变频器在冷却塔中的节能应用
电厂 高压变频器电气室冷却方式节能解决方案
.高压变频器电气室冷却方式节能解决方案一、概述随着电力电子技术与交流变频技术的成熟，大容量高压变频调速技术、SVC、SVC等得到广泛应用。
设备在正常工作时部分电能通过电子元器件、电器设备（如功率单元、隔离变压器、电抗器、电容器等）转换成热能的形式，因此设备冷却散热问题是设备稳定和安全运行的重要环节之一。
大功率热源设备常用的运行环境冷却方式有：强制空气冷却、循环水冷却、热管换热冷却和空调冷却等。
因强制风冷粉尘较大，已逐步淘汰；空调冷却因购置成本及运行费用、维护费用较高也较少采用；热管散热因成本太高、效果不是很理想，基本不采用。
二、高压变频器电气室通风散热方式电力电子技术集成电气设备，对运行环境有一定要求，通常运行环境要求：+5 —+40 ºC, 湿度<95%, 无凝露，无粉尘，所以用户在安装设备时会将设备安装在封闭的房间内，以保证设备稳定、安全、可靠的运行。
但是设备内部带出来热量不排出室内或耗散，热量就会在室内聚集造成室温升高，这样就会影响设备的正常运行及设备的使用寿命。
如何解决电气室热量散热的问题就成为设备应用中的一个课题。
现以高压变频设备为例，常用的方式有三种：①通风管道散热（强制空冷）：通过管道把热空气直接排出室外，变频器抽取室外空气。
②空调制冷散热方式：室内安装空调，通过空调制冷降温。
③空-水冷装置散热方式：室外安装空-水冷装置。
通过引风管道将变频器内部带出来热量引至空-水冷装置进行热交换，然后降冷却降温后的冷风引回变频器室。
如下图：室内室外空-水冷装置散热方式1、空-水冷散热装置基本原理空－水冷却系统是一种利用高效、环保、节能的冷却系统，其应用技术在国内处于领先地位。
其外形及原理如上图所示，从变频器出来的热风，经过风管连接到内有固定水冷管的散热器中，散热器中通过温度低于33℃的冷水，热风经过散热片后，将热量传递给冷水，变成冷风从散热片吹出，热量被循环冷却水带走，保证变频器控制室内的环境温度不高于40℃。
冷却塔智能控制与节能改造
冷却塔智能控制与节能改造冷却塔智能控制与节能改造近年来，随着工业生产的不断发展，冷却塔作为工业生产中常用的设备之一，扮演着重要的角色。
然而，由于冷却塔的运行需要消耗大量的能源，给企业带来了巨大的能源消耗和生产成本。
因此，冷却塔智能控制与节能改造成为了一个迫切需要解决的问题。
冷却塔智能控制是一种通过引入先进的传感器、数据采集技术和自动控制系统，实现对冷却塔运行参数进行实时监测和调节的技术手段。
通过智能控制系统，可以根据冷却塔的实际工况和环境条件，自动调节冷却塔的风扇速度、水泵流量等参数，以达到最佳的运行效果。
相比传统的人工控制方式，冷却塔智能控制可以更精准地控制冷却塔的运行，提高其能效，并最大程度地减少能源的浪费。
而在节能改造方面，冷却塔的节能改造主要包括两个方面：一是优化设计，二是设备改造。
在冷却塔的优化设计中，可以通过增加冷却塔的散热面积、改变水流路径等方式，提高冷却效果，降低能耗。
而在设备改造方面，则可以考虑使用高效节能的风机和水泵，以及采用能耗较低的冷却介质等，进一步提高冷却塔的能效。
冷却塔智能控制与节能改造的实施，不仅可以降低企业的能源消耗和生产成本，还可以减少对环境的污染，提高企业的可持续发展能力。
因此，政府和企业应该共同努力，加大对冷却塔智能控制与节能改造技术的研发和推广力度。
同时，政府还应该加强对冷却塔智能控制与节能改造的政策支持和资金投入，鼓励企业积极采取相应的措施，推动冷却塔智能控制与节能改造的广泛应用。
此外，加强相关法律法规的制定和执行，提高对冷却塔智能控制与节能改造的监管力度，促进行业的健康发展。
综上所述，冷却塔智能控制与节能改造是当前急需解决的问题。
通过引入智能控制系统和采用节能改造技术，可以提高冷却塔的能效，降低能源消耗和生产成本，实现可持续发展和环境保护的目标。
政府和企业应共同努力，加大对冷却塔智能控制与节能改造技术的研发和应用，为推动工业生产的绿色发展作出积极贡献。
变频器在循环水冷却装置中的应用
于上世 纪７ 年代 末期 ，但发 展速度较 快 。１８ 年北京科 技 ０ ９１
图１ 变频 、工频状态下泵的功率 曲线 图
三 、水 循 环 泵 变 频 控 制 实 施 方 案
水泵变频可通过Ｐ Ｃ Ｌ 的回路控制 ，实现对泵频率 的动态
调节 。 由于湿球 温度最 低仅 为 １．￣ ９５Ｃ，与实 际运行 工况不
气热 交换技术 ；填料采 用优质 的改性 聚氯 乙波 片 ，以扩大 淋水 面积 ；通过旋转 布水方式 ，实现布水 均匀 ，增 强冷却
改 造 与更 新
文章编 号 ：１７ — ７ （０ ２ ０ — ０ ５ ０ ６ １ ０ １ ２ １） ９ ０ ５ — ２ １
变频器在 循环水冷却装 置 中的应 用
尚立光 ，黄 炎 ，王 宁 ，李 晓娜
（ 长庆油 田第一采油厂 ，陕西 摘 延安 ７ ６０ ） １０ ０
