中央空調節電專家,節電率可達20%-68%
引言:據統計,全國夏季空調的用電量已達到4500萬KW,相當于兩個半三峽電站的滿負荷出力。全國中央空調耗電量已接近社會總用電量的20%。我國人均能源資源占有量僅相當于世界平均水平的一半,能量緊缺已經成為經濟發展的制約因素。而在建筑機電設備中,中央空調系統能耗一般占建筑總能耗的40%-60%。實現中央空調節能迫在眉睫。
概念:中央空調系統中冷凍水泵和冷卻水泵的容量是按照建筑物*大設計熱負荷選定的,且留有余量,而運行情況是一年四季長期在固定的*大水流量下工作。由于季節、晝夜和用戶負荷的變化,實際空調熱負荷在絕大部分時間內遠比設計負荷低。如圖1所示是一建筑物的實測熱負荷率變化的情況。由圖1可見,與決定水泵流量和壓力的*大設計負荷(負荷率為100%)相比,一年中負荷率在50%以下的小時數約占全部運行時間的50%以上。一般冷凍水設計溫差在5—7℃*為理想,冷卻水的設計溫度差在4-5℃*為理想。但事實上在全年絕大部分運行時間里,冷凍水、冷卻水的溫差僅為1-3℃,即在“小馬拉小車”的狀態下從而增加了管路系統的損失,浪費了水泵運行的傳送能量。
節能原理:冷卻水泵是傳送流體的裝置,這類負載消耗的能量與流量的立方成正比,推算可得到能量消耗與轉速的關系,流量Q與轉速n成正比,溫差△T%與轉速n成反比,揚程與轉速n的二次方成正比,而軸功率P與轉速n的三次方成正比(見表1),從表中我們可以看出上述幾個量的變化關系。具體的關系表達式:
即 Q=K1n; H=K2n2; P=Q×H=K1K2n2=K3n3
式中,K為常數,n為電機的轉速
應用方案:中央空調水泵,我們采用溫度傳感器、微電腦、PID控制器與變頻節電器組成溫差閉環控制系統,對水泵的出水、回水的溫度實時控制,使水泵的轉速隨熱負載的變化而變化,使冷卻水和冷凍水始終處于*佳溫度狀態下實現節能運行。
顯然,變流量控制系統的節能效果是十分顯著的,請見圖2的比較曲線 |
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