摘要:空調(diào)冷水系統(tǒng)變流量,采用一次泵系統(tǒng)時(shí),并且一次泵采用變頻調(diào)速,這時(shí)采用定壓控制不是最節(jié)能的控制方式,要達(dá)到最大的節(jié)能效果,對(duì)水泵的變頻控制應(yīng)采用變壓力的控制方式,系統(tǒng)的壓力變化為沿著管道工作特性曲線變化。

  關(guān)鍵字:空調(diào)冷水系統(tǒng);水泵;變頻控制
 
  1、冷水系統(tǒng)變流量一次水泵變頻調(diào)速
  隨著自控技術(shù)及自控產(chǎn)品的成熟,目前的空調(diào)工程中,變流量水系統(tǒng)的應(yīng)用已占了絕大多數(shù),特別是在大中型空調(diào)系統(tǒng)中,幾乎達(dá)到100%的使用率。在冷水機(jī)組變流量的性能中[2],冷水機(jī)組在部分負(fù)荷時(shí)其冷凍水量可以在一定的范圍內(nèi)變化,并且對(duì)冷水機(jī)組的效率幾乎沒(méi)有影響,與冷水系統(tǒng)負(fù)荷側(cè)要求變流量可以結(jié)合設(shè)計(jì),這就為在冷水系統(tǒng)采用一次泵的變流量系統(tǒng)中,一次泵直接采用變頻調(diào)速成為可能,充分發(fā)揮變頻水泵優(yōu)異的變頻節(jié)能效果,其綜合節(jié)能效果顯著,但所采用的控制方法不同,其節(jié)能效果也不同。
  冷水系統(tǒng)變流量時(shí),未端根據(jù)室溫控制其電動(dòng)二通閥的開(kāi)關(guān),從而引起系統(tǒng)的流量變化,造成冷水系統(tǒng)供回水總管的壓力變化,以此進(jìn)行冷凍水泵的變頻調(diào)速,適應(yīng)系統(tǒng)的流量變化,系統(tǒng)中的供回水總管仍需設(shè)旁通電動(dòng)二通閥作為備用,當(dāng)流量減少到冷水機(jī)組的最低流量時(shí),冷凍水泵鎖頻,不再繼續(xù)變頻調(diào)速減少流量,這時(shí)啟動(dòng)輔助的旁通電動(dòng)二通閥,旁通一部分多余的流量,因?yàn)槔渌畽C(jī)組通常為一臺(tái)以上,如兩臺(tái)時(shí),通過(guò)停止一臺(tái)主機(jī)流量已減少50%,單臺(tái)再減少至50%的機(jī)會(huì)不多,因此輔助的旁通電動(dòng)二通閥一般不會(huì)啟動(dòng)而處于關(guān)閉狀態(tài)。
 
  2、變頻調(diào)速水泵節(jié)能原理
  在空調(diào)冷水系統(tǒng)一次泵變流量中,當(dāng)系統(tǒng)流量由QA變至QB時(shí),如果采用恒速水泵,其工作點(diǎn)由A移至B′處,系統(tǒng)壓力升高,系統(tǒng)富余的壓頭最多,也最不節(jié)能;若冷凍水泵采用變頻調(diào)速定壓控制,當(dāng)設(shè)定壓力為HA(HB)時(shí),壓力傳感器檢測(cè)出壓力差(HB′-HB),發(fā)出控制指令,降低變頻器的輸出頻率使水泵的工況曲線由n0變至n1,保持定壓值HA不變,顯然比恒速水泵減少(HB′-HB)這一段動(dòng)壓損失,因此比恒速水泵有明顯的節(jié)能效果;但是,若冷凍水泵采用變頻調(diào)速變壓控制,壓力的變化為沿著管道工作特性曲線變化,這時(shí)控制裝置發(fā)出控制指令使水泵的工況曲線由n0變至n2,實(shí)際工作點(diǎn)為B″點(diǎn),比定壓控制又減少(HB -HB″)這一段動(dòng)壓損失,因此節(jié)能效果最為顯著。
 
  3、變頻調(diào)速水泵的控制節(jié)能
  在上述的分析中,可以看出目前變頻調(diào)速水泵常采用的定壓控制方式,雖然控制較簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn),只需設(shè)定一個(gè)壓力值及壓力反饋信號(hào),通過(guò)變頻調(diào)速即可維持系統(tǒng)壓力不變,這也是源自給水的水泵變頻調(diào)速定壓供水,目前在國(guó)內(nèi)已有相當(dāng)成熟的定型產(chǎn)品,生產(chǎn)廠家也多,但將這樣的定壓控制方式直接應(yīng)用于空調(diào)冷水系統(tǒng)的控制并不合適,還不是最節(jié)能的控制方式,通過(guò)上述分析可以看出最節(jié)能的控制方式是采用變壓式控制,控制系統(tǒng)的壓力沿著管道工作特性曲線變化,其節(jié)能效果最顯著,因此冷凍水泵的變頻調(diào)速控制裝置必須采用可編程的控制芯片才能實(shí)現(xiàn)。
  冷水系統(tǒng)安裝完畢,調(diào)試時(shí)先測(cè)出系統(tǒng)流量變化、系統(tǒng)總壓差變化及與冷凍水泵變頻頻率的關(guān)系,單臺(tái)運(yùn)行及并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的情況,將調(diào)試測(cè)出的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納和模擬,實(shí)際上形成管道工作特性曲線的近似計(jì)算公式,然后存入可編程控制芯片,作為冷凍水泵運(yùn)行時(shí)變頻調(diào)速的依據(jù),在運(yùn)行中采用最小壓差優(yōu)先的原則,多臺(tái)并聯(lián)時(shí)各冷凍水泵始終均頻,變頻至冷水機(jī)組的最小流量時(shí)鎖頻,冷凍水泵起動(dòng)時(shí)從低頻變起等。
  在目前的工程應(yīng)用中,如果工程采用樓宇控制系統(tǒng),并且空調(diào)系統(tǒng)的控制納入其中,要實(shí)現(xiàn)上述的變壓控制并不難,但如果工程沒(méi)有采用樓宇控制系統(tǒng),因目前還沒(méi)有變壓方式的變頻調(diào)速控制定型產(chǎn)品,要實(shí)現(xiàn)就有一定的難度,由于采購(gòu)不到,最終不得不采用定壓控制方式,其實(shí)按現(xiàn)在的科技發(fā)展和開(kāi)發(fā)水平,具備可編程控制芯片的控制裝置已非常容易實(shí)現(xiàn),在此也呼吁控制廠家能針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn),開(kāi)發(fā)變壓控制的冷凍水泵變頻調(diào)速控制的定型產(chǎn)品,就能使變壓控制的應(yīng)用更方便,實(shí)現(xiàn)更多的節(jié)能效果。
 
  4、結(jié)論
  空調(diào)冷水系統(tǒng)變流量,冷凍水泵采用一次泵變頻調(diào)速,要達(dá)到最大的冷凍水泵節(jié)能效果,對(duì)冷凍水泵的變頻控制應(yīng)采用變壓力的控制方式,系統(tǒng)壓力變化沿著管道工作特性曲線變化,建議廠家開(kāi)發(fā)相應(yīng)的定型產(chǎn)品。