雷諾爾RNB1000-S變頻器在中央空調節能改造上的應用
一、引言
中央空調是現代大廈物業、賓館、商場不可缺少的設施,它能帶給人們四季如春,溫馨舒適的每一天。由于中央空調功率大,耗能大,加上設計上存在“大馬拉小車”的現象,支付中央空調所用電費是用戶一項巨大的開支。因為季節的變化、晝夜的變化、賓館酒樓客人入住率的變化、娛樂場所開放時間的變化等等,從而導致中央空調系統對室內熱源吸收量的變化。再加之工藝設計上電機功率設計有相當的富裕量,因此,存在明顯的節電空間。將變頻技術引入中央空調系統,保持室內恒溫,對其進行的節能改造是降本增效的一條捷徑。
二、中央空調工作原理
圖1所示為一典型中央空調機組系統圖,主要由冷凍水循環系統、冷卻水循環系統及主機三部分組成:
圖1 中央空調系統原理圖
冷凍水循環系統
該部分由冷凍泵、室內風機及冷凍水管道等組成。從主機蒸發器流出的低溫冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道(出水),進入室內進行熱交換,帶走房間內的熱量,最后回到主機蒸發器(回水)。室內風機用于將空氣吹過冷凍水管道,降低空氣溫度,加速室內熱交換。
冷卻水循環部分
該部分由冷卻泵、冷卻水管道、冷卻水塔及冷凝器等組成。冷凍水循環系統進行室內熱交換的同時,必將帶走室內大量的熱能。該熱能通過主機內的冷媒傳遞給冷卻水,使冷卻水溫度升高。冷卻泵將升溫后的冷卻水壓入冷卻水塔(出水),使之與大氣進行熱交換,降低溫度后再送回主機冷凝器(回水)。
主機
主機部分由壓縮機、蒸發器、冷凝器及冷媒(制冷劑)等組成,其工作循環過程如下:
首先低壓氣態冷媒被壓縮機加壓進入冷凝器并逐漸冷凝成高壓液體。在冷凝過程中冷媒會釋放出大量熱能,這部分熱能被冷凝器中的冷卻水吸收并送到室外的冷卻塔上,最終釋放到大氣中去。隨后冷凝器中的高壓液態冷媒在流經蒸發器前的節流降壓裝置時,因為壓力的突變而氣化,形成氣液混合物進入蒸發器。冷媒在蒸發器中不斷氣化,同時會吸收冷凍水中的熱量使其達到較低溫度。最后,蒸發器中氣化后的冷媒又變成了低壓氣體,重新進入了壓縮機,如此循環往復。
三、中央空調節能分析
中央空調節能改造前的工況
在中央空調系統設計時,冷凍泵、冷卻泵的電機容量是根據建筑物的最大設計熱負荷選定的,都留有一定設計余量。由于四季氣候及晝夜溫差變化,中央空調工作時的熱負荷總是不斷變化。下圖2為一民用建筑物的平均熱負荷情況: