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一 前言
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，大家對自己的工作，生活環(huán)境也越來越重視，現(xiàn)在興建的高檔商住樓，賓館，大型商場在基建時都是采用了中央空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)在設(shè)計時是按照最熱天氣，最大負荷來設(shè)計，通常還留有10－15%的設(shè)計余量。該系統(tǒng)在整幢建筑里可以說是耗電大戶，電能耗費一般在50%-60%，所占比重很大。但在實際工作過程中，大部分時間該系統(tǒng)都不是需要滿負荷工作，有著較大的富裕空間，因此有必要對舊有系統(tǒng)進行節(jié)能降耗改造。
二 變頻改造的方式和方案
要改造該系統(tǒng)首先要了解該系統(tǒng)：
通常中央空調(diào)系統(tǒng)分為冷凍壓縮機（主機）和水循環(huán)系統(tǒng)。水循環(huán)系統(tǒng)又分為冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)。 在舊的中央空調(diào)系統(tǒng)中，冷凍壓縮機可以根據(jù)負載變化隨之加栽和卸栽，但冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負載的變化任意調(diào)節(jié)，這樣當負荷不是很大時，就存在很大的浪費，節(jié)能潛力較大。
改造的節(jié)能原理
原系統(tǒng)水循環(huán)的流量和壓差是通過調(diào)節(jié)閥門開度和旁通調(diào)節(jié)完成的。這不可避免的存在較大截流損失和大流量，高壓力，低溫差現(xiàn)象，既浪費大量電能，又導(dǎo)致中央空調(diào)末端達不到理想的制冷效果。要解決該問題最好方案就是使水泵隨負載的變化自動調(diào)節(jié)水流量而不是靠改變閥門的開度。（附系統(tǒng)原理圖）
從上圖中我們可以清楚的看出冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，其中冷卻水循環(huán)系統(tǒng)是用來冷卻冷凍機組的，該系統(tǒng)包括以下結(jié)構(gòu)： 冷凍壓縮機組，冷卻泵，冷卻水管道，冷卻塔。冷卻水將壓縮機組工作時產(chǎn)生的熱量帶走通過冷卻水泵加壓通過管道帶到冷卻塔，在冷卻塔的冷風(fēng)的作用下降溫冷卻再流入壓縮機組，這樣可以保證壓縮機組在正常的溫度下工作。
冷凍水系統(tǒng)： 冷凍壓縮機組。冷凍泵，冷凍水管路，冷凍水流出壓縮機組后經(jīng)冷凍泵加壓后進入冷凍水管路進入房間進行熱交換，帶走熱量，降低房間溫度。
冷卻風(fēng)機：房間內(nèi)冷卻風(fēng)機：安裝于房間內(nèi)，將經(jīng)冷卻降溫的冷空氣吹進室內(nèi)，加大室內(nèi)的熱交換
室外冷卻塔風(fēng)機：降低冷卻塔中的水溫，加速將“回水”帶回的熱量散發(fā)到大氣中去。
從以上可以看出，中央空調(diào)系統(tǒng)的工作過程就是一個循環(huán)的熱交換過程，2條水循環(huán)系統(tǒng)便成為這個過程傳遞者。因此實現(xiàn)對水循環(huán)系統(tǒng)的控制便成為重中之重。
原系統(tǒng)的溫度控制方式：采用熱電阻的方式： 圖中Rt1,Rt2,Rt3 為3處感溫部位
冷凍壓縮機組
冷卻水循環(huán)系統(tǒng)
冷凍水循環(huán)系統(tǒng)
冷風(fēng)機拖動系統(tǒng)
原系統(tǒng)該部分均不能實現(xiàn)調(diào)速，能耗大，實現(xiàn)溫度精確控制困難。
變頻調(diào)速的原理分析
該系統(tǒng)的熱交換由兩個水循環(huán)系統(tǒng)來完成。水循環(huán)系統(tǒng)的回水與進（出）水溫度之差，反映了需要進行熱交換的熱量。根據(jù)回水與進水（出）水溫度差來控制循環(huán)水的流速從而控制熱交換的速度，應(yīng)該是合理的控制方法。
�。�1）冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的控制――通過回水溫度實現(xiàn)變頻控制
由于冷凍水的回水溫度是冷凍機組“冷凍”的結(jié)果，是比較穩(wěn)定的，我們根據(jù)回水溫度的高低可以判斷出房間內(nèi)的溫度�？梢愿鶕�(jù)回水溫度實現(xiàn)變頻控制：回水溫度高，說明房間溫度高，應(yīng)該提高冷凍泵的轉(zhuǎn)速，加快冷凍水的循環(huán)速度；反之，回水溫度低，說明房間溫度低，可降低冷凍泵的轉(zhuǎn)速，減緩冷凍水的循環(huán)速度，達到節(jié)約能源的目的。（2）冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的控制――通過檢測進水和回水的溫差實現(xiàn)變頻控制。
冷卻塔的水溫是隨環(huán)境溫度變化而變化的，因此單側(cè)水溫度不能準確地反映冷凍機組內(nèi)產(chǎn)生熱量的多少。對于冷卻泵，以進水和回水間的溫差作為控制依據(jù)，實現(xiàn)恒溫差控制是可行的。溫差大，說明冷凍機組產(chǎn)生的熱量大，應(yīng)提高冷卻泵的轉(zhuǎn)速，增大冷卻水的循環(huán)速度；溫差小，說明冷凍機組產(chǎn)生的熱量小，可以降低冷卻泵的轉(zhuǎn)速，減緩冷卻水的循環(huán)速度，以實現(xiàn)節(jié)能的目的
變頻調(diào)速的實際控制模式
1針對室內(nèi)冷卻風(fēng)機：可以采用惠豐公司HFK系列空調(diào)專用變頻器，溫感探頭可以準確感測房間內(nèi)的溫度（0－50度），采用PID控制模式，實現(xiàn)對房間溫度的精確控制。
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2針對循環(huán)水泵：可以采用恒溫差控制模式，采用PID調(diào)節(jié)，如果有多臺水泵，可以采取類似恒壓供水一拖多模式，采用內(nèi)置PI調(diào)節(jié)模式或采用外用PID調(diào)節(jié)器，感溫元件可以外購。
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