要 ：以安塞油 田王南轻烃厂为例 ，介绍 轻烃 回收装置 的水循环冷却 系统加装 变频 控制系统进行优化 、
２１年０月 ｌ中国 ０２ ９ 设备工程
５ ５
＿
ｊ
文章编号 ：１７ — ７ （ １）０ — ０６ ０ ６１０１ ２ ２ ９０５—３ １ ０
＋ ０ 短应 力线 轧机 的窜辊原 因分析 与改进 ４０
王 芝 ，喻 颖
（． １湖南华菱湘潭钢铁有 限公 司棒材厂 ；２ 湖南省特种设备检验检测研究 院湘潭分院 ，湖南 ． 摘 湘潭 ４ １０ １ ） １０
系统设 计制冷量 依据 系统设计 书对 系统 内设 备 的总体
冷 量 的要 求 制 定 。轻 烃 系统 夏 季 运 行 时 循 环 水 排 量 为 ２ ０ ／，进系统水温 和出系统水温之差 Ａｔ ０ ，即可满 ０ ｍ３ ｈ ≥１ ％ 足各类设备的冷却要求 。
变频空调节能技术的分析与应用
当前人 们工作和生活领域的重要组成成分 。在 当前 的 中央空调 变频 技 术 中 ，主要 是 通 过 最 大 冷 热 负荷 对 电 力 系统 进 行 筛 选设 计 。 将 变 频 空调 节能技 术运用到 中央空调 中可 以有效 降低 能耗 提 高电力资 源的使 用效率 ，降低 变频空调节能技术 负荷 ，对我 国可持 续发展 具 有非 常重要 的意义。 本 文就我 国变频 空调 节能原理 与应用进 行分析 ，
科技论坛
变频空调节能技术的分析与应用
徐 杰 旺
（ 广西壮族 自治 区血液 中心 ）
【 摘 要】 随着我 国国民经 济的不断发展 ，中央空调 已经成为
缩机 负荷进 行调 节，确保工作环境的温度和变频空调的适宜使用值 相符合 。变 频空调节能技术将 压缩机满负荷 进行准确测定，通过变 频调速器对 冷却 水泵 的转 速进 行调节，降低 冷却水泵中水的循环速 度和流量 ，确保冷却水在变频空调设备 中的充分应用 。 冷 却 水泵 变 频 控制 大 幅 度 进 行低 流 量 检 测 ， 对 数 据 进 行 智 能 化 控制 。当制冷 量 ７ ５ ％ 时，机组所需冷却水流量 ３ ４ ％ ，水泵电耗约 ２ ０ ％ ； 当制冷量 ５ ０ ％ 时，机组所 需冷却水流量 ２ ２ ％ ，水泵 电耗 约 １ ５ ％ 。 ３ ． ２ 冷温水泵变频控制 冷 温水泵 变频 控制主 要根据 中央 空调满 负荷功率进 行主体 设 计 ，主要应用在 宾馆 、酒店和 大厦的负荷过程 中。冷 温水 泵变频控 制通过变频器调速器来调节冷媒水泵 的转速 ，降低冷 媒水 的循环速 度 ，使冷量和热量得到充 分利用 ，从而 达到节 能 目的。通过对夏季 的制冷进行分析 ，将采暖和制冷结合在 一起 ，降低 中央空调 的技术 成本 ，实现冬夏分泵运行 。通过冷却水泵变频控制 降低负荷流量 ， 经计算当冷却水泵变频控制控 制流量 为 ９ ０ ％ ，电耗仅 为正常 的 ７ ５ ％ 。 ３ ． ３ 冷 却 塔 风 机 变 频 控 制 冷却塔风机变频控制主要通过对冷 却塔 的主体频率进行变频技 术应用降低冷水恒温所需 的能量 ，实现对低 能耗机组制冷恒温 。我 国冷却塔的风机功率一般较小 ，节水 电能力较弱 ，因此 ，在 当前 的 变频空调节能技术 中，设计人员对我 国的冷却塔风机进行 了主体频 率调节。通过对机组溶液循环稳定进行变频调节 ，减少制冷原料的 使用，控制冷水恒温 。冷却塔风扇低转速运行减少风机周 围的水雾 ， 缓解 水质 恶化，是变频 空调节 能技术 的关键 。 ３ ． ４ 变 风 量 机 组变 频控 制 变风 量机 组变频控制根据冷 却水出／ 入 口的温度改变水泵转速， 调整流量 ；根据 冷却水入 口温度改变冷却塔风机转速 ，调整水温 ； 根据冷温 水出、入 口的温差改变水泵转速，调整流量 ；根据冷却水 出水 的温度 改变 水泵转速 ，调整流量；根据冷媒水的 回水温度改变 水泵转速 ，调节 流量。进行风阀调节，调节风量的作用，实现可控 硅 调 压 调 速 ，调 节 风 量 、 冷 量 、 节 能 。 进 行 变 频 调 节 ，最 大 限 度 的 满足变风量机组对风量 、冷量 、噪音 的调节要求 ，节能效果更明显， 体 积 小 ，可 靠 性 稳 定 性 高 。 ４ 变频空调节能技术的应用 ４ ． １一台变频 器应用 将若干 台冷冻 泵由一台变频器控制，通过各台泵对中央空调技 术进行切换应用 ，实现变频空调节能技术调节 。首先启动 １ 号泵， 对 中央空调进行恒温控制 ，确保温度 持续在 允许 范围内。当 ２号泵 的工作频率上升至 ５ ０ Ｈ ｚ时，切断当前 电路 ，将 电路转换 为工频 电 源 ，与此 同时，将给 定频 率迅 速降到 ０ Ｈ ｚ ，实现对冷 冻泵 的制动 。 进 行 上 述 的操 作 后 ，对 ２号 冷 冻 泵 进 行 恒 温 制 冷 ， 确 保恒 温控 制 。 对 ３号 泵 的工 作 频 率 进 行 下 调 ，当 设 定 频 率 降 至 切 换 频 率 时 ，将 ｌ 号 冷 冻 泵 停 机 。 当设 定 频 率 再 次 降 低 到 切 换 频 率 时 ， 将 ２号 冷冻 泵 停机 。