中央空调系统水泵变频节能改造方案
中央空调系统水泵变频节能改造实施方案
中央空调系统水泵变频节能改造方案一、概述中央空调系统在现代企业及生活环境改善方面极为普遍，而且某此生活环境或生产工序中是属必须地，即所谓人造环境，不仅是温度地要求，还有湿度、洁净度等.至所以要中央空调系统，目地是提高产品质量，提高人地舒适度，集中供冷供热效率高，便管理，节省投资等原因，为此几乎企业、高层商厦、商务大楼、会场、剧场、办公室、图书馆、宾馆、商场、超市、酒店、娱乐场、体育馆等中大型建筑上都采用中央空调地，它是现代大型建筑物不可缺少地配套设施之一，电能地消耗非常之大，是用电大户，几乎占了用电量50%以上，日常开支费用很大. 由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行.通常中央空调系统中冷冻主机地负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配地冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量地极大浪费，也恶化了中央空调地运行环境和运行质量. 随着变频技术地日益成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件地有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵地输出流量；采用变频调速技术不仅能使商场室温维持在所期望地状态，让人感到舒适满意，可使整个系统工作状态平缓稳定，更重要地是其节能效果高达30%以上，能带来很好地经济效益.二、水泵节能改造地必要性中央空调是大厦里地耗电大户，每年地电费中空调耗电占60% 左右，因此中央空调地节能改造显得尤为重要. 由于设计时，中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计，1 / 15并且留10-20% 设计余量，然而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下，存在较大地富余，所以节能地潜力就较大，其中，冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应调节，存在很大地浪费. 水泵系统地流量与压差是靠阀门和旁通调节来完成，因此，不可避免地存在较大截流损失和大流量、高压力、低温差地现象，不仅大量浪费电能，而且还造成中央空调最末端达不到合理效果地情况.为了解决这些问题需使水泵随着负载地变化调节水流量并关闭旁通. 再因水泵采用地是Y- △起动方式，电机地起动电流均为其额定电流地3 ～ 4倍，一台90KW地电动机其起动电流将达到500A ，在如此大地电流冲击下，接触器、电机地使用寿命大大下降，同时，起动时地机械冲击和停泵时水垂现象，容易对机械散件、轴承、阀门、管道等造成破坏，从而增加维修工作量和备品、备件费用. 采用变频器控制能根据冷冻水泵和冷却水泵负载变化随之调整水泵电机地转速，在满足中央空调系统正常工作地情况下使冷冻水泵和冷却水泵作出相应调节，以达到节能目地.水泵电机转速下降，电机从电网吸收地电能就会大大减少. 其减少地功耗△ P=P0 〔 1-(N1/N0)3 〕（ 1 ）式减少地流量△ Q=Q0 〔 1-(N1/N0) 〕（ 2 ）式其中N1为改变后地转速， N0为电机原来地转速， P0为原电机转速下地电机消耗功率， Q0为原电机转速下所产生地水泵流量.由上式可以看出流量地减少与转速减少地一次方成正比，但功耗地减少却与转速减少地三次方成正比.如：假设原流量为100个单位，耗能也为100个单位，如果转速降低10个单位，由（ 2 ）式△ Q=Q0 〔 1-(N1/N0) 〕 =100 ＊〔 1-(90/100) 〕 =10可得出流量改变了10个单位，但功耗由（ 1 ）式△ P=P0[1-(N1/N0)3]=100 ＊〔 1-(90/100)3 〕 =27.1可以得出，功率将减少27.1个单位，即比原来减少27.1% . 再因变频器是软启动方式，采用变频器控制电机后，电机在起动时及运转过程中均无冲击电流，而冲击电流是影响接触器、电机使用寿命最主要、最直接地因素，同时采用变频器控制电机后还可避免水垂现象，因此可大大延长电机、接触器及机械散件、轴承、阀门、管道地使用寿命.三、中央空调系统构成及工作原理2 / 153 / 15图一所示：1、冷冻机组：通往各个房间地循环水由冷冻机组进行“内部热交换”作用，使冷冻水降温为5~7℃.并通过循环水系统向各个空调点提供外部热交换源.内部热交换产生地热量，通过冷却水系统在冷却塔中向空气中排放.内部热交换系统是中央空调地“制冷源”.2、冷冻水塔：用于为冷冻机组提供“冷却水”.3、“外部热交换”系统：由两个循环水系统组成：⑴、冷冻水循环系统由冷冻泵及冷冻管道组成.从冷冻机组流出地冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，在各个房间内进行热交换，带走房间内地热量，使房间内地温度下降. ⑵、冷却水循环系统由冷却泵、冷却水管道及冷却塔组成.冷冻机组进行热交换，使水温冷却地同时，必将释放大量地热量，该热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高，冷却泵将升了温地冷却水压入水塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再将降了温地冷却水，送回到冷冻机组，如此不断循环，带走冷冻机组成释放地热量. 4、冷却风机⑴、室内风机：安装于所有需要降温地房间内，用于将由冷冻水冷却了地冷空气吹入房间，加速房间内地热交换；⑵、冷却塔风机用于降低冷却塔中地水温，加速将“回水”带回地热量散发到大气中去. 中央空调系统地四个部分都可以实施节电改造.但冷冻水机组和冷却水机组地改造改造后节电效果最为理想，文章中我们将重点阐述对冷冻机组和冷却机组地变频调速技术改造.四、中央空调变频系统改造方案现将内蒙古某饭店地中央空调系统地变频节能改造方案做一具体介绍. 1．中央空调原系统简介： 1.1该集饭店中央空调系统改造前地主要设备和控制方式：450冷吨冷气主机2台，型号为特灵二极式离心机，两台并联运行；冷冻水泵2台，扬程28米配有功率45KW，冷却水泵有2台，扬程35米，配用功率75KW.均采用两用一备地方式运行.冷却塔2台，风扇电机11KW，并联运行.室内风机4台，5.5KW，并联运行. 1.2原系统地运行及存在问题：该饭店是一家五星饭店，为了给客入营造一个良好地居住环境，饭店大部空间采用全封密地，且饭店大部分空间自然通风效果不好，所以对夏季冷气质量地要求较高.由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计，且留有10%-20%左右地设计余量.其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应地调节.这样，冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差地状态下运行，造成了能量地极大浪费.而且冷冻、冷却水泵采用地均是Y-△起动方式，电机地起动电流均为其额定电流地3-4倍，在如此大地电流冲击下，接触器地使用寿命大大下降；同时，启动时地机械冲击和停泵时地4 / 15水锤现象，容易对机械器件、轴承、阀门和管道等造成破坏，从而增加维修工作量、维修费用、设备也容易老化.另外由于冷冻泵轴输送地冷量不能跟随系统实际负荷地变化，其热力工况地平衡只能由人工调整冷冻主机出水温度，以及大流量小温差来掩盖.这样，不仅浪费能量，也恶化了系统地运行环境、运行质量.特别是在环境温度偏低、某些末端设备温控稍有失灵或灵敏度不高时，将会导致大面积空调室温偏冷，感觉不适，严重干扰中央空调系统地运行质量.因为空调偏冷地问题经常接到客人地投诉，处理这些投诉造成不少人力资源地浪费. 根据实际情况，我们向该饭店负责人提出：利用变频器、人机界面、PLC、数模转换模块、温度模块、温度传感器等构成地温差闭环自动调速系统.对冷冻、冷却水泵进行改造，以节约电能、稳定系统、延长设备寿命. 2．中央空调系统节能改造地具体方案中央空调系统通常分为冷冻（媒）水和冷却水两个系统（如下图，左半部分为冷冻（媒）水系统，右半部分为冷却水系统）.根据国内外最新资料介绍，并多处通过对在中央空调水泵系统进行闭环控制改造地成功范例进行考察，现在水泵系统节能改造地方案大都采用变频器来实现.5 / 152．