第一篇：風(fēng)機(jī)節(jié)能改造方案

風(fēng)機(jī)節(jié)能改造方案

更新時(shí)間：2008-07-17 13:54:40 瀏覽次數(shù)：

風(fēng)機(jī)的用電現(xiàn)狀

能源是國家重要的物質(zhì)，能源的供需矛盾已成為制約我國社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的主要因素之一。在能源問題上國務(wù)院提出 “ 節(jié)約與開發(fā)并重 ” 的方針，就是依靠技術(shù)進(jìn)步，把節(jié)約能源以解決能源問題作為我國重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)就有 1500 萬臺(tái)電動(dòng)機(jī)，用電量占全國總發(fā)電量的 40 ～ 50%，這些電動(dòng)機(jī)大多在低的電能利用率下運(yùn)行，只要將這些電動(dòng)機(jī)電能利用率提高 10 ～ 15%，全年可節(jié)電 300 億 KW 以上。

根據(jù)火電設(shè)計(jì)規(guī)程 SDJ-79 規(guī)定，燃煤鍋爐的送、引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量裕度分別為 5% 和 5% ～ 10%，風(fēng)壓裕度分別為 10% 和 10% ～ 15%。設(shè)計(jì)過程中很難計(jì)算管網(wǎng)的阻力、并考慮到長期運(yùn)行過程中發(fā)生的各種問題，通常總是把系統(tǒng)的最大風(fēng)量和風(fēng)壓裕度作為選型的依據(jù)，但風(fēng)機(jī)的型號(hào)和系列是有限的，往往選取不到合適的風(fēng)機(jī)型號(hào)時(shí)就往上靠，裕度大于 20 ～ 30% 比較常見。因此這些風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，只有靠調(diào)節(jié)風(fēng)門或風(fēng)道擋板的開度來滿足生產(chǎn)工藝對(duì)風(fēng)量的要求。風(fēng)機(jī)機(jī)械特性為平方轉(zhuǎn)矩特性，風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，靠調(diào)節(jié)風(fēng)門或者風(fēng)道檔板的開度來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的方法，稱為節(jié)流調(diào)節(jié)。在節(jié)流調(diào)節(jié)過程中，風(fēng)機(jī)固有特性不變，僅僅靠關(guān)小風(fēng)門或擋板的開度，人為地增加管路的阻力，由此增大管路系統(tǒng)的損失，不利于風(fēng)機(jī)的節(jié)能運(yùn)行。采用調(diào)速控制裝置，通過改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變風(fēng)機(jī)風(fēng)量以適應(yīng)生產(chǎn)工藝的需要，這種調(diào)節(jié)方式稱為風(fēng)機(jī)的調(diào)速控制。風(fēng)機(jī)以調(diào)速控制方式運(yùn)行能耗最省，綜合效益最高。交流電機(jī)的調(diào)速方式有多種、變頻調(diào)速是高效的最佳調(diào)速方案，它可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速，并可方便地組成閉環(huán)控制系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)恒壓或恒流量的控制。

風(fēng)機(jī)節(jié)電原理

如圖示為風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 H-風(fēng)量 Q 曲線特性圖 :

n1-代表風(fēng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)的特性；

n2-代表風(fēng)機(jī)降速運(yùn)行在 n2 轉(zhuǎn)速時(shí)的特性；

R1-代表風(fēng)機(jī)管路阻力最小時(shí)的阻力特性；

R2-代表風(fēng)機(jī)管路阻力增大到某一數(shù)組時(shí)的阻力特性。

風(fēng)機(jī)在管路特性曲線 R1 工作時(shí)，工況點(diǎn)為 A，其流量壓力分別為 Q1、H1，此時(shí)風(fēng)機(jī)所需的功率正比于 H1 與 Q1 的乘積，即正比于 AH1OQ1 的面積。由于工藝要求需減小風(fēng)量到 Q2，實(shí)際上通過增加管網(wǎng)管阻，使風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)移到 R2 上的 B 點(diǎn)，風(fēng)壓增大到 H2，這時(shí)風(fēng)機(jī)所需的功率正比 H2Q2 的面積，即正比于 BH2OQ2 的面積。顯然風(fēng)機(jī)所需的功率增大了。這種調(diào)節(jié)方式控制雖然簡單、但功率消耗大，不利于節(jié)能，是以高運(yùn)行成本換取簡單控制方式。

若采用變頻調(diào)速，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由 n1 下降到 n2，這時(shí)工作點(diǎn)由 A 點(diǎn)移到 C 點(diǎn)，流量仍是 Q2，壓力由 H1 降到 H3，這時(shí)變頻調(diào)速后風(fēng)機(jī)所需的功率正比于 H3 與 Q2 的乘積，即正比于 CH3OQ2 的面積，由圖可見功率的減少是明顯的。

變頻改造方案

根據(jù)風(fēng)機(jī)配置特作如下變頻改造方案：）風(fēng)機(jī)上裝設(shè)變頻系統(tǒng)（如圖一）；）設(shè)置遠(yuǎn)程控制和就地控制兩種方式；）保留原工頻系統(tǒng)及其聯(lián)動(dòng)方式，且和變頻器系統(tǒng)互為備用。

變頻節(jié)能系統(tǒng)特點(diǎn)、采用 CHF100 變頻器，調(diào)速范圍寬，變頻器調(diào)速范圍能適應(yīng)各種調(diào)速設(shè)備的要求，頻率范圍 0.00-600.00Hz 可調(diào)； 2、控制精度高，變頻器的數(shù)字設(shè)定分辨率為 ±0.01%, 模擬設(shè)定分辨率為 ±0.1% ；、動(dòng)態(tài)特性好，變頻器采用自關(guān)斷器件 IGBT 速度快，且采用 SPWM 控制模式，負(fù)載電壓和頻率受控變頻器的 CPU，故調(diào)節(jié)速度快，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能好；、控制功能強(qiáng)，能滿足各種不同的控制系統(tǒng)，通過端子可與各種頻率設(shè)定信號(hào)連接，如： 0~10V，4~20mA。可通過端子控制正反轉(zhuǎn)等多種操作；、通過合理調(diào)整轉(zhuǎn)矩提升，轉(zhuǎn)矩限定功能，電流限幅功能參數(shù)，可滿足大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，運(yùn)行中負(fù)載突化也不會(huì)引起跳閘等事故；、CHF100 變頻器可與上位計(jì)算機(jī)或者可編程控制器（PLC）通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)定或修改變頻器參數(shù)，監(jiān)控變頻器的運(yùn)行狀態(tài)等信息，從而組成工業(yè)以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)集中控制；、保護(hù)功能齊全，變頻器有 25 種保護(hù)功能，對(duì)過壓、欠壓、過流、過載、過熱均能通過計(jì)算機(jī)高速計(jì)算并給予保護(hù)，且能對(duì)發(fā)生故障的原因給予紀(jì)錄；、變頻器內(nèi)部有電機(jī)防噪裝置，在線調(diào)節(jié)載波頻率，實(shí)時(shí)改變電機(jī)的運(yùn)行噪聲。

總結(jié)

在風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等應(yīng)用領(lǐng)域，引入變頻調(diào)速控制技術(shù)，能達(dá)到很好的節(jié)能效果，同時(shí)，也降低了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，提高了設(shè)備的功率因數(shù)，延長了機(jī)械系統(tǒng)的使用壽命，提升了系統(tǒng)的可靠性，另外，因?yàn)樽冾l器強(qiáng)大的保護(hù)功能，對(duì)設(shè)備起到了很好的保護(hù)作用，有效降低了設(shè)備的維護(hù)成本。近幾年，隨著變頻調(diào)速技術(shù)的不斷推廣與應(yīng)用，從實(shí)踐結(jié)果來看，得到了良好經(jīng)濟(jì)效應(yīng)與社會(huì)效應(yīng)，并且，也得到用戶的廣泛認(rèn)同。