确保最终只有 ３号冷冻泵处于变频调节状态。 应用效果 ：只用一 台变频器 投资较 少，技 术操 作简单，但是在 节能效果 中性能较差。 ４ ． ２全变频方案应用 通过变频空调节能技术将冷冻泵进 行恒温控制 ，实现全 部变频 调速 首先启动 ｌ 号泵进行恒温控制，当工作频率上升至极 限切换 频率时，将 ２号冷冻泵进行启动 ，确保两泵同时变频调节 ，增强恒 温控制效果。当两泵的切换频率再次上升到极限时，启动 ３号泵 ， 三台同时工作。工作变频下降至设定的下限切换值 ，关 闭 ３号泵 ， 当频率继续下降至下限切换值时，关闭 ２号泵。 应用效果 ：可 以有效 降低 中央空调 的能耗 ，实现可持续发展的 战略 目标，但 是设备成本较高。 （ 下转 第 ４ ３ １ 页）
冷却塔风机变频控制与节能改造
ＱＦ１
ＰＡ１
ＴＡ１
交流电抗器
ＰＥ
ＲＳ Ｔ
ＱＦ２ ＴＡ２ ＫＭ
ＰＡ２ ＰＥ
ＱＦ３
ＱＦ４
ＤＣ ２４ Ｖ
ＮＬ 控制电源
重，导致电动机和机械设备检修次数较多。
ＰＬＣ
ＡＴＶ６１
Ａｌ１
Ｒ１Ａ
（４）如果要调节风量，只能通过调整电动机台数 Ａｌ
频率设定 ＣＯＭ
运行
Ｒ１Ｃ
Ｒ２Ａ
来进行粗调，导致大部分电能的浪费。 （５）冷却塔风机的电动机保护只能有短路和过负荷
设备管理与改造◆Shebeiguanli yu Gaizao
冷却塔风机变频控制与节能改造
邵建强
（光大环保能源（宜兴）有限公司，江苏 无锡 ２１４２００） 摘 要：在研究冷却塔风机存在问题的基础上对其进行了变频节能改造，介绍了改造方案，并分析了改造的经济性和优点，同时阐述 了改造过程中存在的问题及处理方法。 关键词：冷却塔风机；变频改造；节能
Ｒ Ｓ
Ｔ
费的。
Ｎ
ＰＥ
（２）却塔风机运行时不能调节转数，只能以恒定
ＱＦ０ Ｌ１ Ｌ２ Ｌ３
转数运行，不能满足对风量进行精调的要求。
（３）冷却塔风机的电动机容量为 ７５ ｋＷ，额定电流
为 １４１ Ａ，全压起动电流接近 １ ０００ Ａ，不仅造成低压
电气系统波动，而且对机械和电气设备的冲击损伤严
模块，并最终转换为相应的数值（ＢＣＤ 码），通过编好的 ＰＬＣ 程 序，将相应的量和在人机界面上设定的温度值进行比较，得到 一比较参数。ＰＬＣ 输出此模拟信号作为变频器频率给定值（变 频器选用施耐德的 ＡＴＶ６１ 产品，具有过热和过流保护、电源欠 压和过压保护、缺相保护等功能），由变频器控制一台电机的转 速，并根据出水温度的高低，由 ＰＬＣ 控制工频风机的启动，使冷 却塔的回水温度控制在设定的温度上。
循环水冷却塔节能改造可行性方案
循环水冷却塔节能改造可行性方案
背景介绍：
循环水冷却塔广泛应用于许多领域，如空调、冷却设备和热力发电。
这些冷却塔是通过循环水将热量从设备中移走，并将其释放到大气中。
虽然这种方式非常有效，但是它在能源消耗方面非常浪费。
特别是在当前的能源短缺和环保形势下，节能改造成为一项重要的任务。
因此，本文提出了一项循环水冷却塔节能改造的可行性方案。
方案描述：
本方案的主要目标是在减少能源消耗的同时，提高循环水冷却塔的效率。
为此，我们将采取以下措施：
1. 更换高效节能的冷却塔填料：冷凝器上的填料是循环水冷却塔中的关键部件之一，直接影响到冷却效果和能耗。
目前市场上存在许多新型、高效的冷却塔填料，如旋转成型填料。
这种填料具有较大的表面积和较强的液体在填料上的拓扑性，可以大大提高换热效率。
2. 安装节能风机：冷却塔中的风机是耗电量较大的设备之一，所以我们将考虑安装节能风机。
这种风机可以根据需要自动调节风量和风速，避免过度消耗电力。
同时，还可以减少由于空气阻力引起的噪音。
3. 冷却水流量自动调控：在日常工作中，循环水冷却塔往往会出现流量不足或过剩的情况，不仅浪费能源，同时也会影响冷却效。
电动机调速在冷水机组的冷却塔风机中的节能应用
冷 却 塔 的 冷 却 水降温 ， 风机 过 去 靠 交 流 接 触
器 直 接 启 动 控 制风机 的风量 ， 转 速 是 恒 定 的 不 能 调速 。 而冷 凝 器 对 冷 却 水 温 度 要 求 在 ２ ℃ ～ ２ 范 ８ ３℃ 围 ， 了 达 到 要 为 图 １ 求 在 进 水 管 道 上 安 装 一 个 温 度传感器 ， 检 测 进 水 管道 温度 ， 给 出 一 路 模 拟 的 电 流 信 号 送 给变 频 器 ， 经 变 频 器 自 身 ＰＤ Ｉ 进行调节 ， 变频 器 自 动 调 节 风 机 的 转 速 图２ 和输 出功率 ，形成一个 闭环 反馈 控制系统 ，维持冷却水温 度， 冷却水 温度 降低 时 ， 减小风机转速 ， 放慢热交换 的速度 。 冷却水 温度增加 时 ， 加 风机转速 ， 快 热交换 的速度 ， 增 加 从 而维持冷却水温度 的生产要求 ， 控制系统如图 ２所示 。 ３２ 电气控制线路的改造 ． 电气控制 线路改造 过程 比较简单 （ 图 ３所示 ）原 控 如 ， 制电路基本不变 ，只是加了一个 ２０ ～ ４ Ｖ的故障信号灯 ２ Ｖ ２０ 并且要接 到变频器 的异常输 出端子 Ｂ ｃ位置上 （ — 如果变频 器本身故 障或 电机故障变频器 的 Ｂ ｃ端子闭合红色信号指 — 标灯亮 ） 。把温度传感器的探头接到冷却塔到冷凝器的 中间 管 道 上 ， 整 流 器 的 Ｄ ２ Ｖ输 出 线 接 到 变送 器 的 ＤＣ ４ 把 Ｃ４ ２ Ｖ端 子 １２上 ，把 温度变送器输 出端子 ３ ４接 到变频器 Ｉ ～ — ／ ０的