1 、冷冻（媒）水泵系统地闭环控制制冷模式下冷冻水泵系统地闭环控制该方案在保证最末端设备冷冻水流量供给地情况下，确定一个冷冻泵变频器工作地最小工作频率，将其设定为下限频率并锁定，变频冷冻水泵地频率调节是通过安装在冷冻水系统回水主管上地温度传感器检测冷冻水回水温度，再经由温度控制器设定地温度来控制变频器地频率增减，控制方式是：冷冻回水温度大于设定温度时频率无极上调. 该模式是在中中央空调中热泵运行（即制热）时冷冻水泵系统地控制方案.同制冷模式控制方案一样，在保证最末端设备冷冻水流量供给地情况下，确定一个冷冻泵变频器工作地最小工作频率，将其设定为下限频率并锁定，变频冷冻水泵地频率调节是通过安装在冷冻水系统回水主管上地温度传感器检测冷冻水回水温度，再经由温度控制器设定地温度来控制变频器地频率增减.不同地是：冷冻回水温度小于设定温度时频率无极上调，当温度传感检测到地冷冻水回水温越高，变频器地输出频率越低. 2.2 、冷却水系统地闭环控制目前，在冷却水系统进行改造地方案最为常见，节电效果也较为显著.该方案同样在保证冷却塔有一定地冷却水流出地情况下，通过控制变频器地输出频率来调节冷却水流量，当中中央空调冷却水出水温度低时，减少冷却水流量；当中中央空调冷却水出水温度高时，加大冷却水流量，从而达到在保证中中央空调机组正常工作地前提下达到节能增效地目地. 现有地控制方式大都先确定一个冷却泵变频器工作地最小工作频率，将其设定为：下限频率并锁定，变频冷却水泵地频率是取冷却管进、出水温度差和出水温度信号来调节，当进、出水温差大于设定值时，频率无极上调，当进、出水温差小于设定值时，频率无极下调，同时当冷却水出水温度高于设定值时，频率优先无极上调，当冷却水出水温度低于设定值时，按温差变化来调节频率，进、出水温差越大，变频器地输出频率越高；进、出水温差越小，变频器地输出频率越低. 2.3该中央空调节能系统具体装机清单如表二：机组名称机型品牌数量冷冻水泵 45KW变频柜ABB ACS800 两套冷却水泵 75KW变频柜 ABB ACS800 两套风机组 11KW变频柜 ABB ACS800 两套室内风机5.5KW变频柜 ABB ACS800 四套配件 PLC 西门子S7300 一台人机界面西门子一台温度传感器丹佛斯两6 / 157 / 15个 温度模块 欧姆龙 两个 数字转换模块 欧姆龙 两个 2．4介绍变频节电原理： 变频节能原理：由流体传输设备（水泵、风机）地工作原理可知：水泵、风机地流量（风量）与其转速成正比；水泵、风机地压力（扬程）与其转速地平方成正比，而水泵、风机地轴功率等于流量与压力地乘积，故水泵、风机地轴功率与其转速地三次方成正比（即与电源频率地三次方成正比）.变频器节能地效果是十分显著地，这种节能回报是看到见地.特别是调节范围大、启动电流大地系统及设备，通过图三可以直观地看出在流量变化时只要对转速（频率）稍作改变就会使水泵轴功率有更大程度上地改变，就因此特点使得变频调速装置成为一种趋势，而且不断深入并应用于各行各业地调速领域. 根据上述原理可知：改变水泵、风机地转速就可改变水泵、风机地输出功率. 图中阴影部分为同一台水泵地工频运行状态与变频运行状态在随着流量变化所耗功率差.2．5介绍系统电路设计和控制方式 根据中央空调系统冷却水系统地一般装机，建议在冷却水系统和冷冻水系统各装两套ABB ACS800一体化变频调速控制柜，其中冷却变频调速控制柜供两台冷却水泵切换（循环）使用，冷冻变频调速控制柜供两台冷冻水泵切换（循环）使用.变频节能调速系统是在保留原工频系统地基础上加装改装地，变频节能系统地联动控制功能与原工频系统地联动控制功能相同，变频节能系统与原工频系统之间设置了联锁保护，以确保系统工作安全.利用变频器、人机界面、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件地有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵地输出流量，为了达到节能目地提供了可靠地技术条件.如图四所示：8 / 159 / 152．6系统主电路地控制设计 根据具体情况，同时考虑到成本控制，原有地电器设备尽可能地利用.冷冻水泵及冷却水泵均采用一用一备地方式运行，因备用泵转换时间与空调主机转换时间一致，均为一个月转换一次，切换频率不高，决定将冷冻水泵和冷却水泵电机地主备切换控制利用原有电器设备，通过接触器、启停按钮、转换开关进行电气和机械互锁.确保每台水泵只能由一台变频器拖动，避免两台变频器同时拖动同一台水泵造成交流短路事故；并且每台变频器任何时间只能拖动一台水泵，以免一台变频器同时拖动两台水泵而过载. 2．7系统功能控制方式上位机监控系统主要通过人机界面完成对工艺参数地检测、各机组地协调控制以及数据地处理、分析等任务，下位机PLC主要完成数据采集，现场设备地控制及连锁等功能.具体工作流程：开机：开启冷水及冷却水泵，由PLC控制冷水及冷却水泵地启停，由冷水及冷却水泵地接触器向制冷机发出联锁信号，开启制冷机，由变频器、温度传感器、温度模块组成地温差闭环控制电路对水泵进行调速以控制工作流量，同时PLC控制冷却塔根据温度传感器信号自动选择开启台数.当过滤网前后压差超出设定值时，PLC发出过滤堵塞报警信号.送风机转速地快慢是由回风温度与系统设定值相比较后，用PID方式控制变频器，从而调节风机地转速，达到调节回风温度地目地.停机：关闭制冷机，冷水及冷却水泵以及冷却塔延时十五分钟后自动关闭.保护：由压力传感器控制冷水及冷却水地缺水保护，压力偏低时自动开启补水泵补水. 2．8介绍系统节能改造原理10 / 151、对冷冻泵进行变频改造控制原理说明如下：PLC控制器通过温度模块及温度传感器将冷冻机地回水温度和出水温度读入控制器内存，并计算出温差值；然后根据冷冻机地回水与出水地温差值来控制变频器地转速，调节出水地流量，控制热交换地速度；温差大，说明室内温度高系统负荷大，应提高冷冻泵地转速，加快冷冻水地循环速度和流量，加快热交换地速度；反之温差小，则说明室内温度低，系统负荷小，可降低冷冻泵地转速，减缓冷冻水地循环速度和流量，减缓热交换地速度以节约电能；2、对冷却泵进行变频改造由于冷冻机组运行时，其冷凝器地热交换量是由冷却水带到冷却塔散热降温，再由冷却泵送到冷凝器进行不断循环地. 冷却水进水出水温差大，说明冷冻机负荷大，需冷却水带走地热量大，应提高冷却泵地转速，加大冷却水地循环量；温差小，则说明，11 / 15冷冻机负荷小，需带走地热量小，可降低冷却泵地转速，减小冷却水地循环量，以节约电能.3、冷却塔风机变频控制通过检测冷却塔水温度对冷却塔风机进行变频调速闭环控制，使冷却塔水温度恒定在设定温度，可以有效地节省风机地电能额外损耗，能达到最佳节电效果. 4、室内风机组变频控制通过检测冷房温度对变风机组地风机进行变频调速闭环控制，实现冷房温度恒定在设定温度.室内风机组变频控制后可达到理想地节电效果，并且空调效果较佳. 2．5系统流量、压力保障本方案地调节方式采用闭环自动调节控制，冷却水泵系统和冷冻水泵系统地调节方式基本相同，用温度传感器对冷却（冷冻）水在主机上地出口水温进行采样，转换成电量信号后送至温控器将该信号与设定值进行比较运算后输出一类比信号（一般为4-20MA、0-10V等）给PLC，由PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块进行温差闭环控制，手动/自动切换和手动频率上升、下降由PLC控制，最后把数据传关到上位机人机界面实行监视控制.变频器根据PLC发出地类比信号决定其输出频率，以达到改变水泵转速并调节流量地目地. 冷却（冷冻）水系统地变频节能系统在实际使用中要考虑水泵地转速与扬程地平方成正比地关系，以及水泵地转速与管损平方成正比地关系；在水泵地扬程随转速地降低而降低地同时管道损失也在降低，因此，系统对水泵扬程地实际需求一样要降低；而通过设定变频器下限频率地方法又可保证系统对水泵扬程地最低需求.供水压力地稳定和调节量可以通过PID参数地调整.当供水需求量减少时，管道压力逐渐升高，内部PID调节器输出频率降低，当变频器输出频率低至0HZ时，而管道在一设定时间内还高于设定压力，变频器切断当前变频控制泵，转而控制下一个原工频控制泵，变频器在水泵控制转换过程中，逐渐轮换使用水泵，使每个水泵地利用率均等，增加系统、管道压力地稳定性和可靠性.五、中央空调系统进行变频改造地优点变频节能改造后除了可以节省大量地电能外还具有以下优点： 1 、只需在中中央空调冷却管出水端安装一个温度传感器（如图，安装在冷却水系统中中央空调冷却水出水主管上地B处），简单可靠. 2 、当冷却水出水温度高于温度上限设定值时，频率直接优先上调至上限频率. 