中央空調改造方案

一、概述：

在中央空調系統中，冷凍水泵和冷卻水泵的容量是按照最大設計熱負載(即最高氣溫時)選定的，且留有10%左右的余量。在一年四季中，水泵系統長期在固定的最大水流量下工作。由于季節、晝夜的溫度變化及用戶負荷的變化，空調實際的熱負載在絕大部分時間內遠比設計負載低。由圖1可見，與決定水泵流量和壓力的最大設計負載(負載率為100%)相比，一年中負載率在50%以下的運行小時數約占全部運行時間的50%以上。 一般冷凍水設計溫差為5-7℃，冷卻水的設計溫差4-5℃最為理想，而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2-4℃、即水泵系統長期在低溫差、大流量情況下工作，從而增加了管路系統的能量損失、浪費了水泵運行的輸送能量。

因此，采用本節能控制系統，可使水泵的轉速隨室內溫度的變化而自動調整轉速(或自動停止、啟動水泵)水泵全年平均節能率保證達到40%以上。

二、水泵轉速與節能率的關系：

對于水泵來說，流量Q與轉速N成正比，溫差ΔT與轉速N成反比，楊程H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，下表告訴我們上述幾量的變化關系：

顯然，變流量控制系統的節能效果是十分突出的，請見下面的比較曲線：

三、控制方案

(a) 對于冷凍水系統，低溫冷凍水(出水)的溫度由制冷主機控制(7℃左右)，一般來說，我們只需控制高溫冷凍水(回水)的溫度，即可控制冷凍水的溫差。但是，對于一些用冷量變化較大的系統，盡管制冷主機對低溫冷凍水(出水)有調節作用，但其溫度仍有較大的波動。為此，我們采用兩個溫度變送器、一個PID溫差調節器和一臺變頻器組成溫差閉環控制系統，對冷凍水的出水、回水的溫度進行控制，使冷凍水泵的轉速相應于熱負載的變化而變化。

(b) 對于冷卻水系統，由于其高溫冷卻水(出水)和低溫冷卻水(回水)的溫度變化較大，為保證工藝需求，我們只能采用溫差控制方式，即采用兩個溫度變送器、一個PID溫差調節器和一臺變頻器組成閉環控制系統，對冷卻水進行溫差控制，使冷卻水泵的轉速相應于熱負載的變化而變化。

四、系統主要特點：

1.變頻器閉環控制電機，按工藝要求設定時、出水溫差，電機輸出功率隨熱負載的變化而變化，在滿足使用要求的前提下達到最大限度的節能。

2.由于降速運行和軟啟動，減少了振動、噪聲和磨損，延長了設備維修周期和使用壽命，并減少了對電網沖擊。

3.先進的設置和監控及調節功能改善了系統運行特性使系統使用方便。

4.系統具有各種保護措施，使系統的運轉率和安全可靠性大大提高。

5.系統具有故障報警及自動切換功能(即變頻器故障時自動切換到原工頻系統運行)保證了運行的可靠性。

五、關于冷凍水泵末端的壓力問題：

冷凍水泵降低轉速運行，人們擔心會不會影響末端壓力不足，導致缺水現象。實際上，由于轉速雖然會使水泵供水壓力降低，然而管道特性的壓力損失也會隨流量的減少而減少，即需要的壓力也會減少，供水壓力與轉速的二次方成正比例降低，需要壓力(管道損失)則與流量的二次方成正比減少，二者可以相互補償。另外，由于冷凍水系統是一個閉環的水系統，瓷瓶流動提供動力，即水泵轉速下降對冷凍水系統的正常工作沒有影響，這與普通 的供水系統有所區別。許多單位的實踐也證明了這一點。

六、方案設計：

1、 對于冷凍水泵組(管道并聯)，安裝1套相應功率的節能控制系統，采用一拖四的辦法在4臺冷凍水泵之間切換。并且有自動和手動進行切換。

2、 對于冷卻水泵組(管道并聯)，安裝1套相應功率的節能控制系統，采用一拖三的辦法在3臺冷凍水泵之間切換。并且有自動和手動進行切換。

3、 對冷凍泵及冷卻泵組采用微電腦恒壓供水控制系統，使水泵根據外界溫度的變化及用戶使用空調的狀況，在不影響冷氣效果的前提下實現對工頻運行水泵“自動停止、自動啟動”控制，最大限度地提高節能效果有效地降低值班人員的工作強度。

七、回報分析 ：

舉例說明：

冷卻水泵：55KW 3臺 并聯 負荷率96.8%

冷凍水泵：55KW 3臺 并聯 負荷率97.6%

全年運行時間：7200小時(按每年運行10個月，30天/月、24小時/天 計算)

電價：￥0.87元/度

安裝本公司節能控制系統后，每年可節省電 費為：

電機容量×負荷率×節能率×全年運行時間×電價

冷卻水泵：55KW×96.8%×45%×7200小時×0.87元/度=￥150073元

冷凍水泵：55KW×97.6%×45%×7200小時×0.87元/度=￥150073元

則每年可節省電費為：150073+150073=￥300146元

(大寫：人民幣叁拾萬零壹佰肆拾陸元整)
八、售后服務：

1、甲方提供一年免費保養、維修服務；

2、一年免費保養期滿后，乙方可選擇在每年的首月按本合同總工程費的10%向甲方支付當年設備維護保養服務費；甲方定期對該設備進行維護、保養；若需要進行維修或更換零部件，甲方不再收取任何費用(最長時間不超過10年)。反之或根據維護、保養實際發生金額作有償服務。

3、如該設備出現故障，甲方在接到通知后48小時內速派人員前往處理。

九、總結：

我公司工程師及技術人員長期從事變頻節能工程及其它工業自動控制系統的設計、成套、安裝及調試工作，經驗豐富。先后在機場、工廠、酒店等多家大型企業進行變頻節能及自動化控制等技術改造工程，效果顯著，技術成熟。