中央空调系统中冷却塔风机变频节能的可行性分析
ｒ ２ ｒ ６７ ￣ ・ ｌ ６
图１和图２都 ０ ３ ② 清楚地表明， 湿球温度的 罨２１ 随着 １１
降低， 冷却塔的逼近度将逐渐变大。因此即使要实 蒙
施变频以维持固定的逼近度 ，则外界 的湿球温度与 冷却塔 的负荷必须 同时满足一定 的条件才能实现。 其中冷却塔的热负荷为冷水机 组冷凝 器的排 热量 ， ． 约等于冷水机组的冷量与输入功率之和 （ 体现在冷 。 Ｊ
随着节能意识 日益深入人心，各种各样的节能 虑它是 否对 冷 水 机 组 本 身 的 性 能 会 产 生 影 响 。例 技术纷纷投入应用 ，而在离心式设备上安装变频器 如 ，随着控制技术水平 的提高 ，冷冻水侧实现变流 被认 为是最 简单 、投 资 回报最 快 的技 术 ，例如 在 离 量运 行下 的主机性 能 与定水 流量 相差 无 几 ，这 是 因 心式冷水机组上，冷冻水水泵、末端离心风机上加 为两 者 的蒸发温 度基本 相 同 。但 在冷 却 水侧 若 实施
另外 ，即使冷却塔在一定的条件下有一定 的变
选型软件情况 ：冷水机组的选型软件经过美国 美国制冷协会 （Ｒ ）认证 ；而冷却塔选型软件经 ＡＩ 过美 国冷却 塔协会 （ Ｔ ）认证 。需要说 明的是 ， ＣＩ 该软件提示当逼近度小于 ２７ ℃ （ｏ ． ８ ５ Ｆ）时，不保
证 机组 的性 能 ；
行时间 比例 已经非常小 ，因此其实际意义已经不是
很大 。
（）以上的计算分析只是针对单台冷水机组与 ３ 单台冷却塔之间的耗能评价 ，但在实际的应用 中更
多的是多台系统 ，因此也有逻辑控制改为将运行的 冷却塔数量多于冷水机组的数量以维持设定的逼近 度 ，认为这样可以降低风机转速 ，获得一定的节能 效果 。由于冷却塔 的选型软件无法对此方案进行准
循环水冷却塔节能改造可行性方案
循环水冷却塔节能改造可行性方案
一、背景
循环水冷却塔是工业生产中广泛应用的设备，用于降低生产过
程中产生的热量和冷却工艺液。
然而，循环水冷却塔长期运行，会
产生许多问题，如能耗大、水费高、噪音污染等。
为了减少这些问
题的发生，可进行节能改造。
二、节能改造措施
1.换掉老旧设备，采购高效设备
老旧设备的能源利用效率低，而新型的高效设备能够更好地控
制水温和空气流通，从而实现节能效果。
例如采用带有变频器的水泵，能够根据实际的水流量自动调节泵的转速，节省能耗。
2.增加空气流通量
增加空气流通量能够提高冷却效率，减少水温升高，从而减少
能耗。
可以在风扇阵列上增加喷嘴，使空气流通更加迅速，并增加
水冷却效果。
3.改善水管路
水管路连接不严密、漏水等问题都会导致循环水的消耗量增加，浪费水资源。
对于管路漏水的问题，可及时修补漏点。
同时增加阀
门的密封性能，以减少漏水情况的发生，减少能耗。
4.循环水自动回收利用。
23冷却塔风机变频改造方案
23冷却塔风机变频改造方案冷却塔是一种常见的冷却设备，用于将热水或冷却剂排放到大气中，以使其冷却。
冷却塔通常由风机来促进空气循环，以提高散热效果。
然而，传统的冷却塔风机通常是定速运行的，这导致了一些问题，例如高耗电和能源浪费。
因此，对冷却塔风机进行变频改造是一种有效的节能措施，可以降低能源消耗，提高设备的效率。
变频改造方案的主要目标是通过控制风机的转速，使其能根据工作负荷的变化来调整风量。
具体的变频改造方案如下：1.变频器的选型：选择适合冷却塔风机的变频器型号和规格，确保其具有足够的功率和稳定性。
2.风机传动系统的改造：如果冷却塔风机采用皮带传动系统，可以使用双齿轮传动系统替代。
这种传动系统更加稳定和高效，能够减少能量损耗。
3.风机控制系统的改造：安装变频器并与原来的控制系统进行连接，通过变频器来控制风机的转速。
这样，冷却塔风机的转速可以根据需要自动调整，从而实现节能和调节风量的目的。
4.温控系统的改造：安装温度探测器和温控器，测量和控制冷却塔的进水温度。
当进水温度达到或超过设定值时，温控器会自动调整冷却塔风机的转速，以保持合适的冷却效果。
5.变频器的运维和维护：定期检查变频器的运行状态和设定参数，保证其正常工作。
另外，注意变频器的散热问题，保证其在适宜的温度范围内运行。
通过上述的变频改造方案，可以有效地降低冷却塔风机的能耗，提高设备的运行效率。
1.节能减排：由于风机转速可以按需调整，变频改造能够降低能耗，减少对电力资源的消耗，达到节能减排的目的。
2.精确控制：通过变频器可以实现对风机转速的精确控制，使得冷却塔在不同负荷下能够提供所需的冷却效果，提高设备的运行效率。