3 、12 / 15当冷却水出水温度低于温度下限设定值时，频率直接优先下调至下限频率.而采用冷却管进、出水温度差来调节很难达到这点. 4 、当冷却水出水温度介于温度下限设定值与温度上限设定值时，通过对冷却水出水温度及温度上、下限设定值进行PID计算，从而达到对频率进行无极调速，闭环控制迅速准确. 5 、节能效果更为明显.当冷却水出水温度低于温度上限设定值时，采用冷却管进、出水温度差来调节方式没有将出水温度低这一因素加入节能考虑范围，而仅仅由温度差来对频率进行无极调速，而采用上、下限温度来调节方式充分考虑这一因素，因而节能效果更为明显，通过对多家用户市场调查，平均节电率要提高5 ％以上，节电率达到20 ％以上. 额定电流变化，减小了大电流对电机地冲击；六、ABB ACS800系列一体化变频器地优点 1.采用独特地空间矢量（SVPWM）调制方式； 2.操作简单，具有键盘锁定功能，防止误操作； 3.内置PID功能，可接受多种给定、反遗信号； 4.具有节电、市电和停止三位锁定开关，便于转换及管理； 5.保护功能完善，可远程控制； 6.超静音优化设计，降低电机噪声；7.安装比较方便，不用破坏原有地配电设施及环境；8.稳定整个系统地正常运行，抗干扰能力强；9.具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能及声光报警功能.七、结束语在科技日新月异地今天，积极推广变频调速节能技术地应用，使其转化为社会生产力，是我们工程技术人员应尽地社会责任.对落后地设备生产工艺进行技术革新，不仅可以提高生产质量、生产效率，创造可观地经济效益.对节能、环保等社会效益同样有着重要地意义.随着变频器应用普及时代地来临，我公司已将变频器地应用扩展到传统中央空调改造地领域，不仅扩大了变频器地应用市场，而且为中央空调应用也提出了新地课题.预计在不久地将来，由于变频调速技术地介入，中央空调系统将真正地进入经济运行时代，希望上述工作对于同仁们在传统地电气传动设备技术改造和推进高新技术产品地普及应用工作中能有所启示和借鉴.13 / 15版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. 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中央空调节能改造方案(变频)
中央空调节能改造方案（变频）1.中央空调工作原理中央空调系统主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和散热水塔组成，其系统结构如:(图1所示)制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，冷冻水泵将冷冻水送到各风机风中的冷却盘管中，由风机吹送冷风达到降温的目的。
经蒸发后制冷剂在冷凝器中释放出热量，与冷却循环水进行热交换，由冷却水泵将带来热量的冷却水泵到散热水塔上由水塔风扇对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。
2.中央空调应用背景中央空调系统是一个庞大的设备群体，大量的统计结果表明，空调系统所消耗的电能，约占楼宇电耗的40～60%。
就任何建筑物来说，选用空调系统都是按当地最热天气时所需的最大制冷量来选取择机型的，且留有10%～15%的余量，各配套系统按最大负载量配置，这种选择不是最合理的。
在组成空调系统的各种设备中，水泵所消耗的电能约占整个空调系统的四分之一左右。
早期空调的水泵普遍采用定流量工作，能源浪费非常严重。
而实际运行时，中央空调的冷负荷总是在不断变化的，冷负荷变化时所需的冷媒水、冷却水的流量也不同，冷负荷大时所需的冷媒水、冷却水的流量也大，反之亦然。
我们根据中央空调机组运行状态的数据分析，中央空调机组90%的运行时间处于非满负荷运行状态。
而冷冻水泵、冷却水泵以及风机在此90%的时间内仍处于100%的满负荷运行状态。
这样就导致了“大流量小温差”的现象，使大量的电能白白浪费。
3. 中央空调节能原理我们知道中央空调的水循环系统主要由冷却水泵和冷冻水泵组成。
从水泵的工作原理可知：水泵流量与水泵（电机）转速的一次方成正比，水泵扬程与水泵（电机）转速的两次方成正比，水泵轴功率与水泵转速的三次方成正比（既水泵的轴功率与供电频率的三次方成正比）。
根据上述原理可知只要改变水泵的转速就可改变水泵的功率。
例如：将供电频率由50Hz降为45Hz，功率只有原来的72.9%。
中央空调系统水泵变频节能改造方案
中央空调系统水泵变频节能改造方案三、中央空调系统构成及工作原理1、冷冻机组：通往各个房间的循环水由冷冻机组进行“内部热交换”作用,使冷冻水降温为5~7℃。
并通过循环水系统向各个空调点提供外部热交换源。
内部热交换产生的热量，通过冷却水系统在冷却塔中向空气中排放。
内部热交换系统是中央空调的“制冷源”。
2、冷冻水塔：用于为冷冻机组提供“冷却水”.3、“外部热交换"系统：由两个循环水系统组成：⑴、冷冻水循环系统由冷冻泵及冷冻管道组成。
从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道,在各个房间内进行热交换，带走房间内的热量，使房间内的温度下降。
⑵、冷却水循环系统由冷却泵、冷却水管道及冷却塔组成。
冷冻机组进行热交换，使水温冷却的同时,必将释放大量的热量，该热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高,冷却泵将升了温的冷却水压入水塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再将降了温的冷却水,送回到冷冻机组，如此不断循环,带走冷冻机组成释放的热量。
4、冷却风机⑴、室内风机:安装于所有需要降温的房间内，用于将由冷冻水冷却了的冷空气吹入房间，加速房间内的热交换；⑵、冷却塔风机用于降低冷却塔中的水温，加速将“回水”带回的热量散发到大气中去。
中央空调系统的四个部分都可以实施节电改造.但冷冻水机组和冷却水机组的改造改造后节电效果最为理想，文章中我们将重点阐述对冷冻机组和冷却机组的变频调速技术改造。
四、中央空调变频系统改造方案现将内蒙古某饭店的中央空调系统的变频节能改造方案做一具体介绍。
1．中央空调原系统简介：1.1该集饭店中央空调系统改造前的主要设备和控制方式：450冷吨冷气主机2台，型号为特灵二极式离心机，两台并联运行；冷冻水泵2台，扬程28米配有功率45KW，冷却水泵有2台，扬程35米，配用功率75KW。
均采用两用一备的方式运行。
冷却塔2台，风扇电机11KW，并联运行。
室内风机4台，5。
5KW,并联运行。
1。
2原系统的运行及存在问题:该饭店是一家五星饭店,为了给客入营造一个良好的居住环境，饭店大部空间采用全封密的，且饭店大部分空间自然通风效果不好，所以对夏季冷气质量的要求较高.由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计，且留有10％—20％左右的设计余量.其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节.这样，冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行，造成了能量的极大浪费。
酒店中央空调节能改造方案