第二篇：2011風(fēng)機(jī)節(jié)能改造計(jì)劃

山西華晟榮煤礦有限公司

2011年局部通風(fēng)機(jī)節(jié)能改造計(jì)劃

根據(jù)我礦設(shè)備使用狀況，按照《煤礦工業(yè)設(shè)備管理規(guī)程》和《煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行更新改造若干規(guī)定》的要求，本計(jì)劃投入資金32萬元，選用新設(shè)備、新技術(shù)，實(shí)施對(duì)井下用電設(shè)備的節(jié)能更新改造，提高設(shè)備綜合效益，確保設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

更新設(shè)備1、3115工作面局部通風(fēng)機(jī)更換為FBDY-No6.3/2*30KW(660V/1140V)礦用隔爆型壓入式對(duì)旋軸流局部通風(fēng)機(jī)，配備BPB-75/660F煤礦風(fēng)機(jī)用隔爆型變頻器，配合FTZSS800*10高強(qiáng)度無縫風(fēng)筒使用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)及半自動(dòng)變頻控制，降低局部通風(fēng)機(jī)的用電量，同時(shí)保證工作面的正常通風(fēng)。

根據(jù)礦上對(duì)節(jié)能設(shè)備更新規(guī)劃，各單位做好設(shè)備更新改造前期準(zhǔn)備工作，設(shè)備到礦后，根據(jù)礦上統(tǒng)一布置，按時(shí)完成設(shè)備的更新改造，采用先進(jìn)的技術(shù)裝備，依靠科學(xué)管理，正確使用，及時(shí)維修和更新改造，以先進(jìn)適用的技術(shù)裝備，達(dá)到礦井的安全生產(chǎn)，降低能源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益之目的。

節(jié)能辦公室

2011年11月12日

第三篇：空壓機(jī)節(jié)能改造方案

空壓機(jī)節(jié)能改造方案

一，前言

佛山今博自動(dòng)化設(shè)備有限公司是一家專業(yè)于驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與銷售的高新技術(shù)企業(yè)。本公司在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)和雄厚的技術(shù)實(shí)力采用高性能無感矢量變頻器用于0.75kw到250kw的電機(jī)速度控制，廣泛應(yīng)用于空壓機(jī)、注朔機(jī)、傳送帶、擠出機(jī)械、恒壓水泵、化工、中央空調(diào)、電子、紡織等諸多領(lǐng)域，為客戶提供了完整的工業(yè)和特殊行業(yè)的節(jié)解決方案。

二，傳統(tǒng)空壓機(jī)的問題

1、電能浪費(fèi)嚴(yán)重

傳統(tǒng)的加卸載式空壓機(jī)，能量主要浪費(fèi)在：

1）加載時(shí)的電能消耗

在壓力達(dá)到所需工作壓力后，傳統(tǒng)控制方式?jīng)Q定其壓力會(huì)繼續(xù)上升10%左右，直到卸載壓力。在加壓過程中，一定會(huì)產(chǎn)生更多的熱量和噪音，從而導(dǎo)致電能損失。另一方面，高壓氣體在進(jìn)入氣動(dòng)元件前，其壓力需要經(jīng)過減壓閥減壓，這一過程同樣耗能。2）卸載時(shí)電能的消耗

當(dāng)達(dá)到卸載壓力時(shí)，空壓機(jī)自動(dòng)打開卸載閥，使電機(jī)空轉(zhuǎn)，造成嚴(yán)重的能量浪費(fèi)。空壓機(jī)卸載時(shí)的功耗約占滿載時(shí)的30%～50%，可見傳統(tǒng)空壓機(jī)有明顯的節(jié)能空間。

2、工頻啟動(dòng)沖擊電流大

主電機(jī)雖然采用Y-△減壓起動(dòng)，但起動(dòng)電流仍然很大，對(duì)電網(wǎng)沖擊大，易造成電網(wǎng)不穩(wěn)以及威脅其它用電設(shè)備的運(yùn)行安全。對(duì)于自發(fā)電工廠，數(shù)倍的額定電流沖擊，可能導(dǎo)致其他設(shè)備異常。

3、壓力不穩(wěn)，自動(dòng)化程度底

傳統(tǒng)空壓機(jī)自動(dòng)化程度低，輸出壓力的調(diào)節(jié)是靠對(duì)加卸載閥、調(diào)節(jié)閥的控制來實(shí)現(xiàn)的，調(diào)節(jié)速度慢，波動(dòng)大，精度低，輸出壓力不穩(wěn)定。

4、設(shè)備維護(hù)量大

空壓機(jī)工頻啟動(dòng)電流大，高達(dá)5~8倍額定電流，工作方式?jīng)Q定了加卸載閥必然反復(fù)動(dòng)作，部件易老化，工頻高速運(yùn)行，軸承磨損大，設(shè)備維護(hù)量大。

5、噪音大

持續(xù)工頻高速運(yùn)行，超過所需工作壓力的額外壓力，反復(fù)加載、卸載，都直接導(dǎo)致工頻運(yùn)行噪音大。

三，改造原則

根據(jù)空壓機(jī)原工況并結(jié)合生產(chǎn)工藝的要求，對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行變頻技術(shù)改造后，系統(tǒng)滿足以下要求。

1）空壓機(jī)經(jīng)過改造后，系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)換開關(guān)切換，具有變頻和工頻兩套控制回路，采用開環(huán)和閉環(huán)兩套控制回路。一拖二起動(dòng)時(shí)，對(duì)兩臺(tái)電機(jī)M1，M2，可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇變頻/工頻啟動(dòng)。正常運(yùn)行時(shí)，電機(jī)M1 處于變頻調(diào)速狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)M2處于工頻狀態(tài)。現(xiàn)場壓力變送器檢測(cè)管網(wǎng)出口壓力，并與給定值比較，經(jīng)PID 指令運(yùn)算，得到頻率信號(hào)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速達(dá)到所需壓力。停止時(shí)按下停止按鈕，PLC控制所有的接觸器斷開，變頻器停止工作。

2）確保變頻出現(xiàn)異常保護(hù)時(shí)，不至于影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。為了防止非正弦波干擾空壓機(jī)控制器，變頻器輸入端有抑制電磁干擾的有效措施。控制線、信號(hào)線采用屏蔽線纜，布線時(shí)和動(dòng)力電纜分開，防止引入干擾。

3）電機(jī)變頻運(yùn)行狀態(tài)時(shí)保持儲(chǔ)氣罐出口壓力穩(wěn)定，壓力波動(dòng)范圍不能超過依0.02 MPa。

4）空壓機(jī)不允許長時(shí)間在低頻下運(yùn)行，空壓機(jī)轉(zhuǎn)速過低，一方面使空壓機(jī)穩(wěn)定性變差，另一方面也使缸體潤滑度變差，會(huì)加快磨損，所以工作下限不低于30 Hz。

5）設(shè)置高壓保護(hù)、高溫保護(hù)、等設(shè)置報(bào)警及故障自診斷。

（1）高壓保護(hù)當(dāng)系統(tǒng)壓力超過設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)切斷主機(jī)電源，使壓縮機(jī)緊急停機(jī)。

（2）高溫保護(hù)當(dāng)壓縮機(jī)排氣溫度超過調(diào)定值時(shí)，由接在主機(jī)排氣孔口處的溫度傳感探頭控制溫度電觸 點(diǎn)動(dòng)作，自動(dòng)切斷電動(dòng)機(jī)電源，使壓縮機(jī)緊急停機(jī)。

（3）電氣保護(hù)系統(tǒng)采用軟啟動(dòng)方式，具有相序保護(hù)（防止壓縮機(jī)反轉(zhuǎn)）、缺相保護(hù)、電機(jī)熱過載保護(hù)等功能。

四，空壓機(jī)變頻改造后的優(yōu)點(diǎn)

1，節(jié)能：總體節(jié)能達(dá)20%以上

1）加載時(shí)的節(jié)能：空壓機(jī)進(jìn)行變頻改造后，壓力始終保持在所需的設(shè)定工作壓力，比改造前可降低10%的壓力，根據(jù)功耗公式可知改造后此項(xiàng)可節(jié)能10% 2）卸載時(shí)的節(jié)能，電機(jī)卸載運(yùn)行時(shí)消耗的能量是加卸時(shí)的40%左右，按平均四分之一左右的卸載時(shí)間算，此項(xiàng)可節(jié)能10%左右