3.设备寿命延长：变频器可以减小风机的启停冲击，降低设备的磨损和故障率，从而延长了设备的使用寿命。
综上所述，对冷却塔风机进行变频改造是一种有效的节能措施，可以降低能源消耗，提高设备的效率。
变频器的选型和安装要根据冷却塔的实际情况进行，同时要注意变频器的运维和维护。
毕业论文设计：PLC、变频器在中央空调冷却水泵节能循环控制中的应用
本科生毕业论文（ 2012 届）学生姓名张公平院（系）武汉理工大学独立本科段专业机电一体化学号014210110813导师祁小波王生软论文题目 PLC、变频器在中央空调冷却水泵节能循环控制中的应用摘要在传统的中央空调系统中,冷冻水、冷却水循环用电约占系统用电的12%~14%,并且在冷冻主机低负荷运行中,其耗电更为明显,冷冻水、冷却水循环用电约达30%~40%。
因此对冷冻水、冷却水循环系统的能量自动控制是中央空调节能改造的重要组成部分。
本文着重介绍PLC、变频器在冷却水泵节能循环方面的应用。
中央空调采用变频调速技术,使电机在很宽范围内平滑调速,可将所有节流阀去掉,使管道畅通,可免去节流损耗。
通过改变电机转速而改变水的流速,从而改变水的流量,达到制冷机的正常工作要求和平衡热负荷所需冷量要求,从而达到节能的目的,电机的变频调速系统是由PLC控制器进行切换和控制的。
关键词：PLC 变频器冷却水泵节能ABSTRCTIn the traditional central air conditioning system, freezing water, cooling water circulation electricity accounts for about 12% ~ 14% of the ele ctricity system, and in the frozen host low-load running, the power consumption is more apparent, freezing water, cooling water circulation electricity about to reach30% ~ 40%.So to freezing water, cooling water circulation system of energy automatic control is central air conditioning is an important part of the energy saving transformation. This paper introduces the P L C, inverter in cooling water pump energy saving circulation applications. The central air conditioning by inverter technology, make motor in a wide range smooth speed, can remove the entire throttle, make the pipeline flow, can free throttling loss. Through the change the motor speed and change in water velocity to change the flow of water to the normal work of the chiller requirements and heat load balance required cold quantity requirements, so as to achieve the purpose of saving energy. The motor is variable frequency speed regulation system by PLC controller and the control of the switch.Keywords:PLC converter cooling wa t er pump energy saving引言经济的发展和人民生活水平的日益提高，中央空调系统已广泛应用于工业与民用建筑域，如宾馆、酒店、写字楼、商场、厂房等场所，用于保持整栋大厦温度恒定。
基于PLC控制的空调冷却塔循环水泵变频节能分析
基于PLC控制的空调冷却塔循环水泵变频节能分析发布时间：2023-03-07T08:19:10.668Z 来源：《中国科技信息》2022年19期第10月作者：王思聪[导读] 随着我国经济高速发展，能源消耗也在不断增加，针对这一情况王思聪地铁运营有限公司机电分公司摘要：随着我国经济高速发展，能源消耗也在不断增加，针对这一情况，在PLC控制背景下，对空调冷却塔循环水泵变频节能进行合理分析，实现对其进行有效控制，达到节能目的的同时，促进行业发展和进步。
