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阐述智能变频调速在供暖空调循环水泵系统中的应用

发布日期:2018-6-20 17:46:54

  当前,越来越多的暖通空调应用在了智能建筑中,同时在暖通空调运行的过程中将变频技术应用在水泵中是当前的一种非常主流的趋势,在长期的应用中,各项应用数据都说明了变频技术在实际的应用中可以体现出非常好的效果,冬季和夏季室内外的温度一直都处在变化的状态中,但是室内始终都要处在一个能让人感到舒适的环境当中,室外温度不断变化的情况下,要想保持室内的温度一直处在一个比较适宜的状态就需要对调节系统的运行方式。

  最近几年,变频器使用的非常广泛,在工业的生产过程中,大功率的电机在使用的过程中必须要使用变频技术,这样才能消除电机启动对电流的负面影响,在运行的过程中可以根据生产的需要来对电机的转速进行适当的调整,因为冬夏两季室外的温度和湿度都会产生非常大的变化,但是室内的温度一定要保持平衡,在热负荷的计算方面还要根据相关的参数选取适当的循环水泵,这样一方面可以在很大的程度上节省水泵在实际运行中所需要的电能,同时还可以提高测量的精度。

  1 变频调速装置的应用选择

  1.1 针对小区楼房和厂房的供暖,空调系统的过程中空调的负荷会因为外界气候条件产生的变化会非常的明显,如果采用流量进行调节就一定要对循环水泵的流量进行有效的调节和控制。特别是现代化的热网和智能建筑中对这一要求是非常严格也是非常迫切的。

  通常在供热和空调系统当中,用户侧采用的是二通阀来对流量进行适当的调节,如果总管上的流量缩减的时候,压差控制阀就会通过旁边的管道当中释放掉多余的流量,多余的压头会消耗在阀门的节能方面,但是在这一过程中却没有产生任何的变化,所以也没有达到节约能源的目的。

  1.2 原油的系统中如果因为选型的过程中不是非常合理,或者是系统实际的供冷和供热都发生了非常大的变化,这样就会使得水泵在运行的过程中在流量方面无法满足额定的工况要求,从而也会产生电机超电流的现象,影响了运行的质量。

  如果水泵在实际的运行过程中出现了选择食物或者是热网阻力减小的情况,水泵的工作点会向右侧偏移,而当循环水泵和管路特征曲线不相符的时候,如果采用原有的节流方式,工作点就会超过水泵的最大流量,如果这种现象长期得不到改善就会破坏电机自身的功能,也缩短了电机的使用寿命,这样就会使得电能被大量的消耗在阀门节流环节当中,因为阀门的开度非常小,就会有大量的资金就会使用在阀门的节流上,但是如果控制得不是很好,就会出现非常严重得水力失调的现象。

  在选择水泵流量的过程中,扬程过长就会出现实际的推力无法满足其运转的情况,在这样的情况下,如果不采用相关的措施做好节流工作就会使得系统的流量不断的增大,这样就会使得资源受到非常大的损失,这会对系统运行的经济性造成非常不利的影响。如果采用节流技术就可以使得流量达到系统运行的需要,但是相应的也会使得浪费在阀门上的流量也不断的增大,并且阀门一直处在工作的状态就会对阀门的使用寿命带来十分重大的负面影响,在这样的情况下就会使得效率在这一过程中大大降低,损坏的程度也会增大。

  1.3 分期建设的热网或者是房屋建设项目中,供热和空调的面积都会不断的加大,随之而来的就是流量也在不断的加大,如果在选择水泵的过程中按照一期完成的负荷去挑选,在二期工程建设完成之后就必须要更换新的水泵,如果按照二期工程施工完成去选择循环水泵,一期和二期之间就会使得很多能源都白白浪费,所以系统也无法保证其运行的质量和效果。

  2 变频技术节能分析

  循环水泵进行变频控制有两种策略,一种为“定压变流量”;另一种为“变压变流量”。“定压变流量”的控制式就是通过变频器恒定循环水泵的进出口压差或最不利热用户的资用压差来实现循环水泵的变流量运行。如果不采用阀门节流的措施,是无法按照系统实际需要进行调整的。如果采用“变压变流量”,根本无需调节阀门,是最方便和最节能的方式。

  3 循环水泵设置的形式

  对于换热器来说,在运行期间,换热器对循环流量大小并无严格限制。因此,在循环水泵的设置中,换热站循环泵与热用户循环泵合二为一。这种情况也适用于采用吸收式冷热水饥组。吸收式冷水机组的负荷调节可以在10%~100%内无极调节;冷水流量可在50%~100%内无极调节;如果采用2台机组即可在25%~100%内进行调节。

  对于锅炉来说,锅炉循环流量一般不应小于额定流量的70%,当循环流量过小时,会引起锅炉浸水管水副务配不均,出现热偏差,导致锅炉爆管等事故;同时由于回水温度过低,造成锅炉尾部腐蚀。因此,常采用双级泵系统。

  对于压缩式冷水饥组,流经蒸发器的流量低于其额定流量时,冷水温度会很低,甚至结冰,造成喘振,可能引起机器停车,造成冷量波动。所以,压缩式冷水饥组也得采用双级泵系统。冷热源侧循环泵一般采用定流量运行,负荷侧泵采用变流量运行,以适应负荷的变化。

  4 控制策略

  对于流量一扬程曲线比较平缓的循环水泵,采用压差控制比较困难,可以采用流量控制,就是时时采集泵出口流量的数值,将其与当时外温条件下为保证室温所需要的流量进行比较,进而通过变频控制水泵流量,实现系统的变流量运行。

  问题是流量的测量比较麻烦,尤其大管径的流量测量装置,造价十分昂贵。按固定的控制方法对系统进行控制,不论供热/空调系统是采用质调节、量调节,还是质、量并调的调节方式,系统供、回水温度在室内温度要求恒定、室外温度已知的情况下,都是系统循环流量的单值函数。这样,时时采集系统回水温度或分集水器的压差,并反馈至变频器中,与系统在当时外温条件下计算出的回水温度或压差进行比较,以指导变频器控制循环水泵的运行频率。

  对于不同的供热/空调系统,是采用压差控制、流量控制还是温度控制,应当综合考虑水泵流量特性、系统调节式及各种系统参变送器的取得难易与否来确定。

  结束语

  我国当前的资源和能源的现状是十分严峻的,在当前的社会发展中如何去做好节能工作也是很多人都十分关注的话题,在当前的暖通空调建设中采用变频调速技术是很多节能方法当中十分有效的一种,所以如果采用适当的使用方法一定会使得我国能源的消耗逐渐减少,我国当前的节能技术还有很大的发展空间,变频调速技术也是如此,所以我国的节能技术还是有很大的发展前景的。

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