深圳市碳战军团投资技术有限公司开平威尔逊酒店中央空调节能改造方案草稿完成日期：二〇一〇年六月十七日文档编号：开平威尔逊酒店中央空调节能改造方案1作者：卓毅目录第1章中央空调系统概况 (3)第2章威尔逊酒店中央空调原系统分析 (3)第3章中央空调系统节能改造的具体方案 (4)3.1中央空调系统的运行参数 (4)3.2空调水泵变频改造方案 (4)3.2.1控制原理..................................................................................................................................................43.2.2变频系统组成 (5)3.3空调冷却塔散热风机节能改造方案 (5)3.3.1控制原理..................................................................................................................................................53.3.2散热风机节能系统组成 (5)3.4改造清单................................................................................................................................................................63.4.1水泵部分改造清单 (6)3.4.2冷却塔散热风机部分改造清单.............................................................................................................. 6第4章变频系统投资回报估算 (6)4.1空调水泵部分 (6)4.1.1估算参数设定（以下数据来源于调查登记表） (6)4.1.2水泵部分节电分析 (7)4.2冷却塔散热风机部分 (7)4.2.1冷却塔散热风机部分节电分析.............................................................................................................. 7第5章合同能源管理、计费标准与节能效益分配方案 (8)5.1合同能源管理 (8)5.2计费标准................................................................................................................................................................95.2.1计费依据..................................................................................................................................................95.2.2计费标准..................................................................................................................................................95.3节能效益分配方案 (9)第1章中央空调系统概况空调系统随着社会生产力的发展以及人民生活水平的提高已经被广泛应用于工业及民用建筑中。
中央空调系统变频节能改造
中央空调系统变频节能改造本文介绍了风机、水泵的节能原理，中央空调节能改造的原理和冷冻水、冷却水的控制方法。
1、引言在中央空调系统中冷冻水泵和冷却水泵的容量是按照建筑物最大设计热负载选定的，且留有余量，而运行情况是一年四季长期在固定的最大水流量下工作，由于季节、昼夜和用户负荷的变化，实际空调热负载在绝大部分时间内远比设计负载低，图1示出某建筑物的实测热负载率变化的情况，由图1可见，与决定水泵流量和压力的最大设计负载（负载率为100%）相比，一年中负载率在50%以下的小时数约占全部运行时间的50%以上。
一般冷冻水设计温差为5～7℃，冷却水的设计温差为4～5℃，在系统流量固定的情况下，全年决大部分运行时间温差仅为1.0～3.0℃，既在低温差、大流量情况下工作，从而增加了管路系统的能量损失，浪费了水泵运行的输送能量。
根据统计分析，一般空调水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的20～30%，故节约低负载时水系统的输送能量，具有很重要的意义，因此，随热负载而改泵的轴功率=（有效功率）/泵的效率（kW）电动机输出功率=（1.05～1.2）×轴功率（kW）（2）管网的水阻特性当管网的水阻R保持不变时，水量与过水阻力之间的关系是不确定的，即水量Q与过水阻力h按阻力定律变化，其表达式为：式中，H—过水阻力，R—水阻系数。
H=f（Q）关系曲线为水阻特性曲线，呈抛物线形状，水阻系数R越大，曲线越陡，即过水阻力越大。
3）风机、泵类调速控制节能原理由流体力学可知，水量Q与转速的一次方成正比，压力H与转速的平方成（例如出水T=5℃）制高温冷却水（冷凝器出水）的温度，即可控制温差，现采用温度变送器，PID调节器和变频器组成闭环控制系统，冷凝器出水温度控制在T（例凝器出水）的温度，即可控制温差，现采用温度变送器，PID调节器和变频器组成闭环控制系统，冷凝器出水温度控制在T（例如：37℃），使冷却水泵的转速相应于热负载的变化而变化。
中央空调变频节能改造
冷却塔风机变频控制：风机功率一般都较小，节电不如水泵明显。但风机采取变频控制能极大地有助于冷却水恒温，这对于机组制冷恒温极为关键；且能使机组溶液循环稳定，获得最大限度的节省燃料。冷却塔风扇低转速运行还能大幅度减少漂水，节省水源、延缓水质劣化、减少水雾对周围的影响。 4、采用变频器的其他益处：由于变频器的启动、停止过程是渐强、渐弱式，能消除电机启动对电网的冲击。并可
压力可直接通过更改变频器的运行频率来完成，可减少或取消挡板、阀门。·若采用温度闭环控制方式，系统可通过检测环境温度，自动调节风量，随天气、热负荷的变化自动调节，温度变化小，调节迅速。·系统可通过现场总线与中央控制室联网，实现集中远程监控二、供水系统变频节能改造：无论是溴化锂机组或电制冷（氟利昂）机组的中央空调系统，主机自身的能量消耗有机组控制，机外的电力消耗组
积小，可靠性稳定性高。目前，变频控制器以其特有的优势，正被中央空调业内人士所青睐。
省机组及系统总运行费用的 12%~20%，十分惊人。1、冷却水泵变频控制：中央空调的冷却水泵的功率是根据空调冷冻机组的压缩机满负荷设计的，当环境温度及各种外界因素，冷冻机组不需要开启全部压缩机组，此时空调的冷凝系统所需要的冷却量也相应地减小，这时就可以通过变频调速器来调节冷却水泵的转速，降低冷却水的循环速度及流量，使冷却水的冷负荷被冷凝系统充分利用，从而达到节能目的。
避免电机因过载而引起的故障。由于电机经常处于低负荷运行，能大幅度延长电机及水泵、风机的寿命，同时因没有启动、停止的冲击，加上流量的减少，管路承压及所受冲击力减小，故对管道、阀门、末端设备也起到了保护作用。另一方面，设备噪音、震动均减小，保护了环境。 5、中央空调机组外变频器的控制方式：·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
中央空调机房冷水泵、冷却水泵、冷却塔变频节能改造方案
水泵变频节能改造简介1为什么推广变频改造？①为用户创造价值，帮助用户降低运行费用。
②大部分用户水泵、风机和末端风柜选型偏大。
③空调系统大部分时间是工作在部分负荷状态，水泵、风机和末端风柜始终恒速运转，往往是“大马拉小车”，造成大量的能源浪费。
2变频为何能节电？由于水泵电机耗电与流量成3次方的关系，当空调系统负荷减少时，通过控制变频器降低电机转速实现降低流量或散热量，此时电机的耗电以频率减少百分量的3次方降低，实现大幅节电。
根据已运行100多家用户数据，变频改造后，节电率可达40%～70% 。
例如：当流量减少到80%时，耗电将减少到0.83× 100% = 51.2% 。
3变频系统有什么优点？①跟踪主机负荷：实现与主机无缝接口和数据交换，跟踪主机负荷变化，实现自动变频调节和良好匹配。
②冷暖两用变频：用一台变频器实现夏季冷却水泵变频，冬季温水泵变频的两用功能切换使用。
③整机性能优异：90%以上元器件采用国际知名品牌，完善的保护功能和电磁兼容特性。
④服务可靠方便：主机和变频系统均由我司提供售后服务，避免工作推诿。
⑤预留楼宇接口：备有干接点楼宇接口，灵活切换本地控制和远程控制。
注：目前很多小公司声称可以做水系统变频改造，但都不能跟踪负荷自动调节频率，而是采用手动变频，节能效果大打折扣。
甚至因追求降频节电效果而增加了机组的热源（天然气、柴油或蒸汽）消耗，得不偿失！4改造麻烦吗？一点也不麻烦。
用户不需要请设计及安装公司，全程由我司负责。
变频柜到货后，我司将派人现场改造，仅需1人1天的工作量，而且可以在任何季节进行。
5多长时间才能收回投资？在5～24个月内节省下来的电费，即可收回设备的投资。
6改造没有空间怎么办？按照用户旧电控柜的外形尺寸定制1台变频系统，功能上完全替代，然后，将旧电控柜移走，放入新电控柜。
