中央空调冷冻水泵更换水泵并加装变频装置

摘　要：本文以海洋石油大厦A座中央空调冷冻水泵更换水泵并加装变频装置为例，提出了2个改造方案，分别针对改造方案进行了耗电节能的计算，具体阐述了投入与回收的成本分析。
关键词：变频装置；耗电量；收回成本；具体实施
一 、海洋石油大厦A座的现状
　　根据海洋石油大厦A座中央空调现实状况，中央空调冷冻水泵为工频恒定转速运行，用调节阀门来控制系统水流量，来保证制冷机组蒸发器进出水温度的温差，既不经济又不能有效的节约电能。对循环水泵加装变频器后可以根据蒸发器进出水温差进行调节水泵的转速，从而节约电能，并能达到制冷机组最佳工况条件。
　　目前海洋石油大厦A座冷冻水循环泵3台，为英国SPP水泵有限公司生产的125-40水泵2台，100-40水泵1台，功率分别为55KW和37KW，扬程为55m，流量192m3。小泵（100－40）作为备用泵运行。
二、海洋石油大厦A座中央空调冷冻水泵改造方案
　　2.1方案一：对原有水泵2#泵加装变频器
　　如对2台55KW水泵的其中1台加装变频器，做到夏季制冷用1台泵工频运行，变频泵作为调节流量来运行，这样既保证了制冷机组的最佳运行效率，又减少了冷冻水循环泵的耗电量。
　　改造前：按照2台泵夏季运行时间计算，每天运行10小时计算，全年夏季工作日运行100天计算。全年夏季耗电：
　　55千瓦×2台×10小时×100天＝110000KWH。
　　改造后：按照一台水泵工频运转，一台水泵变频运转，变频器配置水泵节电效果在单台水泵总耗电量的20%进行计算，夏季节电：
　　工频泵：55千瓦×10小时×100天＝55000KWH
　　变频泵：55000KWH－（55000KWH×20％）＝44000KWH
　　改造后全年夏季耗电：55000KWH＋44000KWH＝99000KWH
　　改造后全年夏季节电：110000KWH－99000KWH＝11000KWH
　　按照现行电价1.268元计算节约电费13948元。
　　加装变频器1台，所需费用约50000元，按照节约电费总额计算，需要50000元÷13948元＝3.58年收回成本。
　　按照公司实际节约电费计算，需要50000元÷5579.2元＝8.96年收回成本。
　　2.1方案二：将原有高耗能水泵更换新泵
　　由于此3台水泵为1997年投入运行，水泵性能及效率下降，耗能较高，目前已运转13年，按照水泵使用年限10年标准，已到报废年限，如更换为相同性能的国产水泵，如品牌为连成水泵，流量173 m3，扬程60ｍ，电机功率45KW。更换水泵后每台水泵功率减少 10KW，由于功率减小，在2台水泵工频运行状态下，全年夏季耗电量则比原水泵节约
　　（55千瓦－45千瓦）×2台×10小时×100天＝20000KWH
　　节约电费25360元。更换水泵改造费用约60000元，约2.36年收回成本。
　　如在新泵工频运行的基础上按照方案一安装变频器，新泵安装变频器后全年夏季与新泵工频运行比较可节电
　　10千瓦×10小时×100天×20％＝2000KWH
　　2台新泵加1台变频器与2台旧泵工频运转比较可节电
　　（旧泵全年夏季用电量）110000KWH－（1台新泵全年工频运转用电量）45000KWH－（单台变频泵全年用电量）43000KWH＝22000KWH
　　全年夏季可节约电费22000KWH×1.268元＝27896元
　　换泵及加装变频器总费用约110000元，全年节电需要3.94年收回成本。
三、冷冻水泵更换水泵并加装变频装置具体实施
　　3.1变频柜的标准及相关技术要求
　　3.1.1变频器采用ABB品牌，型号为ACS510，变频功率为45KW，产品性能稳定。控制开关机主要电器件采用施奈德和西门子，仪表及辅助元器件采用正泰，成套变频柜采用北京中能电气生产，该公司是专门变频柜厂家制作。
　　3.1.2根据海洋石油大厦A座冷冻水泵具体情况，一台变频柜做到控制三台37KW冷冻水泵，水泵软启动，可变频也可工频，一用而被，也可三台同时启动；再第一台软启动完成后，若流量不够第二台将会软启动，同时第一台将会自动切换为工频，并保证第二台泵变频运转，第三台泵启动方式也同第二台泵；泵的自动启动采用压力变控器的信号及温度控制器（需增加西门子PMC，用压差和温差来判断是否需要启动第二台或第三台泵）。变频器运行同样采用压差和温差来控制器信号。第一台泵变频运转时，要保证制冷机组运行的最低要求。
　　3.1.3拆除原有二台控制柜及电源，变频柜安装于原控制柜的位置，电源引自机房内备用开关（若没有备用开关需要改造电源柜），更换原有控制柜至泵的线缆。
　　3.2冷冻水泵及管道连接
　　3.2.1更换2台循环泵，泵采用上海连城泵，型号SLW125-250B，二级点击，功率37KW.
　　3.2.2拆除原有2台冷冻水泵，根据新泵的安装固定螺栓尺寸，需要在原水泵基础打固定螺栓，重新预埋固定螺栓。
　　3.2.3新装水泵与原有管道连接，材料采用与原有管道材质相同，根据现场情况对原有管道进行改造。
　　项目完工后，整个系统达到变频控制功能。