2、啟動(dòng)電流小，對(duì)電網(wǎng)無沖擊

變頻器可使電機(jī)起動(dòng)、加載時(shí)的電流平緩上升，沒有任何沖擊；可使電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟停，避免反生電流造成的危害，有利于延長設(shè)備的使用壽命；

3、輸出壓力穩(wěn)定

采用變頻控制系統(tǒng)后，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供氣管路中氣體的壓力，使供氣管路中的氣體的壓力保持恒定，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；

4、設(shè)備維護(hù)量小

空壓機(jī)變頻啟動(dòng)電流小，小于2倍額定電流，加卸載閥無須反復(fù)動(dòng)作，變頻空壓機(jī)根據(jù)用氣量自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，運(yùn)行頻率低，轉(zhuǎn)速慢，軸承磨損小，設(shè)備使用壽命延長，維護(hù)工作量變小。

5、噪音低

變頻根據(jù)用氣需要提供能量，沒有太多的能量損耗，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率低，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)噪音因此變小，由于變頻以調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的方式，不用反復(fù)加載、卸載，頻繁加卸載的噪音也沒有了，持續(xù)加壓，氣壓不穩(wěn)產(chǎn)生的噪音也消失了。

總之，采用變頻恒壓控制系統(tǒng)后，不但可節(jié)約一筆數(shù)目可觀的電力費(fèi)用，延長壓縮機(jī)的使用壽命，還可實(shí)現(xiàn)恒壓供氣的目的，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

我公司專業(yè)對(duì)空壓機(jī)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)改造的可配套的空壓機(jī)品牌有：阿特拉斯、英格索蘭、復(fù)盛、凱撒、壽力、昆西、博格、博萊特、優(yōu)耐特斯、康普艾等。可配套空壓機(jī)電機(jī)功率有：15KW、22KW、30KW、37KW、45KW、55KW、75KW、90KW、110KW、132KW、160KW、185KW、250KW

第四篇：房屋節(jié)能改造方案種類

2013.9 磚 瓦世 界 科技縱橫 SCIENCE & TECHNOLOGY 39 研究與探討 0 引言 目前既有居住建筑普遍存在能耗高、效率低、圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能差、室內(nèi)熱環(huán)境惡劣、夏季空調(diào)耗電量大、冬季采暖能耗高等問題，因此如何通過既有居住建筑節(jié)能改造，改善建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，以提升建筑室內(nèi)熱環(huán)境的質(zhì)量，降低既有居住建筑的采暖空調(diào)能耗成為急需研究的課題，其中對(duì)既有居住建筑節(jié)能改造進(jìn)行診斷并采取相關(guān)的節(jié)能技術(shù)措施，是我們首需解決的問題。1 既有居住建筑節(jié)能改造的診斷1.1 居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)評(píng)價(jià) 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是一項(xiàng)巨大的綜合工程，涉及建筑熱環(huán)境、室外氣候條件、建筑能耗、建筑設(shè)備、建筑熱工性能、建筑功能、規(guī)劃布局、單體設(shè)計(jì)等眾多因素。以江蘇省夏熱冬冷地區(qū)為例，如何判斷居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是否滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ 134-2010）和《江蘇省居住建筑熱環(huán)境和節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DGJ 32/J 71-2008）中提出了兩套并行的指標(biāo)體系，即規(guī)定性指標(biāo)和性能性指標(biāo)，從而形成了建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的兩種方法：規(guī)定性設(shè)計(jì)和性能性設(shè)計(jì)。規(guī)定性設(shè)計(jì)和性能性設(shè)計(jì)相輔相成，互為補(bǔ)充，其邏輯關(guān)系如圖1所示。1.2 既有居住建筑節(jié)能改造的基本規(guī)定 既有居住建筑進(jìn)行節(jié)能改造前，應(yīng)首先進(jìn)行節(jié)能評(píng)估，能耗調(diào)查，并根據(jù)節(jié)能改造的診斷結(jié)果，結(jié)合節(jié)能改造的判定原則與方法，確定是否需要進(jìn)行 節(jié)能改造及節(jié)能改造的內(nèi)容。既有居住建筑可分為宜節(jié)能改造建筑和不宜節(jié)能改造建筑。宜節(jié)能改造建筑是指改造后能耗降低明顯，或在不長的投資回收期內(nèi)可回收資金的建筑；對(duì)不能保證安全使用20年的建筑、使用年限過長的舊危建筑、改造后能耗降低不明顯、或投資回收期過長的建筑應(yīng)列為不宜節(jié)能改造建筑。節(jié)能診斷的目的是根據(jù)節(jié)能改造的潛力來確定節(jié)能改造的可行性和節(jié)能改造的內(nèi)容，節(jié)能改造的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)目前建筑的實(shí)際運(yùn)行能效、節(jié)能改造的潛力及節(jié)能改造的經(jīng)濟(jì)性等來綜合確定。既有居住建筑在進(jìn)行節(jié)能改造時(shí)，居民仍然生活在住宅中，因此在工程進(jìn)行的同時(shí)，如何避免減少對(duì)居民日常生活的影響和保證居民人身的安全是工程開展過程中必須面對(duì)的難題之一。編制施工組織方案時(shí)，一定要事先考慮施工過程對(duì)居民產(chǎn) 既有居住建筑節(jié)能改造的診斷 及節(jié)能技術(shù)措施 王沁芳，陳立崗，范一菁

（常州市建筑科學(xué)研究院股份有限公司，江蘇 常州 213015）摘要：本文針對(duì)目前既有居住建筑普遍存在的問題，介紹了既有居住建筑節(jié)能改造的相關(guān)判定原則和節(jié)能改造的基 本規(guī)定，并對(duì)既有居住建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)常用的幾種節(jié)能技術(shù)措施進(jìn)行了分析，為既有建筑節(jié)能改造的進(jìn)一步深入研究奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：既有建筑節(jié)能改造；節(jié)能技術(shù)；節(jié)能診斷 圖1 規(guī)定性設(shè)計(jì)和性能性設(shè)計(jì)間的邏輯關(guān)系 規(guī)定性指標(biāo) 各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)限值，如遮陽系數(shù)、體型系數(shù)、窗墻比、圍護(hù)結(jié)構(gòu)K值（外墻、外窗、屋面）等 是否達(dá)到 所設(shè)計(jì)建筑是節(jié)能建筑 性能性指標(biāo) 對(duì)比評(píng)定法 如有任何一條達(dá)不到要求 是否達(dá)到所設(shè)計(jì)建筑是節(jié)能建筑 修改原設(shè)計(jì) 修改設(shè)計(jì)指標(biāo) 是是 否