基于此，简单讨论空调冷却塔循环水泵变频节能，深入探讨冷却塔循环水泵使用变频节能的应用，以供参考。
关键词：空调冷却塔；循环水泵；变频节能前言：对于企业而言，由于部分生产设备能耗较高，且设备使用周期较短，造成能源消耗不降反升，为解决这一问题，某水处理公司提出了冷却塔循环水泵节能改造项目方案，通过使用变频节能改造的方式，有效降低了公司用电成本，同时有效提高了冷却塔循环水泵运行效率以及延长其使用寿命。
1.空调冷却塔循环水泵变频节能分析1.1控制原理冷却塔循环泵变频控制系统的主要部分是变频器，为一种先进高效的电子设备，它能根据负载的变化及现场条件，自动调节输出频率、速度，实现变转速运行。
控制系统包括变频器主机及各模块，控制箱安装在冷却塔循环泵附近，多个变频器与其相连，变频器为可编程控制器（PLC）的简称，是用来控制交流电动机驱动设备或电机调速装置的计算机设备。
系统由可编程控制器（PLC）、输入输出单元、通信单元等部分组成，其中输入输出单元均采用可编程控制器（PLC）作为其主控制器，通过I/O模块进行数据采集与数据传输，通信单元是用于各模块之间的数据交换，以便于完成各模块之间程序和信号传递。
1.2系统硬件组成该控制系统采用的是FANUC品牌的可编程序控制器（PLC），硬件部分主要由S7-200可编程控制器、变频器、交流接触器、电流互感器等组成。
CPU是一个用于接收信号和处理信号、执行运算和控制命令的专用设备，采用FB系列CPU，功能强大。
中央空调冷冻冷却水泵变频器节能原理
中央空调冷冻冷却水泵变频器节能原理在中央空调系统设计时，冷冻泵、冷却泵的电机功率是根据最大设计热负荷选定的，并超出10%左右。
但由于四季气候及昼夜温差变化和使用量的变化，因而要求中央空调的热负荷也是不断变化的。
在日常生活中，中央空调一年中负荷率在50%以下的时间超过了全部运行时间的50%。
通常冷却水管路的设计温差可达为5～6℃，而实际应用表明大部分时间里冷却水管路的温差仅为2～4℃，这也就说明在实际中，并不需要这么大流量的水参与循环，就可以满足其热交换，这样无疑就形成了中央空调低温差、低负荷、大工作流量的工况。
在没有使用节能系统前，工频供电下的水泵始终全速运行，管道中的供水流量只能通过阀门或回流方式调节，这必会产生大量的节流及回流损失，同时也增加了电机的负荷，白白消耗了许多电能。
而中央空调水泵电机的耗电量约占中央空调系统总耗电量的30-40%，故对其进行节能改造具有很明显的节能效果。
中央空调节能改造，深圳鸿怡威节能改造工程，绿色够低碳深圳市鸿怡威自动化专用改造节能设备采用变频器闭环控制电机，按需要设定温度，使设备储备容量和随时间季节变化的热负载通过转速调节，在满足使用要求下达到最大限度的节能。
将变频技术应用于中央空调系统，对提升中央空调自动化水平、降低能耗、减少对电网的冲击、延长机械及管网的使用寿命，都具有重要的意义。
※冷冻水循环系统该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成。
从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道（出水），进入室内进行热交换，带走房间内的热量，最后回到主机蒸发器（回水）。
室内风机用于将空气吹过冷冻水管道，降低空气温度，加速室内热交换。
※冷却水循环部分该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。
冷冻水循环系统进行室内热交换的同时，必将带走室内大量的热能。
该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水，使冷却水温度升高。
冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔（出水），使之与大气进行热交换，降低温度后再送回主机冷凝器（回水）。
冷却塔风机变频优化控制
冷却塔风机变频优化控制冷却塔风机变频优化控制系统通过调节风机的转速来优化冷却塔的运行，从而提高能效、减少功耗。
系统原理变频优化控制系统通过传感器监测冷却塔的运行参数，如水温、风机转速、风量等。
基于这些参数，系统通过变频器调节风机的转速，实现风机与冷却塔运行需求的匹配。
优化策略优化策略旨在通过调整风机转速来实现冷却塔的最佳运行状态。
常见优化策略包括：固定水温控制：根据设定水温，调节风机转速以维持冷却塔出口水温。
变水温控制：根据冷却塔负荷的变化，动态调整水温设定值，从而优化风机转速。
预测控制：利用算法预测冷却塔未来的运行需求，提前调整风机转速，增强控制响应。
节能效果变频优化控制系统通过减少风机的过载运行和低负荷空转，有效降低功耗，节约电能。
在实际应用中，节能效果可达 20% 以上。
运行稳定性变频优化控制系统通过精确调节风机转速，稳定冷却塔运行，减少风机振动和噪声。
同时，系统具备完善的保护功能，确保风机和变频器的安全稳定运行。
