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一、中央空调系统水泵变频可行性分析
能源是人类生存,社会发展的必要物质基础,是国家的经济命脉;长期以来,能源问题被认为是带有战略性的问题,受到各国的普遍重视。
20世纪以来,世界能源消耗的增长速度,远远超过了人口增长速度,这是现代工业和科学高速发展的结果。而且煤炭、石油、天然气这些主要能源都是“非再生能源”。据98年8月IEA(世界能源组织)网页报道:95年世界能源供应(折合成标准由)为8070百万吨,预计2010年世界能源储量(Energy Saving)为109000百万吨,探明储量(Capacity Constrains)为118000百万吨。按95年的消耗和2010年的储量,世界能源也只能多用二十几年。由此可见,能源问题已经到了相当严峻的地步。节约能源势在必行。节能方法的研究和应用已引起各国政府和学者的高度重视。
伴随着人类生产力的发展以及人民生活水平的提高,生产过程对周围环境的要求日益提高,同时,人们对生活和工作环境的要求也越来越高。因此空调系统已经广泛应用于生产过程及公共、民用建筑中。另一方面,空调系统要消耗大量的电能和热能,其能耗占建筑总能耗的1/3以上,有的空调能耗甚至高达65%。
在我国,空调工业正处于不断发展壮大过程中。而目前,我国建筑物的设计缺乏节能观点。忽视设备的运行费用和能耗量,国内建筑物的耗电量为国外同等规模建筑物耗电量的两倍。这样给电能供应带来紧张局面,也造成了很多不必要的浪费。因此,空调系统的能源有效利用和节能成为迫切需要解决的问题。
因为空调系统是按最大负荷来设计的,并且还会再乘以一个安全系数。所有设备的选择都是按最不利的工况来选型,有相当的余量。美国制冷工程师协会给出的建筑物全年实际运行负荷的统计数据中指出,建筑物在全国的90%的运行时间里,实际负荷低于设计负荷的75%。因此,在相当一部分时间内,空调系统只是部分负荷运行(例如:每年过渡季节,每天早晚,一般天气情况等)。目前情况是,冷机部分可以根据实际负荷进行自动调节,已达到节能的目的,但是水泵却是全功率运行,这是相当不合理的。从节能角度来看,冷冻、冷却水量应作合理的调整。
传统的水流量是在末端设置电动两通阀或电动三通阀来调节。此方法虽然降低了系统的流量,但是却大大增加了系统的压力,也就是说增加了管路的阻力,因为P=QH(P—功率,Q—流量,H—压头),消耗的功率为工作点下曲线围成的面积。调节阀门时虽流量Q减少,压头H却增加,并且效率降低。因而节能效果相当有限。
节能原理图
行之有效的方法是通过变频调节,改变水泵的运转速度而达到节能的目的。如图A点。改变转速即改变了泵的运行特性曲线,而没有改变管路阻力特性。因为当冷量减少时,水量作等比减少。当流量减少时,功率P以立方关系递减。因此节能效果明显。若流量为原来的额定流量的80%时,则耗电仅为原来的51%,节约49%。而用调节阀时,仅节约5%左右的电能。
变频器调节水泵节能效果明显,回收快,而且管理方便,是适宜发展和推广的一项有效节能措施。同时,采用变频后,提高电机的效率,改善功率因数及运行条件,延长使用寿命;减少冷却水用量,减少排污;降低电机和冷却塔的噪音。
原用于军事用途的变频技术进入民用领域后取得了长足的发展,其理论与技术也日益完善。我们公司自从1993年开始,多年来长期从事变频节能的推广工作,积累了较为丰富的经验。
2004年4、5月间,我公司在海口金世纪商城空调水泵变频节能试验,取得了节电41%的好效果。(见实测数据表,另外提供)。在海南工业系统的纺织、木材、橡胶、制药等工厂应用效果也很理想。
综上所述,中央空调水泵变频节能系统是一项效果显著,安全可靠的节能技术,必将给用户带来极大的经济效益。
有的人说:“变频节能,不用不知道,一用不得了,节能吓一跳!”,确实是真实的写照。
空调变频节能测试报告
自2004年4月21日至2004年5月4日海南华明自动化公司 采用惠丰变频器,在我金世纪商城三楼二区GDD100-32-15KW流量为90立方冷却水泵电动机进行测试,测试变频/未变频结果日下:
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日期 |
上午10:00读数 |
下午22:00读数 |
实际用电量 |
变频/未变频 |
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4月21日 |
291 |
411 |
120 |
变频 |
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4月22日 |
421 |
626 |
205 |
未变频 |
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4月23日 |
634 |
753 |
119 |
变频 |
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4月24日 |
768 |
972 |
204 |
未变频 |
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4月25日 |
983 |
1103 |
120 |
变频 |
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4月26日 |
1113 |
1318 |
205 |
未变频 |
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4月27日 |
1323 |
1443 |
120 |
变频 |
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4月28日 |
1451 |
1655 |
204 |
未变频 |
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4月29日 |
1655 |
1775 |
120 |
变频 |
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5月2日 |
2049 |
2252 |
203 |
未变频 |
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5月3日 |
2378 |
2258 |
120 |
变频 |
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5月4日 |
2390 |
2595 |
205 |
未变频 |
6天变频度数为719度,6天未变频度数为1226度,节能率达41%。
海口金世纪商城
工程部(章)
2004年5月8日 (王XX 付总经理)
经过实验证明,在所在楼层安装温度计测量室温,空调质量没有影响的情况下,节能很显著。
2)海南农垦系统橡胶干燥、木材加工设备节电33—58%
3)风机水泵用于锅炉、生活供水节电30%以上。
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