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      變頻器在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

      2009年03月16日 17:21:23人氣:1034來(lái)源:煙臺(tái)勾股通信技術(shù)有限公司

          變頻器在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用還包括以下部分或全部特點(diǎn):
          ? 電機(jī)低噪聲運(yùn)行– 這一點(diǎn)在電機(jī)驅(qū)動(dòng)AHU風(fēng)機(jī)時(shí)尤為重要,因?yàn)樵胍魰?huì)影響管道系統(tǒng)的運(yùn)行情況,也會(huì)為酒店房客帶來(lái)煩惱。冷卻塔風(fēng)機(jī)發(fā)出的電機(jī)噪音也可能會(huì)引起酒店房客反感,尤其是在晚上。
           ? 快速起動(dòng)可靠 – 盡管風(fēng)機(jī)(例如:冷卻塔風(fēng)機(jī))可能會(huì)關(guān)閉,但是仍然很有可能會(huì)在自然空氣對(duì)流的作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)。如果變頻器未配備“飛車起動(dòng)”這一功能,那么在起動(dòng)風(fēng)機(jī)時(shí),很有可能會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)及其機(jī)械連接件造成機(jī)械沖擊,加速磨損甚至引起斷裂,還會(huì)增大電機(jī)電流,從而使變頻器發(fā)生跳閘或損壞。如果暖通空調(diào)系統(tǒng)的變頻器配備快速起動(dòng)功能,就能在任何速度及方向條件下“停住”正在旋轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)葉片,然后再控制其平穩(wěn)起動(dòng)。
           ? 自動(dòng)能量?jī)?yōu)化 – 部分暖通空調(diào)系統(tǒng)變頻器具備本功能。本功能可用于電機(jī)在輕載運(yùn)行時(shí)自動(dòng)優(yōu)化勵(lì)磁效果。如果變頻器具有自動(dòng)能量?jī)?yōu)化功能,能比不具備該功能的變頻器多節(jié)省5-10%的能源,并且可以對(duì)輕載狀態(tài)下電機(jī)功率因數(shù)不足的情況進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。
           ? 自帶[手動(dòng)]-[停止]-[自動(dòng)]按鈕:如果配備這些按鈕,則無(wú)須在配電盤(pán)/控制柜上安裝這些控制按鈕,可以簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)操作既調(diào)試工作。
           ? 能夠以工程單位顯示電機(jī)電流、kWh、壓力和/或相關(guān)的溫度值。
           ? 風(fēng)機(jī)皮帶斷裂檢測(cè) – 本功能內(nèi)置于變頻器內(nèi),這樣一來(lái)便無(wú)須在風(fēng)機(jī)處安裝壓力差開(kāi)關(guān),用以檢測(cè)AHU中的氣流情況。 
           暖通空調(diào)系統(tǒng)的智能型變頻器用于分布式樓宇管理系統(tǒng)中:
           正如上述章節(jié)所述,變頻器配備所有必需的相關(guān)功能,無(wú)需在系統(tǒng)中安裝其它部件,可因此節(jié)省成本。如果使用接口(串行通信)進(jìn)一步集成到變頻器并將變頻器與樓宇管理系統(tǒng)(BMS)一體化,可進(jìn)一步降低系統(tǒng)的初期成本。這樣一來(lái),再加上運(yùn)行及維護(hù)成本的降低,在5年內(nèi)可以獲得至少等于4倍初期成本的收益。
           可使用一根串行通信電纜將暖通空調(diào)系統(tǒng)的變頻器與樓宇管理系統(tǒng)連接起來(lái)。如果使用暖通空調(diào)系統(tǒng)協(xié)議,例如:LonWorks、BACnet和Metasys N2,可通過(guò)該單根電纜監(jiān)控很多個(gè)點(diǎn),從而將硬件I/O接口的數(shù)量降到zui少,同時(shí)將相關(guān)的施工成本及調(diào)試成本降到zui低。安裝及調(diào)試成本也因此降低,而樓宇管理系統(tǒng)處理的信息量卻能隨之增加。
           通常,如果無(wú)需再用硬連線系統(tǒng)中的模擬和數(shù)字I/O接口對(duì)變頻器進(jìn)行控制和監(jiān)控,則可將該變頻器I/O接口用作樓宇管理系統(tǒng)的I/O接口。即使未用于初期設(shè)計(jì),該I/O接口也可為今后的擴(kuò)充免費(fèi)提供備用的I/O接口。
           變頻器可通過(guò)該通信電纜接收其起動(dòng)/停止、復(fù)位、速度給定及設(shè)定點(diǎn)命令,也可為樓宇控制系統(tǒng)提供其運(yùn)行及故障/跳閘狀態(tài)指示。如果變頻器用于維持設(shè)定壓力時(shí)(例如:變風(fēng)量系統(tǒng)中的靜態(tài)管道壓力),其可執(zhí)行所有必需的閉環(huán)控制操作,使風(fēng)機(jī)以任何可維持該壓力的速度運(yùn)行。樓宇管理系統(tǒng)可通過(guò)該通信電纜監(jiān)控壓力以及根據(jù)需要調(diào)節(jié)設(shè)定點(diǎn)。變頻器可提供相關(guān)的診斷信息,例如:電機(jī)電流,如果不用變頻器的話則還需要配備一個(gè)獨(dú)立的變流變壓器和電流表。同時(shí),也可提供一些例如用電量(kWh)、運(yùn)行時(shí)間等信息以及許多其它操作變量的信息。
           以下內(nèi)容是以實(shí)際應(yīng)用情況中成本及負(fù)載/運(yùn)行情況為依據(jù),說(shuō)明了如何以*方式將一臺(tái)變頻器同時(shí)用于多種應(yīng)用情況的效果,也著重強(qiáng)調(diào)了安裝一臺(tái)變頻器后,系統(tǒng)/安裝設(shè)備中各處可分別節(jié)省百分之幾的成本。各個(gè)成本節(jié)省量是以如下兩方面的比較值作為依據(jù):
           ? 使用整套IP54型暖通空調(diào)系統(tǒng)變頻器、配備無(wú)線電頻率干擾及諧波濾波器(丹佛斯VLT6000)、采用三相型熔絲電源并用串行通信將該變頻器與樓宇管理系統(tǒng)一體化所需的系統(tǒng)成本(變頻器成本 = *)

