PLC可方便的实现模拟信号的数字化处理，利用编程软件的形式实现模糊控制。

从而达到良好的节能效。

关键词：中央空调、水泵电机、变频节能、模糊控制。

Abstract：The maximum load capability of the central air conditioner water—coollng ssembling setis designed based on the maximum thermal load，and maximum thermal load aries with the environment Temperature and water—pump power consumptlOn keep steady hus．Use PLC can conveniently realize simulation signal of digital signals disposal Using programme software of form implement fuzzy—control and achieve better energy—saving effectvords：Central Air Conditioner，Water Pump Motor，Frequency energy —saving，fuzzy—contr01一．前言中央空调系统运行时间长，耗电量大，且有逐年上升趋势，在深圳年耗电量已达500亿度，随着城市建设的进一步扩大，空调能耗不仅给城市能源、环境保护带来巨大压力，而且也给建筑的经营者带来沉重的经济负担，因此空调节能已成为一个迫切亟待解决课题。

浅谈中央空调循环水泵闭环变频节能的可行性发布时间：2022-12-06T01:29:14.619Z 来源：《福光技术》2022年23期作者：张伟翰[导读] 在中央空调中，循环水泵发挥了重要作用，围绕它所构建的循环水泵闭环变频系统在技术应用方面趋向于多元化丰富操作，而现如今，新一代系统更追求变频节能操作，这大幅度提升了水泵闭环变频节能效率与水平。

广州大学城投资经营管理有限公司广东省广州市 510006摘要：在中央空调中，循环水泵发挥了重要作用，围绕它所构建的循环水泵闭环变频系统在技术应用方面趋向于多元化丰富操作，而现如今，新一代系统更追求变频节能操作，这大幅度提升了水泵闭环变频节能效率与水平。

所以本文中就简单介绍了中央空调循环水泵闭环公变频节能的基本工作原理，分析其闭环变频节能的改造可行性问题，最后分析循环水泵在改造后的变频节能效果。

关键词：中央空调；循环水泵；闭环变频节能；可行性；改造；节能效果在当前，企业经营已经全面进入了微利时代，所以企业为了提高设备能源率也提出了诸多技术创新要点，希望借此契机降低能耗，确保变频调速技术日趋成熟化。

为此，本文希望分析中央空调节能调节技术，它希望一改传统中中央空调低效率、高能耗状态问题，为企业竞争力提升提供巨大发展契机。

实际上，我国早在1998年就已经实施了能源节约法相关法律规制，希望确保变频节能技术日渐城市化。

而在针对中央空调中的循环水泵节能技术研究、应用过程中，也深入研究相关技术内容，明确中央空调循环水泵变频节能技术的基本工作原理。

一、中央空调循环水泵闭环变频节能技术的基本工作原理在中央空调中，循环水泵电耗消耗高，大约占到整个中央空调系统的1/4左右，因此针对中央空调的节能关键就是循环水泵节能。

在目前看来，循环水泵在选型与调控、设计等诸多方面都涉及节能问题，其在节能控制效果与能源效率修整方面存在诸多问题，非常值得深入研究[1]。

就中央空调循环水泵的实际运行状况来看，如果冷冻水或者冷却水出水温差能够控制在5小时左右，其系统做功耗电量就能达到一个相对理想的水平标准上。