磚 瓦世 界 2013.9 科技縱橫 SCIENCE & TECHNOLOGY 40 研究與探討 生的影響，并通過合理組織安排，將對(duì)居民生活的影響降至最低。考慮到既有居住建筑的現(xiàn)狀，從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的角度考慮，可以只進(jìn)行單項(xiàng)節(jié)能措施的改造，如僅進(jìn)行外窗的節(jié)能改造，或屋面的保溫隔熱改造。也可以同時(shí)進(jìn)行多項(xiàng)節(jié)能措施的綜合改造，如同時(shí)進(jìn)行墻體、門窗和屋面的改造，但改造后的熱工性能指標(biāo)應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)要求。既有居住建筑節(jié)能改造工程的前、后應(yīng)進(jìn)行節(jié)能改造的預(yù)評(píng)估和后評(píng)估，評(píng)估內(nèi)容包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能等。節(jié)能改造預(yù)評(píng)估的結(jié)果應(yīng)作為是否需要進(jìn)行節(jié)能改造的判據(jù)和節(jié)能改造方案的設(shè)計(jì)依據(jù)；節(jié)能改造后評(píng)估應(yīng)作為驗(yàn)證節(jié)能改造效果的判據(jù)。2 既有居住建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)常用的節(jié)能技術(shù)措施 既有居住建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，一般情況下，其難度大于新建建筑。既有居住建筑結(jié)構(gòu)形式多樣，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的狀況也千差萬別，出現(xiàn)問題的原因也多種多樣，因此要求根據(jù)工程的實(shí)際情況，具體問題具體分析。2.1 外墻節(jié)能技術(shù) 在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部位中，外墻約占其傳熱總能耗的25%左右，因此要提高建筑的節(jié)能效果，對(duì)墻體的保溫隔熱性能進(jìn)行改善是重中之重。通過對(duì)既有居住建筑外墻的節(jié)能改造實(shí)地調(diào)查和研究后發(fā)現(xiàn)，增加外墻的熱阻、降低傳熱系數(shù)是最主要途徑。外墻平均傳熱系數(shù)越小，墻體的保溫隔熱性能越好；熱惰性指標(biāo)越大，對(duì)溫度波動(dòng)的衰減能力越大，穿透圍護(hù)結(jié)構(gòu)所需要的時(shí)間越長，室內(nèi)內(nèi)表面溫度波動(dòng)越小。外墻保溫技術(shù)按照保溫材料所在位置的不同可分為外墻外保溫、外墻內(nèi)保溫、外墻自保溫、內(nèi)外混合保溫等多種方式。相比于外墻內(nèi)保溫和內(nèi)外混合保溫系統(tǒng)，外墻外保溫系統(tǒng)在既有居住建筑節(jié)能改造和提高室內(nèi)熱環(huán)境方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)，是外墻節(jié)能改造中的首選技術(shù)。外墻內(nèi)保溫由于不能將建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的所有部分全部覆蓋，很難消除圈梁、樓板、構(gòu)造柱等引起的熱橋效應(yīng)，熱損失較大，保溫效果及房間的熱穩(wěn)定性較差，且影響居民的日常生活，因此其在既有建筑節(jié)能改造中已經(jīng)很少運(yùn)用。而內(nèi)外混合保溫會(huì)使整個(gè)建筑外墻的不同部位產(chǎn)生不同的變形速度和變形尺寸，使建筑處于更加不穩(wěn)定的環(huán)境中，縮短整個(gè)建筑的壽命，不 建議使用。2.2 屋面節(jié)能技術(shù) 屋面的節(jié)能改造是建筑節(jié)能改造中的重要組成部分，其改造效果直接影響到頂層住戶居住的舒適性，同時(shí)屋面的節(jié)能改造也需要和防水修繕結(jié)合在一起，因此在改造實(shí)施方案的過程中，需要綜合考慮解決節(jié)能和防水兩方面問題，建筑屋面有坡屋面和平屋面之分，不同的屋面形式其節(jié)能技術(shù)措施分析如下：（1）坡屋面 坡屋頂一般都需要設(shè)置保溫隔熱層。對(duì)于鋼筋混凝土坡屋頂，保溫層應(yīng)設(shè)置在外側(cè)面；對(duì)于以輕鋼結(jié)構(gòu)層或木結(jié)構(gòu)為基層的坡屋頂，保溫層可以分別設(shè)置在基層的上側(cè)和下側(cè)，還可以設(shè)置夾芯保溫屋面，或設(shè)置在夾層樓面上。當(dāng)保溫層設(shè)置在基層的下側(cè)時(shí)，應(yīng)考慮熱橋部位的保溫構(gòu)造。（2）平屋面平屋面又分為上人屋面和非上人屋面兩種，其保溫構(gòu)造形式又可分為正置式和倒置式兩種。傳統(tǒng)正置式保溫屋面將保溫層設(shè)置在防水層之下，這種構(gòu)造做法容易發(fā)生結(jié)露。倒置式保溫屋面將保溫層放置在防水層之上，能夠有效防止保溫層內(nèi)部結(jié)露，同時(shí)倒置式保溫屋面能使室內(nèi)溫度分布低于正置式屋頂?shù)氖覂?nèi)溫度分布，熱穩(wěn)定性好，是一種保溫隔熱效果較好的屋面節(jié)能構(gòu)造做法。2.3 外窗節(jié)能技術(shù) 建筑外窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中傳熱和空氣滲透最薄弱的部位，是影響室內(nèi)熱環(huán)境和建筑節(jié)能的重要因素之一。外窗（包括陽臺(tái)門的透明部分）的能耗包括通過玻璃、窗框的傳熱，窗縫的空氣滲透和夏季太陽輻射得熱三方面，大量調(diào)查和測(cè)試表明，太陽輻射通過窗戶進(jìn)入室內(nèi)的熱量是造成室內(nèi)過熱的主要原因，占空調(diào)冷負(fù)荷的40%以上。提高外窗的保溫隔熱性能，就要降低外窗的傳熱系數(shù)，增加熱阻，而影響門窗傳熱系數(shù)的因素主要是框材和玻璃。窗戶的節(jié)能改造主要有以下幾種改造形式：窗框更換為傳熱系數(shù)更低的塑鋼和斷橋鋁合金等、玻璃采用中空玻璃外窗和Low-E玻璃等。2.4 外遮陽節(jié)能技術(shù) 大量的調(diào)查表明，太陽輻射透過窗戶直接進(jìn)入室內(nèi)的熱量是造成夏季室內(nèi)過熱的主要原因，所以（下轉(zhuǎn)第34頁）

磚 瓦世 界 2013.9 科技縱橫 SCIENCE & T ECHNOLOGY 34 研究與探討 原標(biāo)準(zhǔn)《建筑用砂》（GB/T 14684—2001）中采用壓碎指標(biāo)法評(píng)定機(jī)制砂的堅(jiān)固性，此次修訂采用硫酸鈉溶液法和壓碎指標(biāo)法兩種方法共同評(píng)定。原因是在工程實(shí)踐和試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，有的機(jī)制砂壓碎指標(biāo)合格，但硫酸鈉溶液試驗(yàn)不合格，而且這類砂的確給混凝土性能帶來了不利的影響。因此，本次修訂采用硫酸鈉溶液法和壓碎指標(biāo)法兩種試驗(yàn)方法共同評(píng)定機(jī)制砂的堅(jiān)固性，并且在堅(jiān)固性試驗(yàn)方法中采用了更為嚴(yán)格的單一指標(biāo)評(píng)定，更嚴(yán)格、更科學(xué)。3.3.2.5 表觀密度、松散堆積密度、空隙率 砂表觀密度、松散堆積密度應(yīng)符合如下規(guī)定：——表觀密度不小于2500kg/m3；——松散堆積密度不小于1400kg/m3。空隙率（松散材料在堆積狀態(tài)下，顆粒間空隙的體積占堆積體積的百分率稱為空隙率）不大于44%。3.3.2.6 堿集料反應(yīng) 堿集料反應(yīng)是指：水泥、外加劑等混凝土組成物及環(huán)境中的堿與集料中堿活性礦物在潮濕環(huán)境下緩慢發(fā)生并導(dǎo)致混凝土開裂破壞的膨脹反應(yīng)。經(jīng)堿集料反應(yīng)試驗(yàn)后，試件應(yīng)無裂縫、酥裂、膠 體外溢等現(xiàn)象，在規(guī)定的試驗(yàn)齡期膨脹率應(yīng)小于 0.01%。4 結(jié)束語 以上為使生產(chǎn)企業(yè)對(duì)GB/T 15229—2011、GB/T 17431.1—2010和GB/T 14684—2012有進(jìn)一步的了解，以利于提高輕集料小砌塊的產(chǎn)品質(zhì)量，因此，根據(jù)個(gè)人的理解進(jìn)行了解讀和簡要介紹，不當(dāng)之處，敬請(qǐng)指正。參考文獻(xiàn) [1] 嚴(yán)理寬.混凝土砌塊生產(chǎn)與應(yīng)用[M].北京：中國建材出版社，1992[2] 龔洛書.《輕集料硅小型空心砌塊》國家標(biāo)準(zhǔn)簡介[J].建筑砌塊 與砌塊建筑，1994，（2）：21～25[3] 葛勇張寶生.建筑材料[M].北京：中國建材出版社，1996[4] 周運(yùn)燦.貫徹輕集料小砌塊新國標(biāo)的體會(huì)和建議[J].建筑砌塊 與砌塊建筑，2003，（2）：45～47[5] 懷艷燕（韓志宏）懷方林.填充墻用輕集料混凝土砌塊幾個(gè)問 題的探討[J].建筑砌塊與砌塊建筑，2005，（2）：9～11[6] 胡曙光，王發(fā)洲.輕集料混凝土[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006[7] 丁威，王晶.GB/T 15229—2011《輕集料混凝土小型空心砌塊》 編制說明（摘要）[J].建筑砌塊與砌塊建筑，2012，（2）：47～48[8] 陳家瓏，周文娟等.《建設(shè)用砂》（GB/T 14684—2011）修訂解析 [J].建筑技術(shù)，2012，（7）：591～594 應(yīng)把加設(shè)外窗外遮陽設(shè)施作為夏季隔熱，降低建筑空調(diào)負(fù)荷的重點(diǎn)。遮陽的目的是為了遮擋直射陽光，減少進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射，防止過熱，避免眩光和防止物品受到陽光照射而產(chǎn)生變質(zhì)、損壞或褪色，設(shè)計(jì)合理的遮陽能夠有效減少太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)，消除90%以上的太陽輻射作用。遮陽的形式很多，根據(jù)遮陽所處位置的不同，可分為玻璃或透明材料自身遮陽、外遮陽、內(nèi)遮陽等幾種形式，其中外遮陽效果優(yōu)于內(nèi)遮陽。3 結(jié)論 通過對(duì)既有居住建筑進(jìn)行節(jié)能診斷，了解建筑耗能的具體情況，依據(jù)建筑節(jié)能改造的基本規(guī)定，編制節(jié)能改造方案，并結(jié)合工程實(shí)際采取合適的節(jié)能技術(shù)措施，提高既有居住建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工 性能，對(duì)既有建筑節(jié)能改造的深入推廣應(yīng)用具有重要意義。參考文獻(xiàn) [1] 芮瑋瑋，白建波等.蘇南地區(qū)既有住宅節(jié)能改造技術(shù)[J].江蘇建筑，2012（2），101-103.[2] 張穎璐，孫友富.BECS軟件在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建筑節(jié)能，2011，39（9）:69-71.[3] 白建波，沈北安等.蘇南地區(qū)老小區(qū)既有住宅節(jié)能改造集成技術(shù)體系及能耗評(píng)估[J].建筑科學(xué)，2012，28（2）:59-65.[4] 王厚華，莊燕燕，吳偉偉.夏熱冬冷地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能節(jié)能分析[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，38（11）:1641～1646[5] 張虎，魯祥友.安徽省城鎮(zhèn)既有建筑外門外窗節(jié)能改造探討[J].建筑節(jié)能，2011（08）:71-73.[6] 董海廣，許淑惠.北京地區(qū)窗墻比和遮陽對(duì)住宅建筑能耗的影響[J].建筑節(jié)能，2010（9）:66-69

