中央空调冷水机组水泵利用变频器的节能应用

摘 要：我国的大型商场、宾馆一般都采用中央空调冷水机组调节温度，空调制冷系统的能耗在商场、宾馆的电能消耗中占有很大的比例，而一般的商场、宾馆在空调设备均按设计工况的最大制冷量来考虑的, 机组大多数时间在低负荷情况下工作, 如何在保证供冷质量的情况下采取有效措施降低能耗, 减小商场、宾馆的运营成本, 提高经济效益，以缓解夏季用电的紧张局面。本文着重研究中央空调冷水机组水泵利用变频器的应用及其节能效果。

前言：减速的基本原理：
　　根据交流电动机工作原理中的转速关系，n=60f(1-s)/p；式中n---电机转速；f---电源频率；p---电机极对数；s---电机转差率；从公式中得出：均匀改变电动机定子绕组的电源频率，就可以平滑地改变电动机的同步转速。电动机转速变慢，轴功率就相应减少，电动机输入功率也随之减少，这就是水泵调速的节能作用。

　　 交流电动机转速物性为一条稍向下倾斜的曲线，如图A所示，调速时的特性仍为稍向下倾斜曲线，是在不同频率时相互平等的一组曲线，如图B所示：


变频调速还具有以下优点 :

① 转差率小，转差损失小, 效率可高达90…95%以上。
② 实现电机软启动（最大启动电流小于额定电流）。
③ 实现平滑无级调速，精度高, 调速范围宽(0…100%), 频率变化范围大(0…50Hz)。
④ 起动转矩大(可达到额定值的1.1倍), 启动平稳，无冲击负荷，大幅度降低设备损耗延长了设备使用寿命，减少维修费用。
⑤ 提高电网侧功率因数。
⑥ 安装容易, 调试方便, 操作简单。
⑦ 不仅适用于水泵, 风机类负荷的节能调速, 而且也适用于旧设备的改造。
⑧ 在空调系统中，调节水流量，把冷水机组的进水和回水温度控制在适当的范围之内，
保证主机的热交换率，节省主机能耗。
⑨ 有欠压、过流、缺相、漏电等保护措施，改善了电机运行条件，提高运行的可靠性。
⑩ 变频器可采用高速度的16位CPU与专用的大规模集成电路配合，用软件实现V/5自动调整，具有：与计算机可编程控制器联机控制的功能，容易实现生产过程的自动控制。

论文内容：
　　广州广百股份有限公司新翼大楼于2002年5月落成投入使用，该大楼总建筑面积80000m2，集购物、餐饮、办公于一体的大型百货商场，其中中央空调供冷面积约37400m2。中央空调系统设备配置如下：二台制冷量4218kw、三相电动机功率777kw；一台制冷量2110kw、三相电动机功率 406kw；型号: 19XR
　　上海开利牌离心式冷水机组,其附属设备为5台500t/h冷却塔(配备5台11kw三相六极电机)；3台160kw三相电机冷却泵(配施耐德 Altivar68型160kw变频器3台)；3台132kw三相电机冷冻泵(配施耐德Altivar68型135kw变频器3台)；2台75kw三相电机冷却泵(配施耐德Altivar58型75kw变频器2台)；2台75kw三相电机冷冻泵(配施耐德Altivar58型75kw变频器2台)；




调试分析：
　　机组在2002年5月后开始调试使用，由于离心式冷水机组在负载发生变化时会自动调节导叶角导来调节制冷量己经是节能模式，在此我们着重调整水泵变频器的频率参数以取得冷水机组的最佳节能模式。调试时间2002年7月17日下午14:00分------16:00分，室外温度31℃ (运行一