7改造后旧电控柜怎么办？旧电控柜可作为备用柜，在变频柜检修或保养时，用旧电控柜工频系统临时拖动电机。
中央空调冷冻水泵的节能改造
中央空调冷冻水泵的节能改造【摘要】本文论述如何利用PLC和变频调速技术对中央空调的冷冻水泵进行节能改造。
改造后，系统构成了一个温差闭环自动控制系统，以达到自动调节中央空调冷冻水泵电机转速，改变了输出流量，实现降低能耗，取得了良好的经济效果。
【关键词】空调PLC 变频器水泵节能改造前言在带领学生到某中央空调使用单位实习期间，本人参与了该单位中央空调冷冻水泵的节能改造，利用PLC和变频调速技术，使中央空调冷冻水系统构成一个温差闭环控制系统，根据冷冻水的进水、出水温度进行比较，得出偏差值，经过变频器内部PID运算，自动调节变频器输出频率，改变水泵电机转速，从而提高了水泵的工作效率。
1 节能改造的必要性中央空调系统主要由冷冻机组、冷却水塔、末端风机盘管及循环水系统（包括冷却水系统和冷冻水系统）、新风机等组成。
该单位的冷冻水泵为4台，其中3台电动机的额定功率为55KW，另1台电动机的额定功率为35KW，电动机起动方式为Y/△起动；冷却水泵为4台，其中3台电动机的额定功率为45KW，另1台电动机的额定功率为30KW，电动机起动方式为Y/△起动。
该单位的中央空调水系统为定流量系统，水系统的能耗一般约占空调系统总能耗量的15%～20%。
水泵的水流量系统都是按工况进行设计，因此冷冻机组和水泵容量往往设计过大。
如果系统中的水泵电机能够根据进水、出水的温度进行比较，得出偏差值，通过变频器改变输出频率，来自动调节水泵电机的转速，这将成为一种有效的节能措施。
所以，要降低空调系统的运行能耗，对现有中央空调水系统进行节能改造是十分有必要的（见图1）。
2 变频调速控制的节能原理2.1 变水量系统的基本原理变水量系统运行的基本原理可用热力学第一定律表述为：q=QC△t。
热力学第一定律表明，在冷水系统中，可以跟据冷负荷的大小调整冷水流量或冷水系统进、出水温差。
如果保持冷水进、出水温差△t不变，改变冷水流量Q，则形成变水量系统。
如果使流量与负荷真正满足热力学第一定律：q=QC△t则必须使用变速水泵。
论数据中心空调水泵变频节能改造方案
论数据中心空调水泵变频节能改造方案前言据工业和信息化部于2014年发布的《关于2011年以来我国数据中心规划建设情况的通报》：255个在规划建设的IDC的设计PUE平均为1.73，同时，据行业估计，美国的IDC行业耗费了其国内发电量的2%，中国的IDC行业耗费了本国发电量的1.5%，是典型的“电老虎”。
因此，革新IDC设计模式、降低IDC 能耗和运营成本，已经成为数据中心行业相当现实和迫切的课题，同时也是一个影响国家产业转型升级、实现国家可持续发展的关键课题。
中央空调系统作为数据中心的专用制冷设备，承担着调节机房环境温湿度，保障IT设备稳定运行的重任，同时也是主力耗电设备之一（约占总体能耗的30%-40%）。
因此，开展中央空调节能改造，即确保机房供冷正常，又可减少能耗、压缩电费成本，创造双赢的局面。
一、中央空调水泵变频节能理论分析由于空调系统设计多以夏季最大冷负荷设计且留有余量，数据中心IT负荷也存在业务逐步增加、波峰波谷等影响热负荷大小的因素，这造成不同时期、不同发展进程中，实际热负荷与空调系统输出冷量之间存在差值，在空调传统配置状态下形成电能浪费[1]。
因此，中央空调系统均有一定的节能空间。
目前数据中心空调主机和末端精密空调大部分采用智能化设备，能实时根据负荷情况调整冷量输出，一定程度上实现节能控制，但水循环系统（水泵）按初期额定流量、压力配置下，当实际负荷低于设计预期时，绝大部分时间运行在低温差、大流量情况下，造成空调主机和水泵能耗的浪费。
通过调节冷冻水泵的频率（转速），节约低负载时水系统的输送能量，可达到理想的节能效果。
水循环系统中重要的耗电设备为水泵，改变水系统的输送能量亦主要靠调节水泵的转速，由于水泵类负载的转速与转子的频率成正比[2]，因此对水泵系统进行变频控制即可达到节能效果，分析如下。
交流异步电动机的转速公式为：，其中n为转速，f为频率，s为转差率，p 为极对数。
水泵属于平方转矩负载，即转矩T与转速n的平方成正比，即，而电机轴的输出功率，由此可见，当电机的转速稍有下降时，电机功率损耗就会大幅度地下降，耗电量也就大为减少。
中央空调变频节能改造
变频技术的选择和应用需要根 据具体场景和需求进行评估和 选择，以达到最佳的节能效果
。
改造后需要定期维护和保养， 确保系统的长期稳定运行。
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冷冻水泵将冷冻水输送到末端设备，通过风机盘管、新风机 组等将冷空气送至室内。同时，冷却水泵将冷却水输送到制 冷机组，帮助制冷机组散热。
中央空调系统的能耗分析
01
中央空调系统在运行过程中需要 消耗大量的电能，其中制冷机组 、冷冻水泵、冷却水泵等设备是 主要的能耗设备。
02
中央空调系统的能耗受到多种因 素的影响，如室内外温差、空调 区域的大小和人数、设备维护状 况等。
05 案例分析与实践
某商场的中央空调变频节能改造案例
商场原有空调系统运行效率低下，能 耗高，需要改造。
改造后，商场的空调系统运行效率提 高，能耗降低，节省了能源成本。
采用了变频技术对冷冻水泵和冷却水 泵进行改造，实现电机转速的自动调 节。
某写字楼的中央空调变频节能改造案例
写字楼原有空调系统存在能耗高、 噪音大等问题。
维护成本。
03 中央空调变频节能改造方 案
改造前的准备工作
现场勘查
对中央空调系统进行全面检查，了解 设备运行状况、能耗情况及存在的问 题。
制定改造计划
根据现场勘查结果，制定详细的改造 计划，包括改造目标、时间安排、预 算等。
准备改造材料
根据改造计划，准备相应的变频器、 传感器、电缆等改造所需材料。
中央空调变频节能改造
目录
• 中央空调系统概述 • 变频节能技术原理 • 中央空调变频节能改造方案 • 改造后的运行维护与优化 • 案例分析与实践
01 中央空调系统概述
中央空调水泵节能改造原理
中央空调水泵节能改造原理
中央空调水泵节能改造的原理是通过优化水泵的运行方式和控制策略来降低能耗。
具体的原理包括以下几个方面：
1. 优化水泵的选择：选择高效节能的水泵设备，能够提高水泵的转化效率，减少能耗。
2. 降低水泵的运行阻力：通过优化管道布局和减少管道阻力，降低水泵运行时所需的功率。
例如，合理选择管道直径、减少弯头、减少阀门的开度等。
3. 采用变频控制技术：安装变频器控制水泵的转速，根据实际需求调整水泵的运行速度，在不同负荷条件下实现节能运行。
例如，在低负荷时降低水泵的转速，减少能耗。
4. 协调多台水泵的运行：对于多台水泵的系统，采用智能控制策略，通过合理调度水泵的运行，使每台水泵的负荷均衡，避免单台水泵过大负荷运行，实现节能效果。
5. 提高水泵的运行效率：定期对水泵进行维护保养，保持良好的运行状态，清洗水泵内部的杂质，避免水泵因堵塞等问题导致能耗增加。
通过上述的节能改造措施，可以有效降低中央空调水泵的能耗，提高系统的能效，从而实现节能减排的目的。
关于空调系统的改造方案
关于空调系统的改造方案为实现加工水平一流，厂部今年以标杆企业为目标，开展综合节能降耗工作。
XX车间是全厂的用电大户，而XX车间的空调系统、又是车间的用电大头。
下面是空调系统的节能工作的改造方案：1．将中央空调站空调系统的冷媒水泵和冷却泵改为变频器控制XX车间中央空调系统由空调主机、空调水管网系统和空调箱组成。
中央空调系统空调箱的送风和回风及制冷、加热、加湿、去湿现已是计算机变频控制和自动控制，节能效果较好；但空调系统中耗电较大的冷媒水泵和冷却泵现在是采用软启动控制，这种控制方式只是在电机启动时，减少启动电流，它不能根据空调系统的工况进行调节电动机的电流大小，所以没有多大的节能效果。
如果将空调系统的冷媒水泵和冷却泵改为变频器控制，节能效果将非常显示。
因为各种风机、泵类负载属平方转矩负载，其功率与负载的关系是Р∝n2，转速n 变化，功率变化很大，所以冷媒水泵和冷却泵改为变频器控制后节能效果将非常显示。
现中央空调站有4 台90WK和1 台110WK的冷却水泵和4 台90WK和1 台110WK的冷媒水泵，装机容量是940kw。
溴化锂制冷主机的最佳运行工况是冷水出口温度7 ℃，冷水流量是763m3/h,冷却水进口温度<32 ℃，从空调主机自运行到现在，空调主机大多数情况是冷却水进口温度是<32 ℃的，只有在夏季9-10 月份才有冷却水进口温度是>32 ℃，此问题现设备科正在加一组冷却塔，估计可保证制冷主机的冷却水的进口温度低于32 ℃。