第五篇：中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造方案

中央空調(diào)系統(tǒng)水泵變頻節(jié)能改造方案

一、概述

中央空調(diào)系統(tǒng)在現(xiàn)代企業(yè)及生活環(huán)境改善方面極為普遍，而且某此生活環(huán)境或生產(chǎn)工序中是屬必須的，即所謂人造環(huán)境，不僅是溫度的要求，還有濕度、潔凈度等。至所以要中央空調(diào)系統(tǒng)，目的是提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高人的舒適度，集中供冷供熱效率高，便管理，節(jié)省投資等原因，為此幾乎企業(yè)、高層商廈、商務(wù)大樓、會(huì)場、劇場、辦公室、圖書館、賓館、商場、超市、酒店、娛樂場、體育館等中大型建筑上都采用中央空調(diào)的，它是現(xiàn)代大型建筑物不可缺少的配套設(shè)施之一，電能的消耗非常之大，是用電大戶，幾乎占了用電量50%以上，日常開支費(fèi)用很大。

由于中央空調(diào)系統(tǒng)都是按最大負(fù)載并增加一定余量設(shè)計(jì)，而實(shí)際上在一年中，滿負(fù)載下運(yùn)行最多只有十多天，甚至十多個(gè)小時(shí)，幾乎絕大部分時(shí)間負(fù)載都在70%以下運(yùn)行。通常中央空調(diào)系統(tǒng)中冷凍主機(jī)的負(fù)荷能隨季節(jié)氣溫變化自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載，而與冷凍主機(jī)相匹配的冷凍泵、冷卻泵卻不能自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載，幾乎長期在100%負(fù)載下運(yùn)行，造成了能量的極大浪費(fèi)，也惡化了中央空調(diào)的運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行質(zhì)量。

隨著變頻技術(shù)的日益成熟，利用變頻器、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成溫差閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的輸出流量；采用變頻調(diào)速技術(shù)不僅能使商場室溫維持在所期望的狀態(tài)，讓人感到舒適滿意，可使整個(gè)系統(tǒng)工作狀態(tài)平緩穩(wěn)定，更重要的是其節(jié)能效果高達(dá)30%以上，能帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益。

二、水泵節(jié)能改造的必要性

中央空調(diào)是大廈里的耗電大戶，每年的電費(fèi)中空調(diào)耗電占60% 左右，因此中央空調(diào)的節(jié)能改造顯得尤為重要。

由于設(shè)計(jì)時(shí)，中央空調(diào)系統(tǒng)必須按天氣最熱、負(fù)荷最大時(shí)設(shè)計(jì)，并且留10-20% 設(shè)計(jì)余量，然而實(shí)際上絕大部分時(shí)間空調(diào)是不會(huì)運(yùn)行在滿負(fù)荷狀態(tài)下，存在較大的富余，所以節(jié)能的潛力就較大，其中，冷凍主機(jī)可以根據(jù)負(fù)載變化隨之加載或減載，冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負(fù)載變化作出相應(yīng)調(diào)節(jié)，存在很大的浪費(fèi)。

水泵系統(tǒng)的流量與壓差是靠閥門和旁通調(diào)節(jié)來完成，因此，不可避免地存在較大截流損失和大流量、高壓力、低溫差的現(xiàn)象，不僅大量浪費(fèi)電能，而且還造成中央空調(diào)最末端達(dá)不到合理效果的情況。為了解決這些問題需使水泵隨著負(fù)載的變化調(diào)節(jié)水流量并關(guān)閉旁通。

再因水泵采用的是Y-△起動(dòng)方式，電機(jī)的起動(dòng)電流均為其額定電流的3 ～ 4倍，一臺(tái)90KW的電動(dòng)機(jī)其起動(dòng)電流將達(dá)到500A，在如此大的電流沖擊下，接觸器、電機(jī)的使用壽命大大下降，同時(shí)，起動(dòng)時(shí)的機(jī)械沖擊和停泵時(shí)水垂現(xiàn)象，容易對(duì)機(jī)械散件、軸承、閥門、管道等造成破壞，從而增加維修工作量和備品、備件費(fèi)用。

采用變頻器控制能根據(jù)冷凍水泵和冷卻水泵負(fù)載變化隨之調(diào)整水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，在滿足中央空調(diào)系統(tǒng)正常工作的情況下使冷凍水泵和冷卻水泵作出相應(yīng)調(diào)節(jié)，以達(dá)到節(jié)能目的。水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，電機(jī)從電網(wǎng)吸收的電能就會(huì)大大減少。

其減少的功耗 △ P=P0 〔 1-(N1/N0)3 〕（1）式

減少的流量 △ Q=Q0 〔 1-(N1/N0)〕（2）式

其中N1為改變后的轉(zhuǎn)速，N0為電機(jī)原來的轉(zhuǎn)速，P0為原電機(jī)轉(zhuǎn)速下的電機(jī)消耗功率，Q0為原電機(jī)轉(zhuǎn)速下所產(chǎn)生的水泵流量。由上式可以看出流量的減少與轉(zhuǎn)速減少的一次方成正比，但功耗的減少卻與轉(zhuǎn)速減少的三次方成正比。如：假設(shè)原流量為100個(gè)單位，耗能也為100個(gè)單位，如果轉(zhuǎn)速降低10個(gè)單位，由（2）式△ Q=Q0 〔 1-(N1/N0)〕 =100 ＊〔 1-(90/100)〕 =10可得出流量改變了10個(gè)單位，但功耗由（1）式△ P=P0[1-(N1/N0)3]=100 ＊〔 1-(90/100)3 〕 =27.1可以得出，功率將減少27.1個(gè)單位，即比原來減少27.1%。

