中央空调冷冻水泵及冷却水泵变频调速闭环节能控制系统

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1、德州六顺电气自动化设备有限公司导入ISO9001企业通过3C认证企业中央空调冷冻水泵及冷却水泵变频调速闭环节能控制系统一、原理概述在中央空调系统中，冷冻水泵和冷却水泵的容量是按最大设计热负载（即最高气温时）选定的，且留有10％左右的余量。在一年四季中，水泵系统长期在固定的最大水流量下工作。由于季节、昼夜的温度变化及用户负荷的变化，空调实际的热负载在绝大部分时间内远比设计负载低。如图1所示是一建筑物的实测热负载变化的情况。由图1可见，与决定水泵流量和压力的最大设计负载（负载率为100％）相比，一年中负载率在50％以

2、下的运行小时数约占全部运行时间的50％以上。一般冷冻水设计温差为5℃，冷却水的设计温差5-7℃最为理想，而事实上全年绝大部分运行时间里，冷冻水，冷却水的温差仅为2-4℃，水泵系统长期在低温差、大流量情况下工作，即长期处在大马拉小车的状态下从而增加了管路系统的能量损失，浪费了水泵运行的输送能量。概括来说，由于设计的余量需要气温的变化及用户使用冷气面积的变化等因素营造了节能的空间。因此，采用本节能控制系统后，可使水泵的转速随室外温度的变化而自动调整转速（或自动停止、启动水泵）使水泵全年平均节能率保证达到40％-70％

3、。二、水泵转速与节能率的关系对于水泵来说，流量q与转速n成正比，温差△t与转速n成反比，杨程h与转速n的二次方成正比，而轴功率与p与转速n的三次方成正比，下表告诉我们上述几量的关系变化：地址：德州市经济开发区电话：0534-2561117传真：0534-2562107网址：www.dzls.comE-mail:LSQCM@sohu.comsales@dzls.com即水泵平均转速下降10％，水泵节能率为27.1％，水泵平均转速下降20％，水泵节能率为48.8％，水泵平均转速下降30％，水泵节能率为65.7％，如此

4、类推。德州六顺电气自动化设备有限公司导入ISO9001企业通过3C认证企业显然，变流量控制系统的节能效果十分突出的，请见图2的比较曲线。三、控制原理（a）对于恒流量的冷冻水系统，由于冷冻水进、出水温差取决于制冷主机的运行参数，它将随主机制冷量的变化而变化。在温差过小时，将会造成水泵能量的大量浪费。在节能控制的变流量冷冻水系统，为保持冷水温差使主机和冷冻泵系统始终运行在最佳的节能状态，我们取冷冻水进、出水温度作为控制参数。采用温度传感器、PID温差调节器、节能监控系统及冷冻水泵组成闭环控制系统，冷冻水温差控制在△T

5、1（例如4.5℃）。使冷冻水泵的转速随热负载的变化而变化，冷冻水的温差始终保持不变（如图3）。令中央空调水泵系统在不影响空调使用效果的前提下，最大限度地提高节能效果。（b）同样，对于冷却水系统，我们取冷凝器两侧冷却水的温差，作为控制参数，采用温度传感器、PID温度调节器、节能监控系统及冷却水泵组成闭环控制系统，冷却水温差控制在△T2（例如：5℃，使冷却水泵的转速随热负载的变化而变化，而冷却水的温差保持在设定值不变）。（如图4）四、本系统六大特点采用P.W.M节能闭环控电机，可按需要进行软件组态并设定温度进行PID

6、调节，使电机输出功率随热负载的变化而变化，在满足使用要求的前提下达到最大限度节能。地址：德州市经济开发区电话：0534-2561117传真：0534-2562107网址：www.dzls.comE-mail:LSQCM@sohu.comsales@dzls.com采用先进的PLC控制系统（可编程序控制）。使冷冻水泵组及冷却水泵组跟外界温度的变化对工频运行的水泵实行“自动停止、自动启动”功能，改变常规由人工控制的模式，大大地提高节能效果（软启动电机的最高启动电流仅为额定电流的1.5倍，而一般电机启动电流为4-7倍）

7、。德州六顺电气自动化设备有限公司导入ISO9001企业通过3C认证企业由于降速运行和软启动，减少设备振动、噪音和磨擦，延长了设备维修周期和使用寿命，提高了设备的MTBF值（平均故障维修时间），并减少电机启动时对电网冲击，提高了系统可靠性。先进的设置监控及调节功能改善了系统运行特性使系统更方便使用。系统具有各种保护措施，使系统的运转率和安全可靠性大大提高。保留原控制系统，如节能装置需要检修，可立即切换到原市电方式动作，不影响设备的正常使用。五、关于冷冻水末端压力问题冷冻水泵降低流量降低转速运行，人们担心会不会出现供

8、水末端压力不足而导致缺水现象，实际上，由于转速降低虽然会使水泵供水压力降低，然后管道特性的压力损失也会随流量减少而减少，即需要的压力也会减少，供水压力与转速的二次方成比例降低需要压力（管道损失）则与流量的二次方成比例减少，二者可以相互补偿。此外，由于冷冻水系统是一个闭环的水系统，当冷冻水静止时，水泵两端的压力是一样的，水泵只是对冷冻水的流动提供动力，即水泵转速下降对冷冻水