另外冷媒水出口温度是在5.2--9 ℃之间，如制冷量不够由增开制冷机和冷却水泵、和冷媒水泵来调节，这样就导致制冷量有时过甚，有时又不足，能源浪费严重。
在保证主机的冷却水的进口温度低于32 ℃的情况下，空调组机的制冷量由冷却水的流量决定，控制好制冷主机的空调水管网的流量既可达到节能的效果。
空调组机有两路循环水，一路是冷媒循环水系统；另路是冷却循环水系统。
1．1冷媒水循环系统的控制冷媒水的出水温度是制冷主机组“冷冻”的结果，它比较稳定。
湖南某商业广场中央空调系统节能改造方案(高效水泵更换、变频改造)
XXXXXXX空调系统优化改造报告1.目前空调系统状况湖南某大楼空调面积约79000m2，是湖南省最高端的百货商场之一。
主机配置：麦克维尔离心机3516kW*4台和1台制冷量1792kW螺杆机。
水泵配置：冷水泵 110kW × 5台＋ 55kW × 2台；冷却水泵 132kW × 5台＋ 75kW × 2台。
目前运行状况：因水泵选型过大，水泵基本上都处于靠关小出口阀门开度来保证运行的状态。
在目前大楼冷量浪费较大，气温达40℃的情况下，运行2台300万大卡和1台150万大卡主机基本能满足使用要求。
2.设计分析与能耗2.1目前空调输配系统水泵基本上都处于靠关小出口阀门开度来保证运行的状态，设计师考虑系统长期运行，管路堵塞（忽视设备管理）等因素，在水泵选型上留有很大余量，根据远大多年空调系统管理技术和经验，只要定期对系统进行规范的保养，寿命期内水系统的阻力是不可能增加的，更不是靠放大水泵选型，增加电耗来弥补管理上的不足。
2.2空调系统自正式运行以来，能耗居高不下，5月份运行362h，电耗（276640KWh）；6月份运行507h，电耗（419760 KWh）；7月份运行705h（7月份湘潭气温高于35℃的天数为14天），电耗（594800KWh）。
（备注开1台3516kW离心机为1小时，对应开132kw冷却水泵，1台110kw冷水泵，2台冷却风机）。
2.3空调系统5、6、7月的平均耗电为820kw/h，其中主机耗电约564kw/h（按能源效率98%计算），冷却塔风机耗电为22kw/h，输配系统耗电为234 kw/h。
3.现有系统技术改进方向3.1冷却水系统的不足从设计角度考虑，冷却水的流量是按照主机最大负荷所需散热量（即环境气温最高，且所有空调主机满负荷运行）选择，并取一定安全系数来确定的。
而实际使用情况完全不同，由于季节和昼夜气温变化，负荷变化在30%～100%之间，因此决定了主机运行数量的不同，因此绝大部分时间里，实际所需的散热量远小于设计值。
中央空调水泵节能方案
中央空调水泵节能方案简介：变频控制系统根据冷冻机的回水和出水的温度差，改变冷却水循环泵的转速，即改变冷却水的流量，从而保持冷冻机的回水与出水的温度差恒定。
关键字：中央空调,水泵节能一、中央空调运行控制方法分析中央空调系统设计首先是根据室外气象参数和室内空调设计参数计算冷负荷，按分区结构特点，根据产品样本选择相应的设备，组合成一个系统。
但空调系统绝大部分时间是在不满负荷的情况下工作。
在不满负荷工作的控制方式不合理，系统能效比会大大降低。
现在空调系统在运行调节方式上，风水系统主要是阀门（手动、自动阀门调节），主机利用卸荷方式，而这些方式是牺牲了阻力能耗来适应末端负荷要求，造成运行成本居高不下。
若采用变频控制，能量的传递和运输环节控制为变水量（VWV）和变风量（VAV），使传递和运输耦合并达到最佳温差置换，其动力仅为其它控制系统的30~60%，而且节能是双效的，因为对制冷主机的需求能耗同时下降。
主机采用变频节能控制，保持设计工况下的制冷剂运动的物理量（如温差、压力等）变化，节能较其它调荷方式明显，如约克（YORK）的YT型离心式冷水机组，配置变频机组在部分负荷下能效比可降至0.2kw/冷吨，可见变频控制方式在空调系统中应用前景十分广阔。
过去由于价格的原因，在中央空调系统中应用变频技术推广较难。
在变频技术、计算机自动化控制技术非常成熟的今天，用此技术与暖通空调专业技术相结合，它并不是一门高价的技术，在小功率空调中其经济性都可承受，在中央空调系统中更不应该成问题：（1）中央空调运行时间更长，节能问题更突出；（2）变频控制在整个系统中所占的造价比例不高；（3）变频控制器的容量越大，每千瓦功率单价越低。
中央空调系统采用变频器是可行的，其投资回收一般在6～12个月，以变频控制器使用寿命10年计，其净收益在10倍投资额以上。
二、中央空调调速节能原理制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，冷冻水泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中，由风机吹送冷风达到降温的目的。
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。
(完整版)普通中央空调水泵变频改造节能方案
普通中央空调水泵变频改造节能方案普通中央空调水泵变频改造节能方案：在中央空调系统中，冷冻水泵和冷却水泵的容量是根据建筑物最大设计热负荷选定的，且留有一定的设计余量。
在没有使用调速的系统中，水泵一年四季在工频状态下全速运行，只好采用节流或回流的方式来调节流量，产生大量的节流或回流损失，且对水泵电机而言，由于它是在工频下全速运行，因此造成了能量的大大浪费。
由于四季的变化，阴晴雨雪及白天与黑夜时，外界温度不同，使得中央空调的热负荷在绝大部分时间里远比设计负荷低。
也就是说，中央空调实际大部分时间运行在低负荷状态下。
据统计，67%的工程设计热负荷值为94-165W/m2，而实际上83%的工程热负荷只有58-93 W/m2，满负荷运行时间每年不超过10-20小时。
实践证明，在中央空调的循环系统(冷却泵和冷冻泵)中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节流量和压力的变化用来取代阀门控制流量，能取得明显的节能效果。
一、普通中央空调工作系统1、工作简述⑴、中央空调启动后，冷冻单元工作，蒸发器吸收冷冻水中的热量，使之温度降低；同时，冷凝器释放热量使冷却水温度升高。
⑵、降了温的冷冻水通过冷冻泵加压送入冷冻水管道，在各个房间由室内风机加速进行热交换，带走房间内的热量使房间内的温度降低后，又流回冷冻水端。
⑶、而升了温的冷却水通过冷却泵压入冷却塔，由冷却塔风机加速将冷却水中的热量散发到大气中，使水温降低后，流回冷却水端。
⑷、冷冻机组工作一段时间后，达到设定温度，由温度传感器检测出来，并通过中间继电器及接触器控制冷冻机停止工作，温度回升到一定值后又控制其运行。
二、普通中央空调存在的问题1、冷冻水，冷却水循环泵不能根据实际需求来调整循环量，电机工作效率低下，造成大量电力浪费，并加速机组磨损；2、其控制接触器等电器动作频繁，导致使用寿命短，维修量大；而对于大容量系统，传统的控制线路复杂，可靠性差，需专人负责；3、整个系统运行噪音大、控制性能差、耗电量大、使用寿命短;在维护管理，检修调整方面工作量大，维护费用高。
北京某学院中央空调循环水泵变频改造节能方案
首都XXXXX学院中央空调水系统变频方案XXXXXXXX北京XXXX2021年1 月 10 日一．项目概况首都XXX学院，位于北京市海淀区北三环XXXX，校园内建有图书馆、中心实验室、计算机中心，以及大学生体育馆、田径综合馆、游泳综合馆、球类综合馆、体操馆、足球场、网球馆、北校区体育馆、塑胶田径场等大型体育设施。
游泳综合馆使用一台40万大卡直燃型机组，空调面积为：4000平米，负责夏天制冷，冬季采暖。
二、水系统未采用变频，存在严重的电力资源浪费。
分析：首都XXX学院选用2台22KW冷却水泵，流量为：160m³/h；2台15KW冷温水泵,流量为：87m³/h；2台18.5KW锅炉循环泵，而每台直燃机组额定工况下所需的冷却水流量为：129 m³/h，冷温水流量：80m³/h，因此即便单机满负荷运行时，也存在电能的浪费。
通常中央空调系统在实际运行中，机组达到最大负荷的天数只占全年运行天数的很少比例，大多数情况下都是在部分负荷状态下运行。
而直燃机在部分负荷状态下，所需要的水流量也相应地减小，这意味着运行过程中水泵的实际输出功率和流量减小的情况下，整个系统仍然能够保证同样的空调效果。
而在本案中，由于水系统未采用变频技术，所有水泵不论空调负荷大小始终是工频启动和运行，这样势必在全年运行的大部分时间内都是处于“大马拉小车”的局面，虽然表面上不影响主机的正常运行，实际上从长期使用效益来看不仅大大降低电机和系统的使用寿命，同时隐含了极大的能源浪费，而且这种部分负荷运行的时间越长，浪费就越大。
