中央空调变频节能

产品概述                                                                      

1、中央空调系统耗电的现状

  一般来说，中央空调系统的较大负载能力是按照天气较热、负荷较大的条件来设计，但实际上系统较少在这些极限条件下工作。根据有关资料统计，空调设备95%的时间运行在70%负荷以下，特别是冷气需求量少的情况下，主机负荷量低，为了保证有较好的运行状态，主机能在一定范围内根据负载的变化加载或卸载，但与之相配套的冷却泵和冷冻泵却仍在高负荷状态下运行，这样会带来以下一系列问题：

  l 水流量过大使冷水系统进水和回水温差降低，引起主机热交换效率下降，电能浪费严重。

  l 水泵压力过大，通常都是通过调整管道上的阀门开度来调节冷却水和冷冻水流量，因此阀门上存在着很大的能量损失。

由于中央空调冷却水、冷冻水系统运行效率低，能耗较大且属长期运行，进行节能技术改造是完全必要的。

2．中央空调冷冻/冷却泵调节转速的节电原理

  采用交流变频技术控制冷冻/冷却泵的运行，是目前中央空调系统节能改造的有效途径之一。

  泵的负载功率与转速成3次方比例关系，即P∝N³，其中P为功率，N为转速；可见用变频调速的方法来减少水泵流量的经济效益是十分显着的，当所需流量减少，水泵转速降低时，其电动机的所需功率按转速的三次方下降。例如：

  A． 当水泵流量下降10％（跟踪输出频率为45Hz）

则电动机轴功率P′=(0.9)³P=0.729P    即节电率27.1％

  B. 当水泵流量下降30％（跟踪输出频率为35Hz）

则电动机轴功率P′=(0.7)³P=0.343P    即节电率65.7％

  当用冷量下降时，所需的水流量减少，通过电动机的调速装置降低泵的转速来减少水的流量，泵的轴功率相应减少，电动机的输入功率也随之减少。当用冷量增加，冷机负荷量增大，冷凝器进出水温差增大，变频器运行频率增加，水泵转速加快，水流量增加，从而维持温差恒定。反之亦然。从而达到理想的节能效果。

3、节电控制原理

  “保瓦博士”PTI-PK系列中央空调节电系统通过温度模块及温度传感器将冷冻/冷却泵的回水温度和出水温度读入内存，并计算出温差值；然后根据其温差值来控制变频器的转速，调节出水的流量，控制热交换的速度。温差大，说明室内温度高，应提高冷冻/冷却泵的转速，加快冷冻/冷却水的循环速度和流量，加快热交换的速度；反之温差小，则说明室内温度低，可降低冷冻/冷却泵的转速，减缓冷冻/冷却水的循环速度和流量，减缓热交换的速度。这样反复的跟踪并闭环控制，以达到节约电能的目的，节电率可高达20-50%。

4、应用范围

  各类中央空调的冷却泵、冷冻泵、冷却塔风机、送风风机等。

5、节电控制过程

  以50Hz的频率变频启动M1冷冻/冷却泵（*1台泵），并自动转入温差控制系统，温差控制曲线--如图一：

                                                           图一  温差与节电柜运行频率的控制曲线

  节电柜的上限频率设为50Hz，节电柜的下限频率为30Hz（根据现场情况而定），自动控制时按照图一的控制曲线，并结合先进的智能模糊控制技术。

  当温差≤1℃时，变频器将在30Hz频率运行，随着室内温度的不断升高，冷冻/冷却回水的温度也不断上升，变频器的运行频率也随着温差的增大而自动升高；

（2）当温差≥5℃时，变频器将在50Hz频率运行，这时1台变频器已无法满足控制要求；需要启动M2冷冻/冷却泵（*2台泵），M2启动过程完成后，共同调节冷冻水的流量，控制热交换的速度，实现了出水和回水间的恒温差控制；

（3）当温差继续升高并≥5℃时， 要启动M1、M2冷冻/冷却泵进行工频运行，共同调节冷冻/冷却水的流量，控制热交换的速度，实现了出水和回水间的恒温差控制；

（4）如果当温差降低到≤1～2℃时，可关闭其中的1泵，保留1台变频器自动运行，实现较大限度的节能。

冷冻/冷却泵在运行后，控制系统会自动给主机发出运行允许信号，从而保证主机开机运行时不会出现如管道结冰的危险，从而保证了变频节能部分能很好地配合整个中央空调系统的运行。

