[

3.中央空调系统的节能原理 

中央空调系统按负载类型可分为两大类，①变转矩负载：如冷却水系统、冷冻水系统、冷却塔风机系统等风机、水泵类负载；②恒转矩负载：如主制冷压缩机系统。不同的转矩类型具有完全不同的转矩功率关系特性，我们知道风机、水泵类变转矩负载特性满足流体动力学关系理论，即以下数学关系成立： 

N1/N2∝Q1/Q2 H1/H2∝(N1/N2)2 P1/P2∝(N1/N2)3 (1) 

其中，N、H、Q、P分别表示转速、流量、扬程、轴功率。 

它们之间的关系曲线如图B所示。 

图B 流量、扬程、功率三者间的关系曲线图
由式1可知，若转速下降到额定转速的70%，那么，扬程将下降到额定值的50%，同时，轴输出功率下降到额定值的35%。从图2中可以看出，管网的阻尼随扬程的降低而减小。在满足系统基本扬程需求的情形下，若系统的流量需求减少到额定流量的50%时，在变频控制方式下，其对应输出功率仅约为额定功率的13%。这就为实施变频节能技术改造提供了数学理论上的可行性保障空间。 

由上述流体传输设备水泵、风机的工作原理可知：水泵、风机的流量（风量）与其转速成正比；水泵、风机的压力（扬程）与其转速的平方成正比，而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积，故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源频率的三次方成正比）根据上述原理可知：改变水泵、风机的转速就可改变水泵、风机的功率。例如：将供电频率由50Hz降为45Hz，则P45/P50=453/503=0.729，即P45=0.729P50（P为电机轴功率）；将供电频率由50Hz降为40Hz，则P40/P50=403/503=0.512，即P40=0.512P50（P为电机轴功率）。 
由以上内容可以看出，用变频器进行流量（风量）控制时，可节约大量电能。中央空调系统在设计时是按现场最大冷量需求量来考虑的，其冷却泵，冷冻泵按单台设备的最大工况来考虑的，在实际使用中有90%多的时间，冷却泵、冷冻泵都工作在非满载状态下。而用阀门、自动阀调节不仅增大了系统节流损失，而且由于对空调的调节是阶段性的，造成整个空调系统工作在波动状态；而通过在冷却泵、冷冻泵上加装变频器则可一劳永逸地解决该问题，还可实现自动控制，并可通过变频节能收回投资。同时变频器的软启动功能及平滑调速的特点可实现对系统的平稳调节，使系统工作状态稳定，并延长机组及网管的使用寿命。 

4.下面我们主要探讨一下冷却塔风机使用变频节能的实施方案和应用效果 

4.1 冷却塔风机变频控制实施方案 

方案一：固定变频控制方式。 

因为冷却塔的型式：有单塔型式、和多塔型式的；所以，固定变频控制方式：可分为单台固定变频控制和多台固定变频控制。下面以多台固定变频控制为例，作如下讲解。如图所示： 

图一：固定变频控制方式
该系统由变频回路和工频回路两部分组成： 

变频回路：由一台变频器，空气开关QF2，交流接触器KM02和变频运行控制回路及信号报警回路组成变频循环运行回路。工频回路：由空气开关QF1、QF3、QF4、QF5、交流接触器KM01、KM03、KM04、KM05、和热继电器FR1、FR2、FR3、FR4、以及手动运行控制回路等构成工频（50Hz）运行回路。 

[本文共有 5 页，当前是第 2 页] <<上一页 下一页>>

]