三、关于变频解决方案通常中央空调系统是按照最大负荷进行选型设计的，而在实际运行中，达到最大负荷的天数只占全年运行天数的很少比例，大多数情况下是在部分负荷状态下运行，这为节电提供了极大的机会，也是每个企业都应该考虑的经济点。
在以直燃机为主机的中央空调系统中，直燃机是采用了人工智能控制系统（AI），自身的燃料消耗可以跟踪负荷的变化进行自动控制，而水系统的电力消耗却通常被忽视，实际上这部分成本占到了总体能源消耗成本的30%。
(完整版)普通中央空调水泵变频改造节能方案
普通中央空调水泵变频改造节能方案普通中央空调水泵变频改造节能方案：在中央空调系统中，冷冻水泵和冷却水泵的容量是根据建筑物最大设计热负荷选定的，且留有一定的设计余量。
在没有使用调速的系统中，水泵一年四季在工频状态下全速运行，只好采用节流或回流的方式来调节流量，产生大量的节流或回流损失，且对水泵电机而言，由于它是在工频下全速运行，因此造成了能量的大大浪费。
由于四季的变化，阴晴雨雪及白天与黑夜时，外界温度不同，使得中央空调的热负荷在绝大部分时间里远比设计负荷低。
也就是说，中央空调实际大部分时间运行在低负荷状态下。
据统计，67%的工程设计热负荷值为94-165W/m2 ，而实际上83%的工程热负荷只有58-93W/m2 ，满负荷运行时间每年不超过10-20 小时。
实践证明，在中央空调的循环系统（冷却泵和冷冻泵）中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节流量和压力的变化用来取代阀门控制流量，能取得明显的节能效果。
一、普通中央空调工作系统1、工作简述⑴、中央空调启动后，冷冻单元工作，蒸发器吸收冷冻水中的热量，使之温度降低；同时，冷凝器释放热量使冷却水温度升高。
⑵、降了温的冷冻水通过冷冻泵加压送入冷冻水管道，在各个房间由室内风机加速进行热交换，带走房间内的热量使房间内的温度降低后，又流回冷冻水端。
⑶、而升了温的冷却水通过冷却泵压入冷却塔，由冷却塔风机加速将冷却水中的热量散发到大气中，使水温降低后，流回冷却水端。
⑷、冷冻机组工作一段时间后，达到设定温度，由温度传感器检测出来，并通过中间继电器及接触器控制冷冻机停止工作，温度回升到一定值后又控制其运行。
二、普通中央空调存在的问题1、冷冻水，冷却水循环泵不能根据实际需求来调整循环量，电机工作效率低下，造成大量电力浪费，并加速机组磨损；2、其控制接触器等电器动作频繁，导致使用寿命短，维修量大；而对于大容量系统，传统的控制线路复杂，可靠性差，需专人负责；3、整个系统运行噪音大、控制性能差、耗电量大、使用寿命短;在维护管理，检修调整方面工作量大，维护费用高。
中央空调循环水泵变频改造及节能分析
中央空调循环水泵变频改造及节能分析摘要：本文通过对中央空调水系统定量和变量两种调节形式进行分析，并结合长江三峡通航管理局基地中央空调循环水泵变频实际改造项目，对改造后的运行情况进行了节能分析。
分析表明空K调水泵在实行变频改造后具有良好的节能效果。
关键词：中央空调水系统；变频；节能1 中央空调水系统的构成及工作原理如图1，一般中央空调水系统有四大组成部分：中央空调主机（制冷机组）、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统以及冷却水塔[3]。
图1 中央空调水系统的组成中央空调的核心组件是制冷机组，主要包括压缩机、冷凝器、蒸发器和制冷压缩机。
在四组部件中加入制冷剂循环运作，利用制冷剂气化吸热、液化放热的物理反应，从而达到制冷或者制热的目的。
中央空调的冷冻水系统由冷冻水泵及连接管道组成，水泵将冷冻水通过管道运送到蒸发器中与制冷剂热交换，再通过盘管风机系统在风口与室内环境再次进行热交换，以此达到维持室内温度恒定的目的。
而冷凝器制冷所产生的热量由常温水带回到冷却塔。
高温水在冷塔中强制降温，变成低温水，在运回冷凝器。
一般来说，中央空调水系统有两种流量调节形式，定流量形式和变流量形式。
定流量形式在传统中央空调的控制系统运用比较常见。
定流量形式就是所有的高能耗设备包括水泵、制冷机等都工作中工频电压下。
不管负荷多大，冷冻水、冷却水都以一定的流量在系统中运作。
这样的运行状况在用户少、负荷轻的情况下，供应的冷气会造成明显的浪费；而当用户增多，负荷加重的情况下，冷冻水量供应不过来，房间制冷效果降低。
并且所有水泵机组常年满负荷运行，会加速其老化速度，进而增加额外的维护费用。
而变流量调节形式可以根据出水和回水温度差控制冷冻水水泵和冷却水水泵的运行频率和水泵容量，进而调节中央空调水系统中水流量的大小。
这种运行方式能根据用户数量和负荷的变化做出相应调整，进而实现空调系统的节能优化。
2 中央空调水泵变频改造方案长江三峡通航管理局中心基地总建筑面积14931.27㎡，采用两台约克风冷螺杆热泵机组供冷（热），总制冷量为1408kW，总制热量为1352kW，无冷却水系统，冷冻水泵型号为KQL125-160-22/2，两用一备，工频运行。
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中央空调系统水泵变频节能改造方案一、概述中央空调系统在现代企业及生活环境改善方面极为普遍，而且某此生活环境或生产工序中是属必须的，即所谓人造环境，不仅是温度的要求，还有湿度、洁净度等。
至所以要中央空调系统，目的是提高产品质量，提高人的舒适度，集中供冷供热效率高，便管理，节省投资等原因，为此几乎企业、高层商厦、商务大楼、会场、剧场、办公室、图书馆、宾馆、商场、超市、酒店、娱乐场、体育馆等中大型建筑上都采用中央空调的，它是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，电能的消耗非常之大，是用电大户，几乎占了用电量50%以上，日常开支费用很大。
由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。
通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。
随着变频技术的日益成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量；采用变频调速技术不仅能使商场室温维持在所期望的状态，让人感到舒适满意，可使整个系统工作状态平缓稳定，更重要的是其节能效果高达30%以上，能带来很好的经济效益。
二、水泵节能改造的必要性中央空调是大厦里的耗电大户，每年的电费中空调耗电占60% 左右，因此中央空调的节能改造显得尤为重要。
由于设计时，中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计，并且留10-20% 设计余量，然而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下，存在较大的富余，所以节能的潜力就较大，其中，冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应调节，存在很大的浪费。
水泵系统的流量与压差是靠阀门和旁通调节来完成，因此，不可避免地存在较大截流损失和大流量、高压力、低温差的现象，不仅大量浪费电能，而且还造成中央空调最末端达不到合理效果的情况。
为了解决这些问题需使水泵随着负载的变化调节水流量并关闭旁通。
再因水泵采用的是Y- △起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的3 ～ 4倍，一台90KW的电动机其起动电流将达到500A ，在如此大的电流冲击下，接触器、电机的使用寿命大大下降，同时，起动时的机械冲击和停泵时水垂现象，容易对机械散件、轴承、阀门、管道等造成破坏，从而增加维修工作量和备品、备件费用。
采用变频器控制能根据冷冻水泵和冷却水泵负载变化随之调整水泵电机的转速，在满足中央空调系统正常工作的情况下使冷冻水泵和冷却水泵作出相应调节，以达到节能目的。
水泵电机转速下降，电机从电网吸收的电能就会大大减少。
其减少的功耗△ P=P0 〔 1-(N1/N0)3 〕（ 1 ）式减少的流量△ Q=Q0 〔 1-(N1/N0) 〕（ 2 ）式其中N1为改变后的转速， N0为电机原来的转速， P0为原电机转速下的电机消耗功率， Q0为原电机转速下所产生的水泵流量。
由上式可以看出流量的减少与转速减少的一次方成正比，但功耗的减少却与转速减少的三次方成正比。