再因變頻器是軟啟動(dòng)方式，采用變頻器控制電機(jī)后，電機(jī)在起動(dòng)時(shí)及運(yùn)轉(zhuǎn)過程中均無沖擊電流，而沖擊電流是影響接觸器、電機(jī)使用壽命最主要、最直接的因素，同時(shí)采用變頻器控制電機(jī)后還可避免水垂現(xiàn)象，因此可大大延長電機(jī)、接觸器及機(jī)械散件、軸承、閥門、管道的使用壽命。

三、中央空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理 圖一所示：

1、冷凍機(jī)組：通往各個(gè)房間的循環(huán)水由冷凍機(jī)組進(jìn)行“內(nèi)部熱交換”作用，使冷凍水降溫為5~7℃。并通過循環(huán)水系統(tǒng)向各個(gè)空調(diào)點(diǎn)提供外部熱交換源。內(nèi)部熱交換產(chǎn)生的熱量，通過冷卻水系統(tǒng)在冷卻塔中向空氣中排放。內(nèi)部熱交換系統(tǒng)是中央空調(diào)的“制冷源”。

2、冷凍水塔：用于為冷凍機(jī)組提供“冷卻水”。

3、“外部熱交換”系統(tǒng)：由兩個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)組成： ⑴、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)由冷凍泵及冷凍管道組成。從冷凍機(jī)組流出的冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道，在各個(gè)房間內(nèi)進(jìn)行熱交換，帶走房間內(nèi)的熱量，使房間內(nèi)的溫度下降。⑵、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)由冷卻泵、冷卻水管道及冷卻塔組成。冷凍機(jī)組進(jìn)行熱交換，使水溫冷卻的同時(shí)，必將釋放大量的熱量，該熱量被冷卻水吸收，使冷卻水溫度升高，冷卻泵將升了溫的冷卻水壓入水塔，使之在冷卻塔中與大氣進(jìn)行熱交換，然后再將降了溫的冷卻水，送回到冷凍機(jī)組，如此不斷循環(huán)，帶走冷凍機(jī)組成釋放的熱量。

4、冷卻風(fēng)機(jī)

⑴、室內(nèi)風(fēng)機(jī)：安裝于所有需要降溫的房間內(nèi)，用于將由冷凍水冷卻了的冷空氣吹入房間，加速房間內(nèi)的熱交換； ⑵、冷卻塔風(fēng)機(jī)用于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。

中央空調(diào)系統(tǒng)的四個(gè)部分都可以實(shí)施節(jié)電改造。但冷凍水機(jī)組和冷卻水機(jī)組的改造改造后節(jié)電效果最為理想，文章中我們將重點(diǎn)闡述對(duì)冷凍機(jī)組和冷卻機(jī)組的變頻調(diào)速技術(shù)改造。

四、中央空調(diào)變頻系統(tǒng)改造方案

現(xiàn)將內(nèi)蒙古某飯店的中央空調(diào)系統(tǒng)的變頻節(jié)能改造方案做一具體介紹。1．中央空調(diào)原系統(tǒng)簡介：

1.1該集飯店中央空調(diào)系統(tǒng)改造前的主要設(shè)備和控制方式：450冷噸冷氣主機(jī)2臺(tái)，型號(hào)為特靈二極式離心機(jī)，兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行；冷凍水泵2臺(tái)，揚(yáng)程28米配有功率45KW，冷卻水泵有2臺(tái)，揚(yáng)程35米，配用功率75KW。均采用兩用一備的方式運(yùn)行。冷卻塔2臺(tái)，風(fēng)扇電機(jī)11KW，并聯(lián)運(yùn)行。室內(nèi)風(fēng)機(jī)4臺(tái)，5.5KW，并聯(lián)運(yùn)行。

1.2原系統(tǒng)的運(yùn)行及存在問題：該飯店是一家五星飯店，為了給客入營造一個(gè)良好的居住環(huán)境，飯店大部空間采用全封密的，且飯店大部分空間自然通風(fēng)效果不好，所以對(duì)夏季冷氣質(zhì)量的要求較高。由于中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須按天氣最熱、負(fù)荷最大時(shí)設(shè)計(jì)，且留有10%-20%左右的設(shè)計(jì)余量。其中冷凍主機(jī)可以根據(jù)負(fù)載變化隨之加載或減載，冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負(fù)載變化作出相應(yīng)的調(diào)節(jié)。這樣，冷凍水、冷卻水系統(tǒng)幾乎長期在大流量、小溫差的狀態(tài)下運(yùn)行，造成了能量的極大浪費(fèi)。而且冷凍、冷卻水泵采用的均是Y—△起動(dòng)方式，電機(jī)的起動(dòng)電流均為其額定電流的3—4倍，在如此大的電流沖擊下，接觸器的使用壽命大大下降；同時(shí)，啟動(dòng)時(shí)的機(jī)械沖擊和停泵時(shí)的水錘現(xiàn)象，容易對(duì)機(jī)械器件、軸承、閥門和管道等造成破壞，從而增加維修工作量、維修費(fèi)用、設(shè)備也容易老化。另外由于冷凍泵軸輸送的冷量不能跟隨系統(tǒng)實(shí)際負(fù)荷的變化，其熱力工況的平衡只能由人工調(diào)整冷凍主機(jī)出水溫度，以及大流量小溫差來掩蓋。這樣，不僅浪費(fèi)能量，也惡化了系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行質(zhì)量。特別是在環(huán)境溫度偏低、某些末端設(shè)備溫控稍有失靈或靈敏度不高時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致大面積空調(diào)室溫偏冷，感覺不適，嚴(yán)重干擾中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。因?yàn)榭照{(diào)偏冷的問題經(jīng)常接到客人的投訴，處理這些投訴造成不少人力資源的浪費(fèi)。

根據(jù)實(shí)際情況，我們向該飯店負(fù)責(zé)人提出：利用變頻器、人機(jī)界面、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度模塊、溫度傳感器等構(gòu)成的溫差閉環(huán)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)。對(duì)冷凍、冷卻水泵進(jìn)行改造，以節(jié)約電能、穩(wěn)定系統(tǒng)、延長設(shè)備壽命。2．中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造的具體方案

中央空調(diào)系統(tǒng)通常分為冷凍（媒）水和冷卻水兩個(gè)系統(tǒng)（如下圖，左半部分為冷凍（媒）水系統(tǒng)，右半部分為冷卻水系統(tǒng)）。根據(jù)國內(nèi)外最新資料介紹，并多處通過對(duì)在中央空調(diào)水泵系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制改造的成功范例進(jìn)行考察，現(xiàn)在水泵系統(tǒng)節(jié)能改造的方案大都采用變頻器來實(shí)現(xiàn)。

2．1、冷凍（媒）水泵系統(tǒng)的閉環(huán)控制

制冷模式下冷凍水泵系統(tǒng)的閉環(huán)控制

該方案在保證最末端設(shè)備冷凍水流量供給的情況下，確定一個(gè)冷凍泵變頻器工作的最小工作頻率，將其設(shè)定為下限頻率并鎖定，變頻冷凍水泵的頻率調(diào)節(jié)是通過安裝在冷凍水系統(tǒng)回水主管上的溫度傳感器檢測(cè)冷凍水回水溫度，再經(jīng)由溫度控制器設(shè)定的溫度來控制變頻器的頻率增減，控制方式是：冷凍回水溫度大于設(shè)定溫度時(shí)頻率無極上調(diào)。

該模式是在中中央空調(diào)中熱泵運(yùn)行（即制熱）時(shí)冷凍水泵系統(tǒng)的控制方案。同制冷模式控制方案一樣，在保證最末端設(shè)備冷凍水流量供給的情況下，確定一個(gè)冷凍泵變頻器工作的最小工作頻率，將其設(shè)定為下限頻率并鎖定，變頻冷凍水泵的頻率調(diào)節(jié)是通過安裝在冷凍水系統(tǒng)回水主管上的溫度傳感器檢測(cè)冷凍水回水溫度，再經(jīng)由溫度控制器設(shè)定的溫度來控制變頻器的頻率增減。不同的是：冷凍回水溫度小于設(shè)定溫度時(shí)頻率無極上調(diào)，當(dāng)溫度傳感檢測(cè)到的冷凍水回水溫越高，變頻器的輸出頻率越低。