           ? 使用硬連線型定速/風(fēng)機(jī)并配備其它流量控制形式所需的系統(tǒng)成本,包括配備三相型熔絲電源的控制柜那一部分,還包含配備熱過(guò)載、電壓表、電流表和運(yùn)行和跳閘指示燈電機(jī)起動(dòng)器。
           這些實(shí)例著重強(qiáng)調(diào)了相對(duì)成本的近似值,以IP54變頻器成本的百分比形式表示。該實(shí)際成本會(huì)因項(xiàng)目不同而有所變化,但是以下內(nèi)容證明了集成解決方案可節(jié)省實(shí)際系統(tǒng)成本。
           考慮的成本價(jià)也涉及所有需要接線及調(diào)試的I/O接口。然后,還著重強(qiáng)調(diào)了在運(yùn)行成本較低(相對(duì)于未配置流量控制器或使用其它流量控制方式)情況下,變頻器“實(shí)際成本”的補(bǔ)償收回速度。
           變風(fēng)量:
           變風(fēng)量(VAV)系統(tǒng)可用于維持建筑物內(nèi)部特定的環(huán)境條件,是zui有效的能量利用方法。在變風(fēng)量系統(tǒng)中,可通過(guò)調(diào)整冷卻盤(pán)管冷水閥使供氣溫度維持恒定不變。可根據(jù)區(qū)域溫度調(diào)整變風(fēng)量空調(diào)箱,以此更改通至各個(gè)區(qū)域的氣量。以某種形式對(duì)進(jìn)氣風(fēng)機(jī)進(jìn)行流量控制(例如:進(jìn)口導(dǎo)葉或變頻器),以此在變風(fēng)量空調(diào)箱調(diào)節(jié)器打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)將進(jìn)氣管道內(nèi)的壓力維持在所需的靜壓力值。
           根據(jù)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度,可能會(huì)在進(jìn)風(fēng)管道、混風(fēng)管道和房間內(nèi)安裝溫度傳感器,以控制或監(jiān)控相關(guān)溫度。數(shù)字控制器可通過(guò)依次控制通風(fēng)、冷卻和加熱(如果相關(guān))情況以維持一個(gè)恒定的供氣溫度。相對(duì)濕度也可由管道增濕器予以控制。
           如果將變頻器用于VAV系統(tǒng),通常應(yīng)在管道走向的2/3處安裝一個(gè)壓力傳感器,用于測(cè)量管道內(nèi)的靜態(tài)供氣壓力。該傳感器應(yīng)直接與變頻器相連。如果使用變頻器的PID控制器,變頻器可在閉環(huán)中運(yùn)行,以此將靜壓力維持于所需的設(shè)定值。當(dāng)VAV空調(diào)箱關(guān)閉時(shí),傳感器就會(huì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)靜壓力的上升情況,變頻器便會(huì)隨之做出反應(yīng),降低進(jìn)風(fēng)風(fēng)機(jī)的速度/流量,以此將壓力值維持于設(shè)定點(diǎn)。
           變頻器在用于VAV系統(tǒng)時(shí)配備一項(xiàng)極為有用的功能部件,即雙區(qū)PID控制器。如果進(jìn)風(fēng)管道分為兩路,那么就有可能在兩條管路中都安裝靜壓力傳感器。變頻器可確保兩個(gè)點(diǎn)中的任意點(diǎn)靜壓力維持恒定?;蛘撸绻挥幸粭l進(jìn)風(fēng)管道,則可在風(fēng)機(jī)附近安裝一個(gè)靜壓力傳感器,以充當(dāng)靜態(tài)高壓傳感器,從而避免損壞管道系統(tǒng)。
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