變頻器在中央空調節能中的應用

　　水泵節能改造的必要性

　　中央空調是大廈里的耗電大戶，每年的電費中空調耗電占60%左右，因此中央空調的節能改造顯得尤為重要。

　　由于設計時，中央空調系統必須按天氣最熱、負荷較大時設計，并且留10-20%設計余量，然而實際上絕大部分時間空調是不會運行在滿負荷狀態下，存在較大的富余，所以節能的潛力就較大，其中，冷凍主機可以根據負載變化隨之加載或減載，冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負載變化作出相應調節，存在很大的浪費。

　　水泵系統的流量與壓差是靠閥門和旁通調節來完成，因此，不可避免地存在較大截流損失和大流量、高壓力、低溫差的現象，不僅大量浪費電能，而且還造成中央空調最末端達不到合理效果的情況。為了解決這些問題需使水泵隨著負載的變化調節水流量并關閉旁通。

　　再因水泵采用的是直接起動方式，電機的起動電流均為其額定電流的6～8倍，一臺45KW的電動機其起動電流將達到450A，在如此大的電流沖擊下，接觸器、電機的使用壽命大大下降，同時，起動時的機械沖擊和停泵時水錘現象，容易對機械散件、軸承、閥門、管道等造成破壞，從而增加維修工作量和備品、備件費用。

　　綜上，為了節約能源和費用，需對水泵系統進行改造，經市場調查與了解采用成熟的變頻器來實現，以便達到節能和延長電機、接觸器及機械散件、軸承、閥門、管道的使用壽命。

　　這是因為變頻器能根據冷凍水泵和冷卻水泵負載變化隨之調整水泵電機的轉速，在滿足中央空調系統正常工作的情況下使冷凍水泵和冷卻水泵作出相應調節，以達到節能目的。水泵電機轉速下降，電機從電網吸收的電能就會大大減少。

　　其減少的功耗 △P=P0〔1-(N1/N0)3〕 (1)式

　　減少的流量 △Q=Q0〔1-(N1/N0)〕 (2)式

　　其中N1為改變后的轉速，N0為電機原來的轉速，P0為原電機轉速下的電機消耗功率，Q0為原電機轉速下所產生的水泵流量。

　　由上式可以看出流量的減少與轉速減少的一次方成正比，但功耗的減少卻與轉速減少的三次方成正比。

　　如：假設原流量為100個單位，耗能也為100個單位，如果轉速降低10個單位，由(2)式△Q=Q0〔1-(N1/N0)〕=100*〔1-(90/100)〕=10可得出流量改變了10個單位，但功耗由(1)式△P=P0[1-(N1/N0)3]=100*〔1-(90/100)3〕=27.1可以得出，功率將減少27.1個單位，即比原來減少27.1%。

　　再因變頻器是軟啟動方式，采用變頻器控制電機后，電機在起動時及運轉過程中均無沖擊電流，而沖擊電流是影響接觸器、電機使用壽命最主要、最直接的因素，同時采用變頻器控制電機后還可避免水垂現象，因此可大大延長電機、接觸器及機械散件、軸承、閥門、管道的使用壽命。