2.2、冷卻水系統(tǒng)的閉環(huán)控制

目前，在冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行改造的方案最為常見，節(jié)電效果也較為顯著。該方案同樣在保證冷卻塔有一定的冷卻水流出的情況下，通過控制變頻器的輸出頻率來調(diào)節(jié)冷卻水流量，當(dāng)中中央空調(diào)冷卻水出水溫度低時(shí)，減少冷卻水流量；當(dāng)中中央空調(diào)冷卻水出水溫度高時(shí)，加大冷卻水流量，從而達(dá)到在保證中中央空調(diào)機(jī)組正常工作的前提下達(dá)到節(jié)能增效的目的。

現(xiàn)有的控制方式大都先確定一個(gè)冷卻泵變頻器工作的最小工作頻率，將其設(shè)定為：

下限頻率并鎖定，變頻冷卻水泵的頻率是取冷卻管進(jìn)、出水溫度差和出水溫度信號(hào)來調(diào)節(jié)，當(dāng)進(jìn)、出水溫差大于設(shè)定值時(shí)，頻率無極上調(diào)，當(dāng)進(jìn)、出水溫差小于設(shè)定值時(shí)，頻率無極下調(diào)，同時(shí)當(dāng)冷卻水出水溫度高于設(shè)定值時(shí)，頻率優(yōu)先無極上調(diào)，當(dāng)冷卻水出水溫度低于設(shè)定值時(shí)，按溫差變化來調(diào)節(jié)頻率，進(jìn)、出水溫差越大，變頻器的輸出頻率越高；進(jìn)、出水溫差越小，變頻器的輸出頻率越低。

2.3該中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)具體裝機(jī)清單如表二：

機(jī)組名稱 機(jī)型 品牌 數(shù)量

冷凍水泵 45KW變頻柜 ABB ACS800 兩套

冷卻水泵 75KW變頻柜 ABB ACS800 兩套

風(fēng)機(jī)組 11KW變頻柜 ABB ACS800 兩套

室內(nèi)風(fēng)機(jī) 5.5KW變頻柜 ABB ACS800 四套

配件 PLC 西門子S7300 一臺(tái)

人機(jī)界面 西門子 一臺(tái)

溫度傳感器 丹佛斯 兩個(gè)

溫度模塊 歐姆龍 兩個(gè)

數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊 歐姆龍 兩個(gè)

2．4介紹變頻節(jié)電原理：

變頻節(jié)能原理：由流體傳輸設(shè)備（水泵、風(fēng)機(jī)）的工作原理可知：水泵、風(fēng)機(jī)的流量（風(fēng)量）與其轉(zhuǎn)速成正比；水泵、風(fēng)機(jī)的壓力（揚(yáng)程）與其轉(zhuǎn)速的平方成正比，而水泵、風(fēng)機(jī)的軸功率等于流量與壓力的乘積，故水泵、風(fēng)機(jī)的軸功率與其轉(zhuǎn)速的三次方成正比（即與電源頻率的三次方成正比）。變頻器節(jié)能的效果是十分顯著的，這種節(jié)能回報(bào)是看到見的。特別是調(diào)節(jié)范圍大、啟動(dòng)電流大的系統(tǒng)及設(shè)備，通過圖三可以直觀的看出在流量變化時(shí)只要對(duì)轉(zhuǎn)速（頻率）稍作改變就會(huì)使水泵軸功率有更大程度上的改變，就因此特點(diǎn)使得變頻調(diào)速裝置成為一種趨勢(shì)，而且不斷深入并應(yīng)用于各行各業(yè)的調(diào)速領(lǐng)域。

根據(jù)上述原理可知：改變水泵、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就可改變水泵、風(fēng)機(jī)的輸出功率。

圖中陰影部分為同一臺(tái)水泵的工頻運(yùn)行狀態(tài)與變頻運(yùn)行狀態(tài)在隨著流量變化所耗功率差。

2．5介紹系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和控制方式

根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)的一般裝機(jī)，建議在冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)各裝兩套ABB ACS800一體化變頻調(diào)速控制柜，其中冷卻變頻調(diào)速控制柜供兩臺(tái)冷卻水泵切換（循環(huán)）使用，冷凍變頻調(diào)速控制柜供兩臺(tái)冷凍水泵切換（循環(huán)）使用。變頻節(jié)能調(diào)速系統(tǒng)是在保留原工頻系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝改裝的，變頻節(jié)能系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制功能與原工頻系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制功能相同，變頻節(jié)能系統(tǒng)與原工頻系統(tǒng)之間設(shè)置了聯(lián)鎖保護(hù)，以確保系統(tǒng)工作安全。利用變頻器、人機(jī)界面、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成溫差閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的輸出流量，為了達(dá)到節(jié)能目的提供了可靠的技術(shù)條件。如圖四所示：

2．6系統(tǒng)主電路的控制設(shè)計(jì)

根據(jù)具體情況，同時(shí)考慮到成本控制，原有的電器設(shè)備盡可能的利用。冷凍水泵及冷卻水泵均采用一用一備的方式運(yùn)行，因備用泵轉(zhuǎn)換時(shí)間與空調(diào)主機(jī)轉(zhuǎn)換時(shí)間一致，均為一個(gè)月轉(zhuǎn)換一次，切換頻率不高，決定將冷凍水泵和冷卻水泵電機(jī)的主備切換控制利用原有電器設(shè)備，通過接觸器、啟停按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行電氣和機(jī)械互鎖。確保每臺(tái)水泵只能由一臺(tái)變頻器拖動(dòng)，避免兩臺(tái)變頻器同時(shí)拖動(dòng)同一臺(tái)水泵造成交流短路事故；并且每臺(tái)變頻器任何時(shí)間只能拖動(dòng)一臺(tái)水泵，以免一臺(tái)變頻器同時(shí)拖動(dòng)兩臺(tái)水泵而過載。

2．7系統(tǒng)功能控制方式

上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要通過人機(jī)界面完成對(duì)工藝參數(shù)的檢測(cè)、各機(jī)組的協(xié)調(diào)控制以及數(shù)據(jù)的處理、分析等任務(wù)，下位機(jī)PLC主要完成數(shù)據(jù)采集，現(xiàn)場設(shè)備的控制及連鎖等功能。具體工作流程：開機(jī)：開啟冷水及冷卻水泵，由PLC控制冷水及冷卻水泵的啟停，由冷水及冷卻水泵的接觸器向制冷機(jī)發(fā)出聯(lián)鎖信號(hào)，開啟制冷機(jī)，由變頻器、溫度傳感器、溫度模塊組成的溫差閉環(huán)控制電路對(duì)水泵進(jìn)行調(diào)速以控制工作流量，同時(shí)PLC控制冷卻塔根據(jù)溫度傳感器信號(hào)自動(dòng)選擇開啟臺(tái)數(shù)。當(dāng)過濾網(wǎng)前后壓差超出設(shè)定值時(shí)，PLC發(fā)出過濾堵塞報(bào)警信號(hào)。送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢是由回風(fēng)溫度與系統(tǒng)設(shè)定值相比較后，用PID方式控制變頻器，從而調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)節(jié)回風(fēng)溫度的目的。停機(jī)：關(guān)閉制冷機(jī)，冷水及冷卻水泵以及冷卻塔延時(shí)十五分鐘后自動(dòng)關(guān)閉。保護(hù)：由壓力傳感器控制冷水及冷卻水的缺水保護(hù)，壓力偏低時(shí)自動(dòng)開啟補(bǔ)水泵補(bǔ)水。

2．8介紹系統(tǒng)節(jié)能改造原理

1、對(duì)冷凍泵進(jìn)行變頻改造控制原理說明如下：PLC控制器通過溫度模塊及溫度傳感器將冷凍機(jī)的回水溫度和出水溫度讀入控制器內(nèi)存，并計(jì)算出溫差值；然后根據(jù)冷凍機(jī)的回水與出水的溫差值來控制變頻器的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)出水的流量，控制熱交換的速度；溫差大，說明室內(nèi)溫度高系統(tǒng)負(fù)荷大，應(yīng)提高冷凍泵的轉(zhuǎn)速，加快冷凍水的循環(huán)速度和流量，加快熱交換的速度；反之溫差小，則說明室內(nèi)溫度低，系統(tǒng)負(fù)荷小，可降低冷凍泵的轉(zhuǎn)速，減緩冷凍水的循環(huán)速度和流量，減緩熱交換的速度以節(jié)約電能；

