一、概述

在中央空調系統中，冷凍水泵和冷卻水泵的容量是根據建筑物最大設計熱負荷選定的，且留有一定的設計余量。在沒有使用調速的系統中，水泵一年四季在工頻狀態(tài)下全速運行，只好采用節(jié)流或回流的方式來調節(jié)流量，產生大量的節(jié)流或回流損失，且對水泵電機而言，由于它是在工頻下全速運行，因此造成了能量的大大浪費。由于四季的變化，陰晴雨雪及白天與黑夜時，外界溫度不同，使得中央空調的熱負荷在絕大部分時間里遠比設計負荷低。也就是說，中央空調實際大部分時間運行在低負荷狀態(tài)下。據統計，67%的工程設計熱負荷值為94-165W/m2，而實際上83%的工程熱負荷只有58-93 W/m2，滿負荷運行時間每年不超過10-20小時。實踐證明，在中央空調的循環(huán)系統(冷卻泵和冷凍泵)中接入變頻系統，利用變頻技術改變電機轉速來調節(jié)流量和壓力的變化用來取代閥門控制流量，能取得明顯的節(jié)能效果。

　　二、節(jié)能原理

由流體傳輸設備水泵、風機的工作原理可知：水泵、風機的流量（風量）與其轉速成正比；水泵、風機的壓力（揚程）與其轉速的平方成正比，而水泵、風機的軸功率等于流量與壓力的乘積，故水泵、風機的軸功率與其轉速的三次方成正比（即與電源頻率的三次方成正比）根據上述原理可知：降低水泵、風機的轉速就，水泵、風機的功率可以下降得更多。例如:將供電頻率由50Hz降為45Hz，則P45/P50=(45/50)3=0.729，即P45=0.729P50（P為電機軸功率）；將供電頻率由50Hz降為40Hz，則P40/P50=(40/50)3=0.512，即P40=0.512P50（P為電機軸功率）。

　　由以上內容可以看

出，用變頻器進行流量（風量）控制時，可節(jié)約大量電能。中央空調系統在設計時是按現場最大冷量需求量來考慮的，其冷卻泵，冷凍泵按單臺設備的最大工況來考慮的，在實際使用中有90%多的時間，冷卻泵、冷凍泵都工作在非滿載狀態(tài)下。而用閥門、自動閥調節(jié)不僅增大了系統節(jié)流損失，而且由于對空調的調節(jié)是階段性的，造成整個空調系統工作在波動狀態(tài)；而通過在冷卻泵、冷凍泵上加裝變頻器則可一勞永逸地解決該問題，還可實現自動控制，并可通過變頻節(jié)能收回投資。同時變頻器的軟啟動功能及平滑調速的特點可實現對系統的平穩(wěn)調節(jié)，使系統工作狀態(tài)穩(wěn)定，并延長機組及網管的使用壽命。

　　因此，隨熱負荷而改變水量的變流量空調水系統顯示了巨大的優(yōu)越性，因而得到越來越廣泛的應用，采用變頻器調節(jié)泵的轉速，可以方便地調節(jié)水的流量，根據負荷變化的反饋信號經PID調節(jié)與變頻器組成閉環(huán)控制系統，使泵的轉速隨負荷變化，這樣就可以實現節(jié)能，其節(jié)能率通常都在20%以上。改造的節(jié)電率與用戶的使用情況密切相關，一般情況下，春、秋兩季運行節(jié)電率較高，可達40%以上，夏季由于用戶本身需要的電能就大，可節(jié)省的空間有限，一般在20%左右。

　　三、節(jié)能方案

　　1、任達大廈現有中央空調為一套機組，有2臺15KW冷卻泵（一用一備），2臺11W冷凍泵（一用一備），由于主機壓縮機的改造空間不大，我們僅對冷卻系統和冷凍系統進行節(jié)能改造。

　　中央空調實際運行時，冷卻系統和冷凍系統的進、出水溫差（△T）約為2℃，根據：

　　冷凍水、冷卻水帶走的熱量（r）_= 流量(Q)×溫差（△T）

　　我們可以適當提高溫差（△T），降低流量(Q)，也即降低轉速，即可達到節(jié)能的目的。

　　中央空調系統變頻改造的原理示意圖如下：

　　2、冷凍水系統

　　對于冷凍水系統，由于低溫冷凍水溫度取決于蒸發(fā)器的運行參數，只需控制高溫冷凍水（回水）的溫度，即可控制溫差，現采用溫度傳感器、PID調節(jié)器和變頻器組成閉環(huán)控制系統，冷凍水回水溫度控制在T1，使冷凍水泵的轉速相應于熱負載的變化而變化。