   另外，可根据用户的要求及现场的情况，增加PLC控制器、数据模块及液晶人机界面等，为用户定制智能操作平台。让用户能远程（或就地）自动（或手动）监控整个中央空调系统的运行。在用户设定的室内恒温条件下，中央空调智能平台会自动选择是投入1台主机还是2台主机，并自动投入或退出冷冻泵与冷却泵的数量，冷冻泵与冷却泵始终都有1台受到变频的闭环控制，冷却塔的风机也会根据环境温度的变化及冷却水的温度情况自动选择开启或停止。整个中央空调系统都受到这个智能操作平台的较佳管理。这样，除了使控制与操作变得更加人性化以外，更能大大节约用电，使整个中央空调系统的节电效果再提高5-20%。

 冷冻/冷却泵控制原理图如下：

6、节电设备特点

l 可配备触摸屏人机介面，操作控制简捷，各种数据显示直观；

l 配备可编程控制器、RS485通信模块，节电/旁路自动切换，操作方便；

l 内置瞬时停电再启动功能及再试启动功能，在无人看管的情况下，完全自动化运行；

l 对冷冻/冷却泵实现软启动和软停机，可完全消除网管的水锤效应；

l 可随时调节管路中的压差，保证在合适的范围内；

l 运行合理，电机、水泵、联轴器的使用寿命将大大提高；

l 冷冻和冷却泵的节电率在20%以上，甚至可达60% 。

2、变频器的安装环境

2.1安装环境要求

(1) 安装在通风良好的室内场所，环境温度要求在-10oC~40oC的范围内，如温度**过40oC时，需外部强制散热或者降额使用。 

(2) 避免安装在阳光直射、多尘埃、有飘浮性的纤维及金属粉末的场所。

(3) 严禁安装在有腐蚀性、爆炸性气体的场所。

(4) 湿度要求低于95%RH，无水珠凝结。

(5) 不可在机械冲击、振动场合下使用。

(6) 尽量远离电磁干扰源和对电磁干扰敏感的其它电子仪器设备。

2.2  安装方向与空间

(1) 一般情况下应立式安装。

(2) 安装间隔及距离较小要求，如图2-1所示。

(3) 多台变频器采用上下安装时，中间应用导流隔板，如图2-2所示。

                        图2-1                                    图2-2

3、变频器面板的拆卸和安装

拆卸:用十字螺丝刀把四个螺钉卸下来，即可卸下壳体。

安装:将安装螺孔对齐后，上好螺钉即可。

4、变频器配线的注意事项

注意：

(1) 接线前，确保已完全切断电源10分钟以上，否则有触电危险。

(2) 严禁将电源线与变频器的输出端U、V、W连接。

(3) 变频器本身机内存在漏电流，为保证安全，变频器和电机必须安全接地，接地线一般线径为3.5mm2以上铜线，接地电阻小于10Ω。

(4) 变频器出厂前已通过耐压试验，用户不可再对变频器进行耐压试验。

(5) 变频器与电机之间不可加装电磁接触器和吸收电容或其它阻容吸收装置,如图3-3。

(6) 为提供输入侧过电流保护和停电维护的方便，变频器应通过中间断电器与电源相连。

(7) 继电器输入及输出回路的接线(X1~X6、FWD、REV、OC、、DO)，应选用0.75mm2以上的绞合线或屏蔽线，屏蔽层一端悬空另一端与变频器的接地端子PE相连，接线长度小于50m。

危险：

(1) 确保已完全切断变频器供电电源，操作键盘的所有LED指示灯熄灭，并等待10分钟以上，然后才可以进行配线操作。

(2) 确认变频器主回路端子P+、P-之间的直流电压值在降至DC36V以下后，才能开始内部配线工作。

(3) 只能由经过培训并被授权的合格专业人员进行配线操作。

(4) 通电前注意检查变频器的电压等级是否与供电压的一致，否则可能造成人员伤亡和设备损坏。

产品图片                                                                      

应用范围                                                                      

通风系统：锅炉鼓、引风机，窑炉引风机，通风风机，中央空调送风风机，冷却塔风机，除尘风机，罗茨风机等各类风机系统。

供水系统：恒压供水水泵，中央空调冷冻、冷却泵，自来水厂给水泵、加压泵，锅炉供水泵，车间机床冷却循环水供水泵，酒店热水泵，污水处理站各类泵，离心泵，泥浆泵，音乐喷泉，草地喷水等各类水泵系统。

