1.1 概述

  變頻調速技術作為一種成熟的節(jié)能手段已在國民經濟的各個領域得到了應用，利用變頻調速技術空調通風系統(tǒng)進行節(jié)能改造、可以大幅度降低電力消耗，減少龐大的電費支出。變頻調速器對空調風機、冷凍水泵冷卻水泵的節(jié)電率在30-60%，可降低了企業(yè)的運營成本。

  2.1中央空調目前存在的問題

  中央空調系統(tǒng)含冷凍泵。根據(jù)季節(jié)變化人為決定水泵的運行臺數(shù)，啟動方式大多為星--三角降壓啟動。工作時泵一直工頻運轉，不會因室溫變化而降速，能源浪費嚴重。水泵直接起動對設備的沖擊大，電機軸承的磨損大，所以設備維護工作量大。

  制冷風機一旦工作不會因室溫變化而降速，能源浪費嚴重。

  2.2中央空調系統(tǒng)節(jié)能分析

  中央空調是大型商場、賓館、超市、寫字樓、工廠等許多用電場所里耗電較大的單元，在總電費支出中，中央空調就占去了60%左右，因此中央空調節(jié)電就顯得尤其重要。但節(jié)電不是再生能源，而是提高用電效率，節(jié)電一定要有一個節(jié)電的空間存在。中央空調在設計和設備選型時通常是按照當?shù)貧v史上氣溫較高的天氣來設計，且留有15～20%的余量，也就是說即使是在天氣較熱的季節(jié)，空調也是有余量的(個別特殊情況例外)，這部分余量為設計余量。 除此之外，一年當中需要開空調的幾個月當中，溫差也很大，如5月份開空調與8月份開空調相比，5月份就有更大的余量。

  任何一個系統(tǒng)如果沒有節(jié)電的空間，再談節(jié)電就沒有意義，而中央空調正好存在以上分析的節(jié)電空間，所以說中央空調節(jié)電有很大的空間是完全可能的。 據(jù)有關部門調查分析，全國90%以上的中央空調基本是運行在70%的負荷以下，考慮季節(jié)氣溫變化和時差變化因素節(jié)電空間就更大。

  大部分中央空調的主機有自動加載和卸載的功能，且主機有螺桿式、活塞式、離心式等多種機型，不全是平方轉矩負載，對其進行節(jié)電改造投資大，投資回收期長，一般不改動空調的主機。因此，中央空調的改造主要把目光集中在了循環(huán)系統(tǒng)上。如果對循環(huán)系統(tǒng)進行節(jié)電改造，使主機也能間接節(jié)電，將是一個很好的節(jié)能方案。事實證明，通過對冷凍泵與冷卻泵的合理化控制，不但循環(huán)系統(tǒng)本身可節(jié)能30～60%，而且可以促進主機間接節(jié)能5～10%。中央空調系統(tǒng)中的循環(huán)系統(tǒng)、冷卻泵與冷凍泵除個別小型機型外，大部分為多泵，隨著天氣變化而啟動不同數(shù)量的泵，即：氣溫高時多開泵，氣溫低時少開泵，表面上看已經采取了節(jié)能手段，但是有些情況是沒有辦法解決的，例如開一臺泵不夠開兩臺泵浪費的問題，開0.7臺泵就能滿足的情況, 但只能開一臺泵而造成浪費。中央空調節(jié)能系統(tǒng)就是以冷凍水與冷卻水的進出水溫度為控制依據(jù)，對冷凍泵、冷卻泵及送風系統(tǒng)的風機進行變頻控制，使中央空調系統(tǒng)始終運行在較佳的狀態(tài)，從而達到節(jié)電的目的。

