北京地区制冷季一般按120天计算,一台没有变频控制的37KW中央空调冷却水泵每个制冷季耗电106560度,电费近8万元,变频改造后每制冷季可节约电费2万~4万元!
中央空调是城市大厦里的耗电大户,每年的电量消耗空调约占60%左右,因此中央空调的节能改造显得由为重要。由于设计时,中央空调系统必须按天气最热、负载最大设计,并且留有10%--20%的设计余量,所以其节能潜力很大。
对于风扇、通风机、鼓风机、水泵、油泵等流体机械,随叶轮的转动,其工作介质如空气、水、油等对叶片的阻力在一定转速范围内大致与转速n的二次方成比例变化。在低速时,由于流体的流速低、阻力矩小,所以负载只需很小的启动转矩,而随着异步电动机转速的增加,流速加快,所需转矩越来越大,其转矩大小按转速的二次方的比例增减,它们的特点是负载转距与转速的二次方成正比,即T=kn²,较小的速度变化将使机械出力有较大变化,这样的负载称为二次方降转矩负载。因为风机、泵类负载所消耗的能量正比于转速的三次方,所以通过变频控制流体机械的转速可以得到显著的节能效果。
目前大多数中央空调还采用以往旧的控制方式,即:通过改变压缩机机组、水泵、风机启停台数,以达到调节温度的目的。该调节方式缺点集中表现为如下几点:
● 设备长时间全开或全闭,轮流运行,浪费电能惊人;
● 电机直接工频启动,冲击电流大,严重影响设备使用寿命;
● 温控效果不佳。当环境或冷热负荷发生变化时,只能通过增减冷热水泵的数量或使用挡风板来调节室内温度,温度波动大,舒适感差;
中央空调系统采用变频调节后有如下优点:
● 变频可软启动电机,大大减小冲击电流,降低电机轴承磨损,延长轴承寿命;
● 调节水泵风机流量、压力,可直接通过更改变运行频率来完成,可减少或取消挡板、阀门;
● 系统耗电大大下降,噪声减小;
● 若采用温度闭环控制方式,系统可通过检测环境温度,自动调节风量,随天气、热负荷的变化自动调节,温度变化小,调节迅速;
● 系统可通过现场总线与中央控制室联网,实现集中远程监控;
冷却塔风机功率一般都较小,节电不如水泵明显。但风机采取变频控制能有助于冷却水恒温。冷却塔风扇低转速运行能大幅度减少漂水,节省水源、延缓水质劣化、减少水雾对周围的影响。
中央空调系统变频改造后由于风机水泵经常低负荷运行,能大幅度延长风机水泵的使用寿命,同时因没有启动、停止的冲击,加上流量的减少,管路承压及所受冲击力减小,故对管道、阀门、末端设备也起到了保护作用。另一方面,设备噪音、震动均减小,保证了环境的舒适和安静。 |