空调冷冻水泵变频控制方式分析与比较.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com专题研讨空调冷冻水泵交频控制方式分析与比较王寒栋(深圳职业技术学院机电系，广东深圳518055)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯●●●摘要：从系统运行的稳定性、可靠性和节能效果等方面，对可用于空调冷冻水泵变频控制的几种：方式即压力或压差控制、温度控制、流量控制、综合控制等进行了比较，分析得出了各种控制方式的：特点及适用场合。：关键词：空调；冷冻水泵；变频；控制：●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●

2、●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●中图分类号：TU83文献标识码：A文章编号：1006—8449(2004)01—0016—061引言冷冻水泵变频节能技术已越来越多地在中央空调系统中得到应用，但应用效果却各不相同，有的节能量很可观，有的不但没有明显的节能效果、有时甚至还影响空调系统的正常运行。由于这些现象都是在工程实践中出现的，导致人们凭“眼见为实”形成了对空调冷冻水泵变频节能的不同看法，从而在工程人员中出现了关于空调冷冻水泵变频究竟能否节能、节能效果有多大等的争

3、论。本文主要从变频冷冻水泵的控制方式对系统运行的稳定性、可靠性以及节能量的影响等方面进行探讨，分析不同控制方式的特点，以便针对不同的系统采用合适的或最佳的变频控制方式、获得既能稳定运行又能最大限度节能的效果，期望能对工程实践有所帮助并能引起人们对选择变频冷冻水泵控制方式的重视。2冷冻水泵变频控制方式及其特点目前，变频冷冻水泵闭环控制方式主要有压力或压差控制、温度或温差控制、流量控制及在以上控制方式的基础上形成的综合控制等。本文对开环控制不加讨论。2。1压力或压差控制这是一种最常见的控制方式，其闭环控制

4、方框图如图1所示。主要由压力或压差传感器、变频控制器(有的是由PLC或DDC等控制器来控制变频器)、冷冻水泵及其管路等组成，它要求空调系统中空气处理末端装置的冷冻水管路上必须设置能随负荷变化而调节流量的二通阀，如电动阀、电磁阀等，空调冷冻水系统示意图见图2。图1压力闭环控制方框图厂——二二一]{卜嘹冲—嚅—e卜——骨e，囱0L—]_卜_—-_J0图2空调冷冻水系统示意图vT一温度调节阀；AHU一空气处理装置；VFD一变频装置；BV旁通阀；T一温度传感器(每个AHU都有)；V一平衡阀；P一冷冻水泵；C

5、h一冷水机组；C一控制器在这种控制方式中，采用冷冻水系统中某处(通常是离泵最远的空调用户端或冷冻水供、回水总管处)的压差△P作为变频控制器的采样输入信号。当空调负荷改变时，由于相应管路上阀门开度的自动变化而引起管路上压差的改变，控制器检测到这一变化后(通过与其设定值比较)，按照预先设定的控制算法计算出偏差，并产生输出信号控制冷冻水泵电机的运转频率或转速，从而通过改变冷冻水泵的流量和扬程等来适应空调负荷的变化。由于采用的是冷冻水环路中的压力(压差)信号，受环境温湿度干扰的影响较小。反应较快、较灵敏，一旦

6、系统中某处压力产生变化时，系统能及时感知并采取16l№，I95期0o4卷维普资讯http://www.cqvip.com专题研讨控制动作。系统中任何地方的负荷变化都能在压力或压差检测点得到反映(由于静压传递的关系)，由于该压力或压差与冷冻水系统的流程、流动阻力等有密切关系，可以比较准确地反映系统内部冷冻水流动的变化，甚至是空调用户数量与位置的变化。但对于除湿要求较高的空调系统，如果不注意对空调末端热交换器的温度进行合理设置，这种控制方式可能存在影响除湿效果的问题。此外，当各支路正常运行所要求的压差各不

7、相同，而靠唯一的定压差值控制时，则要求该定压差值能确保所有空调用户都能正常运行，否则，有可能出现部分用户空调效果差或失效的现象。2-2温度或温差控制这种控制方式的闭环方框图如图3所示，主要由供水或回水温度传感器(或供、回水温差传感器)、变频控制器、冷冻水泵及其管路等组成。设定沮差硪汪度僵图3温度或温差控制方框图它采用冷冻水供水或回水总管中的供水或回水温度，或供回水的温差作为控制器的采样输入信号，控制器将该输入信号与内部的设定值进行比较，得出需要的输出信号来控制冷冻水泵的转速，使冷冻水的流量满足空调负荷

8、变化的要求。这种控制方式的特点是，温度采样点离负荷变化点有一定的距离，冷冻水流动中易受环境温度等的干扰。同时，只有当冷冻水经过一个循环后，其温度变化才能反映出来，故控制的及时性较差。该方法虽能在一定程度上稳定系统总的供水或回水温度，但不能根据负荷变化准确地分配各用户所需要的冷冻水量并提供适当的水压。当同样的负荷变化发生在不同楼层的用户端时(如分别在最高层或最低层)，仅从冷冻水的温度上是反映不出其中的差别的，但在系统最高层与最低层变负荷时对冷冻水泵的扬程的