塑胶橡胶：塑胶厂的注塑机，吹塑机，吹瓶机，吹膜机，成型机，废料破碎机；橡胶厂的成型机，挤压机，万马力机，搅拌机，密炼机等。

陶瓷行业：球磨机，窑炉引风机，干燥塔风机，原料搅拌机，柱塞泵，空气压缩机。

印染纺织：编织机，粘胶纺丝机，印花机，纺纱机，卷线机，筒子机，织布机，整经机，圆盘针织机，高温染色机，丝光机，锅炉引风机，空压机等。

造纸化工：传送带，造浆机，打浆机，纸浆搅拌机，鼓风机，脱水离心机，真空泵，循环泵、污水处理泵；过滤机，甲胺泵，气体压缩机等。

挖掘采矿：油田抽油机，油田注水泵，油田输油泵；矿山传送带，破碎机，浮选机，矿料搅拌机，煤井通风机，洗煤机，水泥厂风机、传送带等。

钢铁五金：钢铁厂辊道机，高炉送料、送风机，转炉除尘风机，轧钢机，空气压缩机；五金类工厂的车床，冲床，铣床，磨床，刨床，拉丝机，自动生产线；通用机械加工类工厂的食品机械，印刷机械，包装机械，成型机械，塑料机械等。

部分案例                                                                      

服务质量                                                                     

变频器发生以下情况，公司将提供保修服务：

   （1）保修范围仅指变频器本体；

   （2）正常使用时，变频器在18个月内发生故障或损坏，公司负责保修；18个月以上，将收取合理的维修费用；

   （3）在18个月内，如发生以下情况，也应收取一定的维修费用：

    不按使用说明书的操作步骤操作，带来的变频器损坏；

    由于水灾、火灾、电压异常等造成的变频器损坏；

    连接线错误等造成的变频器损坏；

    将变频器用于非正常功能时造成的损害；

   （4）有关服务费用按照实际费用计算。如有合同，以合同**的原则处理。

维护常识                                                               

保养和维护

变频器使用环境的变化，如温度、湿度、烟雾等的影响，以及变频器内部元器件的老化等因素，可能会导致变频器发生各种故障。因此，在存贮、使用过程中必须对变频器进行日常检查，并进行定期保养维护。

日常维护

在变频器正常开启时，请确认如下事项：

（1）电机是否有异常声音及振动。

（2）变频器及电机是否发热异常。

（3）环境温度是否过高。

（4）负载电流表是否与往常值一样。

（5）变频器的冷却风扇是否正常运转。

定期保养及维护

1、定期维护

变频器定期保养检查时，一定要切断电源，待监视器无显示及主电路电源指示灯熄灭后，才能进行检查。检查内容如表1所示。

2、定期保养

为了使变频器长期正常工作，必须针对变频器内部电子元器件的使用寿命，定期进行保养和维护。变频器电子元器件的使用寿命又因其使用环境和使用条件的不同而不同。如表2所示变频器的保养期限仅供用户使用时参考。

以上变频器部件更换时间的使用条件为：

（1）环境温度：年平均30℃。

（2）负载系数：80%以下。

（3）运行时间：每天12小时以下。

关于我们                                                                     

广州保瓦电子科技有限公司，十三年专业创新铸就的节能旗舰企业！以专业的研发机构、精湛的制造技术、遍布**的服务网络，不断**行业市场的纵深稳健发展，为电力、**设施、建筑楼宇和工业制造等领域提供电机、中央空调、路灯照明的节能改造及电能质量优化的专业一体化服务。

广州保瓦电子科技有限公司--广东省**企业--广东省守合同重信用企业--广东省民营科技企业--慧聪网2013电气行业**新锐企业--通过欧盟CE认证、三星九千认证--拥有3个商标注册、3项广东省**产品证书、4项实用新型**证书、9个保瓦计算机软件着作权登记证书

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