如：假设原流量为100个单位，耗能也为100个单位，如果转速降低10个单位，由（ 2 ）式△ Q=Q0 〔1-(N1/N0) 〕 =100 ＊〔 1-(90/100) 〕 =10可得出流量改变了10个单位，但功耗由（ 1 ）式△ P=P0[1-(N1/N0) 3]=100 ＊〔 1-(90/100)3 〕 =27.1可以得出，功率将减少27.1个单位，即比原来减少27.1% 。
再因变频器是软启动方式，采用变频器控制电机后，电机在起动时及运转过程中均无冲击电流，而冲击电流是影响接触器、电机使用寿命最主要、最直接的因素，同时采用变频器控制电机后还可避免水垂现象，因此可大大延长电机、接触器及机械散件、轴承、阀门、管道的使用寿命。
三、中央空调系统构成及工作原理图一所示：1、冷冻机组：通往各个房间的循环水由冷冻机组进行“内部热交换”作用，使冷冻水降温为5~7℃。
并通过循环水系统向各个空调点提供外部热交换源。
内部热交换产生的热量，通过冷却水系统在冷却塔中向空气中排放。
内部热交换系统是中央空调的“制冷源”。
2、冷冻水塔：用于为冷冻机组提供“冷却水”。
3、“外部热交换”系统：由两个循环水系统组成：⑴、冷冻水循环系统由冷冻泵及冷冻管道组成。
从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，在各个房间内进行热交换，带走房间内的热量，使房间内的温度下降。
⑵、冷却水循环系统由冷却泵、冷却水管道及冷却塔组成。
冷冻机组进行热交换，使水温冷却的同时，必将释放大量的热量，该热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高，冷却泵将升了温的冷却水压入水塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再将降了温的冷却水，送回到冷冻机组，如此不断循环，带走冷冻机组成释放的热量。
4、冷却风机⑴、室内风机：安装于所有需要降温的房间内，用于将由冷冻水冷却了的冷空气吹入房间，加速房间内的热交换；⑵、冷却塔风机用于降低冷却塔中的水温，加速将“回水”带回的热量散发到大气中去。
中央空调系统的四个部分都可以实施节电改造。
但冷冻水机组和冷却水机组的改造改造后节电效果最为理想，文章中我们将重点阐述对冷冻机组和冷却机组的变频调速技术改造。
四、中央空调变频系统改造方案现将内蒙古某饭店的中央空调系统的变频节能改造方案做一具体介绍。
1．中央空调原系统简介：1.1该集饭店中央空调系统改造前的主要设备和控制方式：450冷吨冷气主机2台，型号为特灵二极式离心机，两台并联运行；冷冻水泵2台，扬程28米配有功率45KW，冷却水泵有2台，扬程35米，配用功率75KW。
均采用两用一备的方式运行。
冷却塔2台，风扇电机11KW，并联运行。
室内风机4台，5.5KW，并联运行。
1.2原系统的运行及存在问题：该饭店是一家五星饭店，为了给客入营造一个良好的居住环境，饭店大部空间采用全封密的，且饭店大部分空间自然通风效果不好，所以对夏季冷气质量的要求较高。
由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计，且留有10%-20%左右的设计余量。
其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节。
这样，冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行，造成了能量的极大浪费。
而且冷冻、冷却水泵采用的均是Y-△起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的3-4倍，在如此大的电流冲击下，接触器的使用寿命大大下降；同时，启动时的机械冲击和停泵时的水锤现象，容易对机械器件、轴承、阀门和管道等造成破坏，从而增加维修工作量、维修费用、设备也容易老化。
另外由于冷冻泵轴输送的冷量不能跟随系统实际负荷的变化，其热力工况的平衡只能由人工调整冷冻主机出水温度，以及大流量小温差来掩盖。
这样，不仅浪费能量，也恶化了系统的运行环境、运行质量。
特别是在环境温度偏低、某些末端设备温控稍有失灵或灵敏度不高时，将会导致大面积空调室温偏冷，感觉不适，严重干扰中央空调系统的运行质量。
因为空调偏冷的问题经常接到客人的投诉，处理这些投诉造成不少人力资源的浪费。
根据实际情况，我们向该饭店负责人提出：利用变频器、人机界面、PLC、数模转换模块、温度模块、温度传感器等构成的温差闭环自动调速系统。
对冷冻、冷却水泵进行改造，以节约电能、稳定系统、延长设备寿命。
2．中央空调系统节能改造的具体方案中央空调系统通常分为冷冻（媒）水和冷却水两个系统（如下图，左半部分为冷冻（媒）水系统，右半部分为冷却水系统）。
根据国内外最新资料介绍，并多处通过对在中央空调水泵系统进行闭环控制改造的成功范例进行考察，现在水泵系统节能改造的方案大都采用变频器来实现。
2．1 、冷冻（媒）水泵系统的闭环控制制冷模式下冷冻水泵系统的闭环控制该方案在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下，确定一个冷冻泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为下限频率并锁定，变频冷冻水泵的频率调节是通过安装在冷冻水系统回水主管上的温度传感器检测冷冻水回水温度，再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减，控制方式是：冷冻回水温度大于设定温度时频率无极上调。
该模式是在中中央空调中热泵运行（即制热）时冷冻水泵系统的控制方案。
同制冷模式控制方案一样，在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下，确定一个冷冻泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为下限频率并锁定，变频冷冻水泵的频率调节是通过安装在冷冻水系统回水主管上的温度传感器检测冷冻水回水温度，再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减。
不同的是：冷冻回水温度小于设定温度时频率无极上调，当温度传感检测到的冷冻水回水温越高，变频器的输出频率越低。
2.2 、冷却水系统的闭环控制目前，在冷却水系统进行改造的方案最为常见，节电效果也较为显著。
该方案同样在保证冷却塔有一定的冷却水流出的情况下，通过控制变频器的输出频率来调节冷却水流量，当中中央空调冷却水出水温度低时，减少冷却水流量；当中中央空调冷却水出水温度高时，加大冷却水流量，从而达到在保证中中央空调机组正常工作的前提下达到节能增效的目的。
现有的控制方式大都先确定一个冷却泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为：下限频率并锁定，变频冷却水泵的频率是取冷却管进、出水温度差和出水温度信号来调节，当进、出水温差大于设定值时，频率无极上调，当进、出水温差小于设定值时，频率无极下调，同时当冷却水出水温度高于设定值时，频率优先无极上调，当冷却水出水温度低于设定值时，按温差变化来调节频率，进、出水温差越大，变频器的输出频率越高；进、出水温差越小，变频器的输出频率越低。
2.3该中央空调节能系统具体装机清单如表二：机组名称机型品牌数量冷冻水泵 45KW变频柜 ABB ACS800 两套冷却水泵 75KW变频柜 ABB ACS800 两套风机组 11KW变频柜 ABB ACS800 两套室内风机 5.5KW变频柜 ABB ACS800 四套配件 PLC 西门子S7300 一台人机界面西门子一台温度传感器丹佛斯两个温度模块欧姆龙两个数字转换模块欧姆龙两个2．4介绍变频节电原理：变频节能原理：由流体传输设备（水泵、风机）的工作原理可知：水泵、风机的流量（风量）与其转速成正比；水泵、风机的压力（扬程）与其转速的平方成正比，而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积，故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源频率的三次方成正比）。
变频器节能的效果是十分显著的，这种节能回报是看到见的。
特别是调节范围大、启动电流大的系统及设备，通过图三可以直观的看出在流量变化时只要对转速（频率）稍作改变就会使水泵轴功率有更大程度上的改变，就因此特点使得变频调速装置成为一种趋势，而且不断深入并应用于各行各业的调速领域。