  我們知道，離心式水泵及風機流量壓力與軸功率之間存在以下關系：

  流量與轉速的一次方成正比。

  壓力(揚程)與轉速的二次方成正比。

  軸功率與轉速的三次方成正比。

  當降低水泵風機的轉速時，流量也同比例下降，但功率卻以轉速的立方迅速下降，它們之間的關系如下表所示：

  根據(jù)以上規(guī)律，可以得出對于風機、水泵進行節(jié)電改造，可以使系統(tǒng)在經濟合理的狀態(tài)下運行達到節(jié)能的目的。

  冷凍水冷卻水系統(tǒng)是按較大冷負荷進行設計的，但實際賓館的冷負荷不但在不同的季節(jié)是變化很大的，而且在同一季節(jié)不同的天氣(晴天和陰雨天)也是變化的，而且在同一日的早中晚各個不同的時刻也都是在變化之中，未采用變頻以前只能通過閥門來進行調節(jié)，盡管能減少部分負荷但仍造成了很大的電能浪費，采用變頻后可以根據(jù)冷負荷的變化來調整電機轉速和流量，電機的轉速發(fā)生變化后，所消耗的電能減少。

  節(jié)電率=1-(f/50)33 f為運行頻率

  盡管調節(jié)閥門后也能節(jié)省部分能量，但通過變頻調節(jié)后能大幅度的節(jié)省電能，這正是變頻器在中國乃至世界大量采用變頻節(jié)能技術的原因所在.

  采用變頻后變頻器運行頻率為40Hz，其節(jié)電率約50%。按保守估計節(jié)電率為35%

  2.3 實施方案

  1、不改變原來的配電系統(tǒng)，不增加原來配電系統(tǒng)的容量。

  2、不改變原來的環(huán)控系統(tǒng)。

  3、變頻節(jié)能控制系統(tǒng)采用單獨的溫度傳感系統(tǒng)與原空調系統(tǒng)的溫度傳感不發(fā)生任何關系。

  4、將冷凍水泵的輸入電源線斷開后串入變頻控制系統(tǒng)，冷凍水泵控制的溫度取樣點為冷水機組蒸發(fā)器的入水和出水溫度，在集水管上裝溫度傳感器。

  5、將冷卻水泵的輸入電源線斷開后串入變頻控制系統(tǒng)，冷卻水泵控制的溫度取樣點為冷水機組冷凝器的入水和出水溫度，在集水管上裝溫度傳感器。

  6、將制冷風機的輸入電源線斷開后串入變頻控制系統(tǒng)，在風機入風口安裝溫度傳感器;

  7、有變頻和工頻切換功能。

  8、控制系統(tǒng)根據(jù)溫度變化,自動改變泵/風機的運行速度。

  改造后的系統(tǒng)不改變原來現(xiàn)有系統(tǒng)，與原來現(xiàn)有系統(tǒng)兼容并能方便的實現(xiàn)切換。這是一個綜合的空調水泵風機綜合節(jié)能控制系統(tǒng)，通過對系統(tǒng)各部分進行優(yōu)化控制，達到整個系統(tǒng)綜合節(jié)能的目的?？煞奖愕脑O定溫度，系統(tǒng)自動測量目前的溫度與設定溫度進行比較運算，采用模糊控制技術自動調節(jié)風機水泵的轉速，對溫度進行精確的調節(jié)，達到保持恒溫的目的。實現(xiàn)自動節(jié)能運行，是一個高集成、高可靠、節(jié)能效率極高的空調變頻節(jié)能控制系統(tǒng)，它具有極高的運算速度，并采用智能控制技術，在每一個運行的頻率點尋找較好的節(jié)能曲線進行運行，其杰出的性能和極高的節(jié)能效率超出了現(xiàn)行所有的同類系統(tǒng)。真正的智能化無人值守系統(tǒng)，系統(tǒng)可設置為自動開/關機。

  完善的參數(shù)監(jiān)視功能，可方便的監(jiān)視變頻器的運行狀態(tài)、運行頻率、設定溫度、實際溫度(集中式風機水泵變頻器 )、故障信息等。