1、冷卻水系統(tǒng)變頻控制的必要性
大型中央空調(diào)系統(tǒng)，通常按最大負(fù)荷來設(shè)計(jì)，但是，系統(tǒng)大部分時(shí)間是在部分負(fù)荷下工作。空調(diào)冷卻水系統(tǒng)一般是定流量系統(tǒng)，部分負(fù)荷下動(dòng)力輸送能耗不變，使制冷系統(tǒng)綜合能效比大大下降。常規(guī)控制方式是對冷卻塔出水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。冷卻水溫度的調(diào)節(jié)，一般可采用冷卻塔出水溫度控制風(fēng)機(jī)的啟閉，或者在冷卻塔進(jìn)水管上安裝兩通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，旁通部分水量，保證供制冷機(jī)的冷卻水混合溫度，同時(shí)又控制風(fēng)機(jī)的啟閉。
在實(shí)際設(shè)計(jì)選擇水泵時(shí)，我們常常將流量、揚(yáng)程計(jì)算值分別附加10%-20%，如果再考慮上計(jì)算過程的保守，就導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生系統(tǒng)流量揚(yáng)程高于系統(tǒng)需求值，需要用閥門來調(diào)節(jié)，造成很大浪費(fèi)。
2、冷卻水系統(tǒng)變頻控制的可行性
對冷卻水泵采用變頻調(diào)速控制，輔以冷卻塔風(fēng)機(jī)的通斷控制或變頻調(diào)速控制，將大幅度減少冷卻水系統(tǒng)的能耗。
對于電制冷機(jī)組，冷卻水系統(tǒng)的下限流量可定為額定流量的70%。對于蒸汽雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)組，下限流量可以更低，國產(chǎn)雙良的機(jī)組下限流量可為60%，遠(yuǎn)大的機(jī)組下限流量可為30%，遠(yuǎn)大機(jī)組中還為冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)提供了變頻信號輸出和控制軟件。
3、錯(cuò)誤觀點(diǎn)
談到變頻調(diào)速，有人認(rèn)為變頻前后：水泵的流量、揚(yáng)程、軸功率和轉(zhuǎn)速的滿足下列關(guān)系式：
G2/G1=n2/n1 ;
H2/H1=(n2/n1)2;
N2/N1=(n2/n1)3;
因而推斷水泵的功率與流量的3次方成正比，再推出當(dāng)流量為額定值的75%時(shí)，水泵的能耗已降至原值的42%。
這是一個(gè)錯(cuò)誤的觀點(diǎn)，變頻前后兩點(diǎn)并不是相似工況點(diǎn)，不滿足上述關(guān)系式。
4、實(shí)際應(yīng)用
該系統(tǒng)采用2臺(tái)制冷量1160KW的蒸汽雙效溴化鋰吸收式制冷機(jī)組，冷卻水泵流量320m3/h，揚(yáng)程38m，電機(jī)功率55KW/臺(tái)，2用1備。改造前該系統(tǒng)主要存在如下問題：1、該賓館在旅游淡季客房入住率低，水泵能耗高。2、設(shè)計(jì)冷卻水泵揚(yáng)程太高，需通過關(guān)小閥門來消耗多余的壓差，嚴(yán)重浪費(fèi)。改造時(shí)采用2套空調(diào)水泵智能恒溫差變頻控制系統(tǒng)，為節(jié)約設(shè)備初投資，在控制系統(tǒng)中增加一臺(tái)切換控制柜，實(shí)現(xiàn)2臺(tái)變頻控制系統(tǒng)與3臺(tái)水泵之間的自由轉(zhuǎn)換?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)冷凝器進(jìn)出口溫度傳感變送器采樣溫度變化結(jié)合空調(diào)制冷系統(tǒng)能量平衡關(guān)系調(diào)節(jié)水泵流量，維持冷凝器制冷劑側(cè)和水側(cè)熱量平衡關(guān)系，維持進(jìn)出口溫差和換熱對數(shù)平均溫差恒定。項(xiàng)目改造完成后至今已經(jīng)運(yùn)行了2個(gè)制冷采暖周期，運(yùn)行情況良好，節(jié)能效果得到業(yè)主高度評價(jià)。
5、缺點(diǎn)與不足：
如果常時(shí)間在低流速的情況下運(yùn)行，冷卻水管道易結(jié)垢，但是有人提出清洗管道的費(fèi)用遠(yuǎn)小于水泵變頻節(jié)約的費(fèi)用。
機(jī)組冷卻水流量減少，其換熱系數(shù)也隨之降低，機(jī)組制冷量減少，其制冷系數(shù)COP值可能也降低，機(jī)組相對耗能可能有所增加，如果大于節(jié)約下的水泵能耗，則適得其反。所以采取上述節(jié)能措施時(shí)，要綜合考慮。
七、結(jié)論
在冷卻水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要合理的選擇水泵揚(yáng)程，注意系統(tǒng)承壓、流量的平衡問題，同時(shí)需要采取合理的節(jié)能控制措施來降低水輸送能耗。