控制方案变频优化控制系统可采用多种控制方案，包括：单风机控制：对单个风机进行变频控制，适合风机数量较少或负荷变化较小的冷却塔。
多风机组控：对多台风机进行协调控制，通过主从风机联动或多风机并行控制，实现冷却塔整体节能优化。
远程监控：通过云平台或物联网技术，实现对冷却塔风机变频系统的远程监控和管理，便于系统维护和故障诊断。
应用领域冷却塔风机变频优化控制系统广泛应用于工业、商业、公共建筑等领域的冷却塔系统。
尤其适用于以下场景：风机负荷变化较大或季节性变化明显的冷却塔系统。
运行小时数较多、节能需求迫切的冷却塔系统。
对运行效率和稳定性要求较高的冷却塔系统。
结语冷却塔风机变频优化控制系统通过优化风机的运行状态，实现冷却塔的节能高效运行。
其广泛的应用和显著的节能效果，为工业和建筑领域的节能减排做出了重要贡献。
冷却塔变频器工作原理
冷却塔变频器工作原理
冷却塔变频器的工作原理主要是通过变频技术来控制电机的速度，实现对温度和温差的控制。
在冷却水循环系统中，变频器对压缩机电机和泵电机的速度进行控制，以达到调节温度和温差的目的。
对于温度控制，变频器可以监测回水的温度，当温度超过一定值时，系统会进行保护性跳闸以保护冷冻主机。
同时，在实行变频调速时，应预置一个下限工作频率。
对于温差控制，冷却回水温度t0与冷却进水温度tA之间的温差△t是最能反映冷冻主机的发热情况和体现冷却效果的因素。
温差大说明主机产生的热量多，应提高冷却泵的转速，加快冷却水的循环；反之，温差小说明主机产生的热量少，可以适当降低冷却泵的转速，减缓冷却水的循环。
此外，对于冷却塔电机，其控制原理包括基速下恒转矩控制、基速以上恒功率控制、超高速范围弱磁控制等。
在基速下，电机进行恒转矩控制，此时电机的反电动势E与电机的转速成正比，电机的输出功率与电机的转矩及转速乘积成正比，因此电机功率与转速成正比。
当电机超过基速时，通过调节电机励磁电流，使得电机反电动势基本保持恒定，从而提升电机的转速。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
空调冷却水泵变频节能技术方案
财富广场中央空调水泵变频节能改造方案一、概况财富广场的中央空调主机为2台开利离心式水冷机组，制冷量700USRT，蒸发器流量为423.4M3/H，冷凝器流量为507.6M3/H；空调系统全年制冷平均开机月12个月，夏季每天运行12小时，秋冬季每天运行5小时，年累计运行3000小时。
配套冷冻泵为55KW 2台，流量450 M3/H，扬程32米，采用1用1备的工作方式，已安装了变频（50Hz运行，仅起软启动作用）；配套冷却泵为75KW 2台，流量750 M3/H，扬程28米，采用1用1备的工作方式，目前没有安装变频；多数时间内冷冻泵、冷却泵的进出水温差一般在3-5℃左右。
从初步了解的数据可以看到，该空调系统的设计工况偏离最佳工况点，主机能耗、水泵能耗增大，对冷冻和冷却水泵进行变频节能改造，合理调节水系统流量，使主机运行在最佳工况，保证中央空调系统在制冷负荷变化时，自动跟随、动态调节，可以有效实现系统主机和水泵的整体节能。
二、中央空调系统的设计依据一般来说，中央空调系统的最大负载能力是按照天气最热，负荷最大的条件来设计的，存在着很大宽裕量，但实际上系统极少在这些极限条件下工作，根据有关资料统计，空调设备97%的时间运行在70%负荷以下波动，所以实际负荷总不能达到满负荷，特别是冷气需求量少的情况下，主机负荷量低，为了保证有较好的运行状态和较高的运行效率，主机能在一定范围根据负载的变化加载和卸载，但与之相配套的冷却水泵和冷冻水泵却仍在高负荷状态下运行，（泵功率是按峰值冷负荷对应水流量的1.2倍选配）这样会带来以下一系列问题：1.水流量过大使冷水系统进水和回水温差降低，恶化了主机的工作条件、引起主机热交换效率下降，造成额外的电能损失。
2.由于水泵压力过大，通常都是通过调整管道上的阀门开度来调节冷却水和冷冻水流量，因此阀门上存在着很大的能量损失。
3.由于中央空调冷却水、冷冻水系统运行效率低，能耗较大且属长期运行，进行节能技术改造是完全必要的。
冷却塔风机系统的节能分析
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风机变频节能 ， 风机 特 性 曲线 可 以表
示为” ｌ ：
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量 基 本 成正 比 关 系 ， 图 １ 见 。
（ ５）
ｎ ２ ／２ ＝ ｆ ｆ
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图 １ 变频 调 节 特 性
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线， 风管阻力未变 ， 如图 １所示。由通风机 相似定律得 ： ｎ ＝加 Ｑ
