在变频调速技术用于中央空调控制系统之前,中央空调系统的控制方法主要存在以下问题:
1.冷却水系统的不足
从设计角度考虑,冷却水泵电机的容量是按照最大换热量(即环境气温最高,且所有场所的空调都开足)的情况下,在取一定的安全系数来确定的。而通常情况下,由于季节和昼夜温差的变化以及开机数目的不足,实际换热量远小于设计值,因此,电机容量远大于实际负荷,出现了大马拉小马的情况。
在从冷却水流量来考虑,冷却水的作用是要及时将冷凝器中的热量带走以保证制冷机能正常工作。从节能的角度看,只要能保证制冷机正常工作,冷却水的流量越小,所做的无用功就越少,节能也就越明显"根据流量公式Q二SV,过去由于转速不能调,只能通过调节节流阀来改变管道横切面积S的方式来调节流量Q,节流阀的存在对水流产生阻力,从而产生节能损耗,并且会引起机械振动和产生噪音。
冷却水是用冷却水泵将其送到冷却搭中去的,由冷却塔风扇对其进行喷淋冷却,与大气进
行热交换,将热量散发到大气中去,这样会对中央空调系统周围的环境造成热岛效应。
2.冷冻水系统的不足
冷冻水泵的作用是将经制冷机降温的冷冻水通过输送管道送到中央空调的各出风口处的风机盘管组件中,对环境起降温作用,冷冻水的流量与冷冻水泵的转速成正比,当冷拣水泵转速高时,冷冻水的流量大,流速也快。因此,当冷冻水流过风机盘管组件时,还没有充分的时间将所携冷量全部释放完,就又返回到制冷机去了,因此冷冻水泵电机做了很多无用功,这些都是不必要的能耗。若能够调节冷冻水泵电机的转速,根据实际热负荷的大小来调节冷冻水的流量(实际上是调节交换冷量的大小)和流速,以便让冷冻水在风机盘管组件中有充分的时间释放与热负荷大小相当的冷量,冷冻水泵电机的功耗可大大降低。
3.水泵频繁开启的不足
通过水泵开启台数的控制,造成电机起停频繁,对设备长期安全运行带来不利影响,起动电流通常为额定值的5倍左右,电机在如此大的电流冲击下,进行频繁的起停,对电机、接触器触点、空气形状触点产生电弧冲击,也会给电网带来一定冲击,起动时带来的机械冲击和停止时的承重现象也会对机械传动!轴承!阀门等造成疲劳损伤。
原国家经贸委于1994年下发了763号文件《关于加强风机、水泵节能改造的意见》,鼓励支持变频节能技术在各行各业中推广使用,使变频节能获得政策上的支持"另外,根据交流电机的特性,要实现连续平滑的速度调节,最佳的方法就是采用变频调速技术,变频器是将标准的交流电转成频率、电压可变的交流电,供给电机并能对电机转速进行调节的装置。采用变频调速技术对风机、水泵的节能改造,不仅避免了由于采用挡板或阀门造成的电能浪费,而且还会极大提高控制和调节的精度,从而方便地实现恒温空调系统和恒压供水系统。
在近年来出现一些对中央空调系统实施变频改造的项目,取得不错的节能效果。而如何采用更先进的控制方法实现系统更加节能而高效的运行值得进一步研究。
设计优良的控制系统要能在各种供冷负荷条件下高效运行,水泵风机等的流量可以随着负荷变化而自动调节变化,用户侧室温保持稳定,而更重要的是能给投资者带来良好的投资回报。