Danfoss變頻器在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用
一、通用半導(dǎo)體（中國）有限公司：
當(dāng)前變頻節(jié)能行業(yè)首選節(jié)能的設(shè)備為風(fēng)機(jī)、水泵，這是由風(fēng)機(jī)、水泵的特點決定的。我們先來了解水泵、風(fēng)機(jī)的特性。
已知： Pe=pg QH/1000kw
當(dāng)液體和水泵構(gòu)造一定后，就有：
Pe=KQH kw
Pe 電機(jī)軸功率 Q 流量 H 揚程 K 常數(shù)。
當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速由N1變化到N2時，流量由Q1變化到Q2，揚程由H1變化到H2，功率由P1變化到P2，則有：
Q2/Q1=N2/N1
H2/H1=(N2/N1)2
P2/P1=(N2/N1)3
而N ∝ F F 電源頻率
即：當(dāng)水泵電動機(jī)運行頻率變化使轉(zhuǎn)速下降時，流量和轉(zhuǎn)速的變化正比，揚程以轉(zhuǎn)度的二次方下降，軸功率以轉(zhuǎn)速的三次方下降。
通用半導(dǎo)體（中國）有限公司原運行方式為星-三角啟動，在工頻下運行水泵，工藝參數(shù)手動調(diào)節(jié)，這樣不僅能源浪費嚴(yán)重，而且系統(tǒng)控制波動較大。冷卻水泵實際工作時，往往不需要滿負(fù)荷運行，因為空調(diào)系統(tǒng)是按最大負(fù)荷來設(shè)計的，所以設(shè)備的選擇都是按最不利情況來選型，有相當(dāng)?shù)挠嗔浚呵沂艿诫妱訖C(jī)系列的限制，也使水泵功率存在余量。在相當(dāng)一部分時間內(nèi)，由于天氣空調(diào)系統(tǒng)只是部分負(fù)荷運行，壓縮機(jī)組會自動卸載，需要的冷卻水也應(yīng)減小，但水泵卻全功率運行，這顯然是不合理的。
中央空調(diào)系統(tǒng)冷卻機(jī)組情況：有三臺75KW冷水機(jī)循環(huán)泵、三臺75KW冷水機(jī)冷卻泵、兩臺45KW工藝?yán)鋮s泵、三臺15KW鍋爐循環(huán)泵。由于采用人工啟、停水泵，受操作人員的責(zé)任心、工作經(jīng)驗等因素的影響，往往不能完全根據(jù)空調(diào)機(jī)組運行需求及時、準(zhǔn)確啟動和停止水泵，且負(fù)荷的變化是無級的。采用有級運行方式是不能滿足設(shè)備運行要求的，同時也不能做到經(jīng)濟(jì)運行。
實施方案：
綜合考慮運行需要、投資費用、現(xiàn)有場地條件、施工條件、操作方式、無電磁干擾等，我們選用Danfoss變頻器自動變頻控制，采用閉環(huán)自動控制方式。用溫度變送器檢測冷凝器冷卻水的水溫度，將冷卻水出水溫度控制在規(guī)定的溫度下，即可保證壓縮機(jī)組的正常運行。溫度變送器的輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號4-20MA，經(jīng)Danfoss變頻器的內(nèi)置PID調(diào)節(jié)，可使變頻器能根據(jù)給定溫度和實際溫度的誤差值，實時迅速地調(diào)節(jié)水泵運行轉(zhuǎn)速，以滿足工況的需求。如給定溫度為35℃（可現(xiàn)場調(diào)整），實際溫度有高于35℃得趨勢時，變頻器控制水泵加速，抑制溫升。而當(dāng)實際溫度低于35℃ 時，變頻器控制水泵減低運行轉(zhuǎn)速。以最大限度節(jié)能。
我公司通過改造將原系統(tǒng)改為自動變頻控制，循環(huán)泵、冷卻泵為兩用一備，任意一臺均可實現(xiàn)變速與定速之間切換，根據(jù)工藝要求可進(jìn)行手動、自動控制，達(dá)到節(jié)能和系統(tǒng)運行平穩(wěn)的目的。
結(jié)束語
本變頻節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試取得一次性成功。現(xiàn)場設(shè)定簡單，操作方便，運行平穩(wěn)，節(jié)能率達(dá)到46％，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益，深得用戶好評。