由公式（ 、 式（ 得 ： ２）公 ３） ｛ ＝／ ２ 诲２Ｑ Ｑ
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改变风机 电机输入交流 电源 的频率 ， 变 改
电机 转 速 ， 而 改 变 风 机 送 风 量 ， 是 调 从 这
节 能 的 分析 更显 得 尤 为重 要 。 所 周知 ， 众 冷 却塔 风机 系统 是按 照 设 备 所需 的大 容量 冷
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二、冷 却塔 风机 使 用变 频节 能 的 实施 方 案和应用效果
１ 冷却塔风机变频控制实施方案 ．
（ ）方案一 ：固定变频控制方 式。 １
Ｌ１ Ｌ２
Ｆ １ Ｒ 、Ｆ ３ Ｒ Ｒ 、Ｆ ２ Ｒ 、Ｆ ４以及手动运行控制 回路等构成工
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Ｌ ３
１ ）该控制 系统 由变频 回路 和工频 回路两 部分组成 ： 变频 回路 ：由一 台变频 器 ，空气 开关 Ｑ ，交流接 触器 １ ＫＭ１ 、ＫＭ３ 、ＫＭ ５和 自动 运行控 制 回路 及信 号报 警 回 路组成 变频 循环运 行 回路。工频 回路 ：空气 开关 Ｑ ２ Ｆ、
Ｑ ３ Ｆ ，交流接触 器 ＫＭ２ Ｍ４ Ｆ 、Ｑ ４ 、Ｋ 、ＫＭ６和热继 电器 Ｆ 、Ｆ ２ Ｒ Ｒ１ Ｒ 、Ｆ ３以 及 手 动 运 行 控 制 回 路 等 构 成 工 频
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节 能技 术应 用
变 频 器 在 冷 却 塔 中 的 节 能 应 用
北京 中达菱科 电气科 技有限公司技 术部 （ 北京 １０ ７ ） 洪开荣 ００ １
【 摘 要 】 以冷却塔风机为例分析 了变频技术带来的节能效果 以及经济效益。 【 关键词 】 变频节能 冷却塔风机 固定变频 循环变频
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图 ２ 循环 变频 控制 方式 之一 （ 变频 器 内置循 环 变频切 换功 能 ）
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图 １ 固定 变 频控 制方 式
运行方 式 ：工频运行 时：风机 根据工频控 制 回路选 择指 定风 机 起动 ，并 以 ５ Ｈ 全 速运 行 ；变 频 运行 时： ０ｚ
工频运行。 （ ）方案二 ：循环变频控 制方式 。 ２
风机以传感 器所测 实际水 温 ，经过温控器转 换成标 准的 电流信号或电压信号 ， 到变频器 的模 拟输入 端 ，电动 送
该 系统 由变频 回路和工频 回路两部 分组成 ：变频 回
路 ：由一台变频 器 、空气开关 ＱＦ 、交流 接触器 Ｋ ２ ２ Ｍ０ 和变频 运行控制 回路及信号报警 回路组 成变频循 环运行 回路。工频 回路 ：由空气 开关 ＱＦ 、Ｑ ３ Ｆ 、Ｑ ５ １ Ｆ 、Ｑ ４ Ｆ ，
交流接触器 ＫＭ０ 、ＫＭ ３ Ｍ０ 、ＫＭ０ １ ０ 、Ｋ ４ ５和热继 电器
（０ ｚ ５ Ｈ ）运行 回路 。
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７
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固定变频 控制 方式 ：可 分为单 台固定变频控 制和 多 台固定变频控制。以多台固定变频控制 为例 ，如 图 １所
示。
冷却塔变频器的应用优 势 已经越来 越明显 ，变频 器 的使用也会越来越普遍 ，制造厂商在使 用了冷却 塔变频 技术后不仅可 以得到收益而且也可使 自己的冷却 塔在激 烈 的市场竞 争中长期处于 主动位置 。
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机根据负荷交替起动 ，三台电动机全 部运行 ：第一 台 电
风机节能的最佳方案是控制风机转 速 ，可通过 改变 电动机控制系统来调节电动机运行 的转 速 ，从 而达 到控
制风机转速 的 目的，以三 台相同功率 电动机 的冷 却塔 为
动机变频运行 、 第二台 电动机工频运 行 、第三 台电动机
例 ，三台风机 为同一功率 的的电动机 ，可采用一台变频
２６ 第 期 Ｏ 年 ７ Ｏ
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节能 技术 应用
运行
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器循环控制的方式运行 ，系统电气原理 图如图 ２所示 。
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