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    浅谈循环冷却水系统的变频与控制

    文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2017-4-1     浏览次数:    


    1、冷却水系统变频控制的可行性

       对冷却水泵采用变频调速控制,辅以伟德国际风机的通断控制或变频调速控制,将大幅度减少冷却水系统的能耗。
       对于电制冷机组,冷却水系统的下限流量可定为额定流量的70%。对于蒸汽双效溴化锂吸收式制冷机组,下限流量可以更低,国产双良的机组下限流量可为60%,远大的机组下限流量可为30%,远大机组中还为冷却水泵和伟德国际风机提供了变频信号输出和控制软件。

    2、冷却水系统变频控制的必要性

        大型中央空调系统,通常按最大负荷来设计,但是,系统大部分时间是在部分负荷下工作。空调冷却水系统一般是定流量系统,部分负荷下动力输送能耗不变,使制冷系统综合能效比大大下降。常规控制方式是对伟德国际出水温度进行调节。冷却水温度的调节,一般可采用伟德国际出水温度控制风机的启闭,或者在伟德国际进水管上安装两通电动调节阀,旁通部分水量,保证供制冷机的冷却水混合温度,同时又控制风机的启闭。
      在实际设计选择水泵时,我们常常将流量、扬程计算值分别附加10%-20%,如果再考虑上计算过程的保守,就导致经常发生系统流量扬程高于系统需求值,需要用阀门来调节,造成很大浪费。

    3、错误观点
      谈到变频调速,有人认为变频前后:水泵的流量、扬程、轴功率和转速的满足下列关系式:

    G2/G1=n2/n1 ;

    H2/H1=(n2/n1)2;

    N2/N1=(n2/n1)3;

      因而推断水泵的功率与流量的3次方成正比,再推出当流量为额定值的75%时,水泵的能耗已降至原值的42%。

      这是一个错误的观点,变频前后两点并不是相似工况点,不满足上述关系式。

    4、实际应用

      笔者曾有幸参与某宾馆的冷却水系统节能的改造。该系统采用2台制冷量1160KW的蒸汽双效溴化锂吸收式制冷机组,冷却水泵流量320m3/h,扬程38m,电机功率55KW/台,2用1备。改造前该系统主要存在如下问题:1、该宾馆在旅游淡季客房入住率低,水泵能耗高。2、设计冷却水泵扬程太高,需通过关小阀门来消耗多余的压差,严重浪费。改造时采用2套空调水泵智能恒温差变频控制系统,为节约设备初投资,在控制系统中增加一台切换控制柜,实现2台变频控制系统与3台水泵之间的自由转换。控制系统根据冷凝器进出口温度传感变送器采样温度变化结合空调制冷系统能量平衡关系调节水泵流量,维持冷凝器制冷剂侧和水侧热量平衡关系,维持进出口温差和换热对数平均温差恒定。项目改造完成后至今已经运行了2个制冷采暖周期,运行情况良好,节能效果得到业主高度评价。

    5、缺点与不足:

      如果常时间在低流速的情况下运行,冷却水管道易结垢,但是有人提出清洗管道的费用远小于水泵变频节约的费用。
      机组冷却水流量减少,其换热系数也随之降低,机组制冷量减少,其制冷系数COP值可能也降低,机组相对耗能可能有所增加,如果大于节约下的水泵能耗,则适得其反。所以采取上述节能措施时,要综合考虑。

    七、结论

      在冷却水系统的设计中,要合理的选择水泵扬程,注意系统承压、流量的平衡问题,同时需要采取合理的节能控制措施来降低水输送能耗。
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