2、對(duì)冷卻泵進(jìn)行變頻改造由于冷凍機(jī)組運(yùn)行時(shí)，其冷凝器的熱交換量是由冷卻水帶到冷卻塔散熱降溫，再由冷卻泵送到冷凝器進(jìn)行不斷循環(huán)的。

冷卻水進(jìn)水出水溫差大，說明冷凍機(jī)負(fù)荷大，需冷卻水帶走的熱量大，應(yīng)提高冷卻泵的轉(zhuǎn)速，加大冷卻水的循環(huán)量；溫差小，則說明，冷凍機(jī)負(fù)荷小，需帶走的熱量小，可降低冷卻泵的轉(zhuǎn)速，減小冷卻水的循環(huán)量，以節(jié)約電能。

3、冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻控制通過檢測(cè)冷卻塔水溫度對(duì)冷卻塔風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速閉環(huán)控制，使冷卻塔水溫度恒定在設(shè)定溫度，可以有效地節(jié)省風(fēng)機(jī)的電能額外損耗，能達(dá)到最佳節(jié)電效果。

4、室內(nèi)風(fēng)機(jī)組變頻控制通過檢測(cè)冷房溫度對(duì)變風(fēng)機(jī)組的風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)冷房溫度恒定在設(shè)定溫度。室內(nèi)風(fēng)機(jī)組變頻控制后可達(dá)到理想的節(jié)電效果，并且空調(diào)效果較佳。2．5系統(tǒng)流量、壓力保障

本方案的調(diào)節(jié)方式采用閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，冷卻水泵系統(tǒng)和冷凍水泵系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式基本相同，用溫度傳感器對(duì)冷卻（冷凍）水在主機(jī)上的出口水溫進(jìn)行采樣，轉(zhuǎn)換成電量信號(hào)后送至溫控器將該信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行比較運(yùn)算后輸出一類比信號(hào)（一般為4—20MA、0—10V等）給PLC，由PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊進(jìn)行溫差閉環(huán)控制，手動(dòng)/自動(dòng)切換和手動(dòng)頻率上升、下降由PLC控制，最后把數(shù)據(jù)傳關(guān)到上位機(jī)人機(jī)界面實(shí)行監(jiān)視控制。變頻器根據(jù)PLC發(fā)出的類比信號(hào)決定其輸出頻率，以達(dá)到改變水泵轉(zhuǎn)速并調(diào)節(jié)流量的目的。冷卻（冷凍）水系統(tǒng)的變頻節(jié)能系統(tǒng)在實(shí)際使用中要考慮水泵的轉(zhuǎn)速與揚(yáng)程的平方成正比的關(guān)系，以及水泵的轉(zhuǎn)速與管損平方成正比的關(guān)系；在水泵的揚(yáng)程隨轉(zhuǎn)速的降低而降低的同時(shí)管道損失也在降低，因此，系統(tǒng)對(duì)水泵揚(yáng)程的實(shí)際需求一樣要降低；而通過設(shè)定變頻器下限頻率的方法又可保證系統(tǒng)對(duì)水泵揚(yáng)程的最低需求。供水壓力的穩(wěn)定和調(diào)節(jié)量可以通過PID參數(shù)的調(diào)整。當(dāng)供水需求量減少時(shí)，管道壓力逐漸升高，內(nèi)部PID調(diào)節(jié)器輸出頻率降低，當(dāng)變頻器輸出頻率低至0HZ時(shí)，而管道在一設(shè)定時(shí)間內(nèi)還高于設(shè)定壓力，變頻器切斷當(dāng)前變頻控制泵，轉(zhuǎn)而控制下一個(gè)原工頻控制泵，變頻器在水泵控制轉(zhuǎn)換過程中，逐漸輪換使用水泵，使每個(gè)水泵的利用率均等，增加系統(tǒng)、管道壓力的穩(wěn)定性和可靠性。

五、中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造的優(yōu)點(diǎn)

變頻節(jié)能改造后除了可以節(jié)省大量的電能外還具有以下優(yōu)點(diǎn)：、只需在中中央空調(diào)冷卻管出水端安裝一個(gè)溫度傳感器（如圖，安裝在冷卻水系統(tǒng)中中央空調(diào)冷卻水出水主管上的B處），簡單可靠。、當(dāng)冷卻水出水溫度高于溫度上限設(shè)定值時(shí)，頻率直接優(yōu)先上調(diào)至上限頻率。3、當(dāng)冷卻水出水溫度低于溫度下限設(shè)定值時(shí)，頻率直接優(yōu)先下調(diào)至下限頻率。而采用冷卻管進(jìn)、出水溫度差來調(diào)節(jié)很難達(dá)到這點(diǎn)。4、當(dāng)冷卻水出水溫度介于溫度下限設(shè)定值與溫度上限設(shè)定值時(shí)，通過對(duì)冷卻水出水溫度及溫度上、下限設(shè)定值進(jìn)行PID計(jì)算，從而達(dá)到對(duì)頻率進(jìn)行無極調(diào)速，閉環(huán)控制迅速準(zhǔn)確。、節(jié)能效果更為明顯。當(dāng)冷卻水出水溫度低于溫度上限設(shè)定值時(shí)，采用冷卻管進(jìn)、出水溫度差來調(diào)節(jié)方式?jīng)]有將出水溫度低這一因素加入節(jié)能考慮范圍，而僅僅由溫度差來對(duì)頻率進(jìn)行無極調(diào)速，而采用上、下限溫度來調(diào)節(jié)方式充分考慮這一因素，因而節(jié)能效果更為明顯，通過對(duì)多家用戶市場調(diào)查，平均節(jié)電率要提高5 ％以上，節(jié)電率達(dá)到20 ％以上。

額定電流變化，減小了大電流對(duì)電機(jī)的沖擊；

六、ABB ACS800系列一體化變頻器的優(yōu)點(diǎn) 1.采用獨(dú)特的空間矢量（SVPWM）調(diào)制方式； 2.操作簡單，具有鍵盤鎖定功能，防止誤操作； 3.內(nèi)置PID功能，可接受多種給定、反遺信號(hào)；

4.具有節(jié)電、市電和停止三位鎖定開關(guān)，便于轉(zhuǎn)換及管理； 5.保護(hù)功能完善，可遠(yuǎn)程控制；

6.超靜音優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低電機(jī)噪聲；

7.安裝比較方便，不用破壞原有的配電設(shè)施及環(huán)境； 8.穩(wěn)定整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，抗干擾能力強(qiáng)；

9.具有過載、過壓、過流、欠壓、電源缺相等自動(dòng)保護(hù)功能及聲光報(bào)警功能。

七、結(jié)束語

在科技日新月異的今天，積極推廣變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，使其轉(zhuǎn)化為社會(huì)生產(chǎn)力，是我們工程技術(shù)人員應(yīng)盡的社會(huì)責(zé)任。對(duì)落后的設(shè)備生產(chǎn)工藝進(jìn)行技術(shù)革新，不僅可以提高生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)節(jié)能、環(huán)保等社會(huì)效益同樣有著重要的意義。隨著變頻器應(yīng)用普及時(shí)代的來臨，我公司已將變頻器的應(yīng)用擴(kuò)展到傳統(tǒng)中央空調(diào)改造的領(lǐng)域，不僅擴(kuò)大了變頻器的應(yīng)用市場，而且為中央空調(diào)應(yīng)用也提出了新的課題。預(yù)計(jì)在不久的將來，由于變頻調(diào)速技術(shù)的介入，中央空調(diào)系統(tǒng)將真正地進(jìn)入經(jīng)濟(jì)運(yùn)行時(shí)代，希望上述工作對(duì)于同仁們?cè)趥鹘y(tǒng)的電氣傳動(dòng)設(shè)備技術(shù)改造和推進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)品的普及應(yīng)用工作中能有所啟示和借鑒。