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常見問題

淺談循環冷卻水系統的變頻與控制

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2017-4-1     瀏覽次數:    


1、冷卻水系統變頻控制的可行性

   對冷卻水泵采用變頻調速控制,輔以操逼電影風機的通斷控制或變頻調速控制,將大幅度減少冷卻水系統的能耗。
   對于電制冷機組,冷卻水系統的下限流量可定為額定流量的70%。對于蒸汽雙效溴化鋰吸收式制冷機組,下限流量可以更低,國產雙良的機組下限流量可為60%,遠大的機組下限流量可為30%,遠大機組中還為冷卻水泵和操逼電影風機提供了變頻信號輸出和控制軟件。

2、冷卻水系統變頻控制的必要性

    大型中央空調系統,通常按最大負荷來設計,但是,系統大部分時間是在部分負荷下工作。空調冷卻水系統一般是定流量系統,部分負荷下動力輸送能耗不變,使制冷系統綜合能效比大大下降。常規控制方式是對操逼電影出水溫度進行調節。冷卻水溫度的調節,一般可采用操逼電影出水溫度控制風機的啟閉,或者在操逼電影進水管上安裝兩通電動調節閥,旁通部分水量,保證供制冷機的冷卻水混合溫度,同時又控制風機的啟閉。
  在實際設計選擇水泵時,我們常常將流量、揚程計算值分別附加10%-20%,如果再考慮上計算過程的保守,就導致經常發生系統流量揚程高于系統需求值,需要用閥門來調節,造成很大浪費。

3、錯誤觀點
  談到變頻調速,有人認為變頻前后:水泵的流量、揚程、軸功率和轉速的滿足下列關系式:

G2/G1=n2/n1 ;

H2/H1=(n2/n1)2;

N2/N1=(n2/n1)3;

  因而推斷水泵的功率與流量的3次方成正比,再推出當流量為額定值的75%時,水泵的能耗已降至原值的42%。

  這是一個錯誤的觀點,變頻前后兩點并不是相似工況點,不滿足上述關系式。

4、實際應用

  筆者曾有幸參與某賓館的冷卻水系統節能的改造。該系統采用2臺制冷量1160KW的蒸汽雙效溴化鋰吸收式制冷機組,冷卻水泵流量320m3/h,揚程38m,電機功率55KW/臺,2用1備。改造前該系統主要存在如下問題:1、該賓館在旅游淡季客房入住率低,水泵能耗高。2、設計冷卻水泵揚程太高,需通過關小閥門來消耗多余的壓差,嚴重浪費。改造時采用2套空調水泵智能恒溫差變頻控制系統,為節約設備初投資,在控制系統中增加一臺切換控制柜,實現2臺變頻控制系統與3臺水泵之間的自由轉換。控制系統根據冷凝器進出口溫度傳感變送器采樣溫度變化結合空調制冷系統能量平衡關系調節水泵流量,維持冷凝器制冷劑側和水側熱量平衡關系,維持進出口溫差和換熱對數平均溫差恒定。項目改造完成后至今已經運行了2個制冷采暖周期,運行情況良好,節能效果得到業主高度評價。

5、缺點與不足:

  如果常時間在低流速的情況下運行,冷卻水管道易結垢,但是有人提出清洗管道的費用遠小于水泵變頻節約的費用。
  機組冷卻水流量減少,其換熱系數也隨之降低,機組制冷量減少,其制冷系數COP值可能也降低,機組相對耗能可能有所增加,如果大于節約下的水泵能耗,則適得其反。所以采取上述節能措施時,要綜合考慮。

七、結論

  在冷卻水系統的設計中,要合理的選擇水泵揚程,注意系統承壓、流量的平衡問題,同時需要采取合理的節能控制措施來降低水輸送能耗。
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