當(dāng)前變頻節(jié)能行業(yè)首選節(jié)能的設(shè)備為風(fēng)機(jī)、水泵，這是由風(fēng)機(jī)、水泵的特點決定的。我們先來了解水泵、風(fēng)機(jī)的特性。
已知： Pe=pg QH/1000kw
當(dāng)液體和水泵構(gòu)造一定后，就有：
Pe=KQH kw
Pe 電機(jī)軸功率 Q 流量 H 揚程 K 常數(shù)。
當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速由N1變化到N2時，流量由Q1變化到Q2，揚程由H1變化到H2，功率由P1變化到P2，則有：
Q2/Q1=N2/N1
H2/H1=(N2/N1)2
P2/P1=(N2/N1)3
而N ∝ F F 電源頻率
即：當(dāng)水泵電動機(jī)運行頻率變化使轉(zhuǎn)速下降時，流量和轉(zhuǎn)速的變化正比，揚程以轉(zhuǎn)度的二次方下降，軸功率以轉(zhuǎn)速的三次方下降。
通用半導(dǎo)體（中國）有限公司原運行方式為星-三角啟動，在工頻下運行水泵，工藝參數(shù)手動調(diào)節(jié)，這樣不僅能源浪費嚴(yán)重，而且系統(tǒng)控制波動較大。冷卻水泵實際工作時，往往不需要滿負(fù)荷運行，因為空調(diào)系統(tǒng)是按最大負(fù)荷來設(shè)計的，所以設(shè)備的選擇都是按最不利情況來選型，有相當(dāng)?shù)挠嗔浚呵沂艿诫妱訖C(jī)系列的限制，也使水泵功率存在余量。在相當(dāng)一部分時間內(nèi)，由于天氣空調(diào)系統(tǒng)只是部分負(fù)荷運行，壓縮機(jī)組會自動卸載，需要的冷卻水也應(yīng)減小，但水泵卻全功率運行，這顯然是不合理的。
中央空調(diào)系統(tǒng)冷卻機(jī)組情況：有三臺75KW冷水機(jī)循環(huán)泵、三臺75KW冷水機(jī)冷卻泵、兩臺45KW工藝?yán)鋮s泵、三臺15KW鍋爐循環(huán)泵。由于采用人工啟、停水泵，受操作人員的責(zé)任心、工作經(jīng)驗等因素的影響，往往不能完全根據(jù)空調(diào)機(jī)組運行需求及時、準(zhǔn)確啟動和停止水泵，且負(fù)荷的變化是無級的。采用有級運行方式是不能滿足設(shè)備運行要求的，同時也不能做到經(jīng)濟(jì)運行。
實施方案：
綜合考慮運行需要、投資費用、現(xiàn)有場地條件、施工條件、操作方式、無電磁干擾等，我們選用Danfoss變頻器自動變頻控制，采用閉環(huán)自動控制方式。用溫度變送器檢測冷凝器冷卻水的水溫度，將冷卻水出水溫度控制在規(guī)定的溫度下，即可保證壓縮機(jī)組的正常運行。溫度變送器的輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號4-20MA，經(jīng)Danfoss變頻器的內(nèi)置PID調(diào)節(jié)，可使變頻器能根據(jù)給定溫度和實際溫度的誤差值，實時迅速地調(diào)節(jié)水泵運行轉(zhuǎn)速，以滿足工況的需求。如給定溫度為35℃（可現(xiàn)場調(diào)整），實際溫度有高于35℃得趨勢時，變頻器控制水泵加速，抑制溫升。而當(dāng)實際溫度低于35℃ 時，變頻器控制水泵減低運行轉(zhuǎn)速。以最大限度節(jié)能。
我公司通過改造將原系統(tǒng)改為自動變頻控制，循環(huán)泵、冷卻泵為兩用一備，任意一臺均可實現(xiàn)變速與定速之間切換，根據(jù)工藝要求可進(jìn)行手動、自動控制，達(dá)到節(jié)能和系統(tǒng)運行平穩(wěn)的目的。
結(jié)束語
本變頻節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試取得一次性成功。現(xiàn)場設(shè)定簡單，操作方便，運行平穩(wěn)，節(jié)能率達(dá)到46％，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益，深得用戶好評。
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