空調(diào)冷水系統(tǒng)變頻調(diào)速泵控制

 

　　隨著自控技術(shù)及自控產(chǎn)品的成熟，目前的空調(diào)工程中，變流量水系統(tǒng)的應(yīng)用已占了絕大多數(shù)，特別是在大中型空調(diào)系統(tǒng)中，幾乎達(dá)到100%的使用率。在冷水機(jī)組變流量的性能中[2]，冷水機(jī)組在部分負(fù)荷時其冷凍水量可以在一定的范圍內(nèi)變化，并且對冷水機(jī)組的效率幾乎沒有影響，與冷水系統(tǒng)負(fù)荷側(cè)要求變流量可以結(jié)合設(shè)計，這就為在冷水系統(tǒng)采用一次泵的變流量系統(tǒng)中，一次泵直接采用變頻調(diào)速成為可能，充分發(fā)揮變頻水泵優(yōu)異的變頻節(jié)能效果，其綜合節(jié)能效果顯著，但所采用的控制方法不同，其節(jié)能效果也不同。

　　冷水系統(tǒng)變流量時，未端根據(jù)室溫控制其電動二通閥的開關(guān)，從而引起系統(tǒng)的流量變化，造成冷水系統(tǒng)供回水總管的壓力變化，以此進(jìn)行冷凍水泵的變頻調(diào)速，適應(yīng)系統(tǒng)的流量變化，系統(tǒng)中的供回水總管仍需設(shè)旁通電動二通閥作為備用，當(dāng)流量減少到冷水機(jī)組的最低流量時，冷凍水泵鎖頻，不再繼續(xù)變頻調(diào)速減少流量，這時啟動輔助的旁通電動二通閥，旁通一部分多余的流量，因?yàn)槔渌畽C(jī)組通常為一臺以上，如兩臺時，通過停止一臺主機(jī)流量已減少50%，單臺再減少至50%的機(jī)會不多，因此輔助的旁通電動二通閥一般不會啟動而處于關(guān)閉狀態(tài)。

 

　　在空調(diào)冷水系統(tǒng)一次泵變流量中，當(dāng)系統(tǒng)流量由QA變至QB時，如果采用恒速水泵，其工作點(diǎn)由A移至B′處，系統(tǒng)壓力升高，系統(tǒng)富余的壓頭最多，也最不節(jié)能；若冷凍水泵采用變頻調(diào)速定壓控制，當(dāng)設(shè)定壓力為HA（HB）時，壓力傳感器檢測出壓力差（HB′-HB），發(fā)出控制指令，降低變頻器的輸出頻率使水泵的工況曲線由n0變至n1，保持定壓值HA不變，顯然比恒速水泵減少（HB′-HB）這一段動壓損失，因此比恒速水泵有明顯的節(jié)能效果；但是，若冷凍水泵采用變頻調(diào)速變壓控制，壓力的變化為沿著管道工作特性曲線變化，這時控制裝置發(fā)出控制指令使水泵的工況曲線由n0變至n2，實(shí)際工作點(diǎn)為B″點(diǎn)，比定壓控制又減少（HB -HB″）這一段動壓損失，因此節(jié)能效果最為顯著。

 

　　在上述的分析中，可以看出目前變頻調(diào)速水泵常采用的定壓控制方式，雖然控制較簡單易實(shí)現(xiàn)，只需設(shè)定一個壓力值及壓力反饋信號，通過變頻調(diào)速即可維持系統(tǒng)壓力不變，這也是源自給水的水泵變頻調(diào)速定壓供水，目前在國內(nèi)已有相當(dāng)成熟的定型產(chǎn)品，生產(chǎn)廠家也多，但將這樣的定壓控制方式直接應(yīng)用于空調(diào)冷水系統(tǒng)的控制并不合適，還不是最節(jié)能的控制方式，通過上述分析可以看出最節(jié)能的控制方式是采用變壓式控制，控制系統(tǒng)的壓力沿著管道工作特性曲線變化，其節(jié)能效果最顯著，因此冷凍水泵的變頻調(diào)速控制裝置必須采用可編程的控制芯片才能實(shí)現(xiàn)。

　　冷水系統(tǒng)安裝完畢，調(diào)試時先測出系統(tǒng)流量變化、系統(tǒng)總壓差變化及與冷凍水泵變頻頻率的關(guān)系，單臺運(yùn)行及并聯(lián)運(yùn)行時的情況，將調(diào)試測出的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納和模擬，實(shí)際上形成管道工作特性曲線的近似計算公式，然后存入可編程控制芯片，作為冷凍水泵運(yùn)行時變頻調(diào)速的依據(jù)，在運(yùn)行中采用最小壓差優(yōu)先的原則，多臺并聯(lián)時各冷凍水泵始終均頻，變頻至冷水機(jī)組的最小流量時鎖頻，冷凍水泵起動時從低頻變起等。

　　在目前的工程應(yīng)用中，如果工程采用樓宇控制系統(tǒng)，并且空調(diào)系統(tǒng)的控制納入其中，要實(shí)現(xiàn)上述的變壓控制并不難，但如果工程沒有采用樓宇控制系統(tǒng)，因目前還沒有變壓方式的變頻調(diào)速控制定型產(chǎn)品，要實(shí)現(xiàn)就有一定的難度，由于采購不到，最終不得不采用定壓控制方式，其實(shí)按現(xiàn)在的科技發(fā)展和開發(fā)水平，具備可編程控制芯片的控制裝置已非常容易實(shí)現(xiàn)，在此也呼吁控制廠家能針對空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)，開發(fā)變壓控制的冷凍水泵變頻調(diào)速控制的定型產(chǎn)品，就能使變壓控制的應(yīng)用更方便，實(shí)現(xiàn)更多的節(jié)能效果。

 

　　空調(diào)冷水系統(tǒng)變流量，冷凍水泵采用一次泵變頻調(diào)速，要達(dá)到最大的冷凍水泵節(jié)能效果，對冷凍水泵的變頻控制應(yīng)采用變壓力的控制方式，系統(tǒng)壓力變化沿著管道工作特性曲線變化，建議廠家開發(fā)相應(yīng)的定型產(chǎn)品。