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臺達CP系列變頻器在寶礦洲際大廈節能應用
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一、項目背景
寶礦洲際中心位于恒豐路和天目西路以南不夜城商務中心區域，占地面積24,830平方米，擁有一棟5A級智能純辦公樓、一棟五星級酒店、一棟公寓式酒店和大型地下停車庫及相關商業設施，項目總建筑面積達185,000平方米。其中，高度超過200米，50多層的5A級智能辦公樓已成為閘北區新地標。
二、項目方案
改造前：
洲際商務中心大廈樓高56層，空調制冷機采用溴化鋰機組與水冷機組混合制冷/制熱模式；樓層較高，在高區22層安裝板式換熱器及高區泵站，以提升高層供水區域的楊程。高區泵房配置兩套板式換熱器；分別是夏季對應3臺75kW高區水泵及冬季對應的3臺37kW高區水泵。 兩套板式換熱系統相互獨立。末端設備均采用FCU供水方式，水系統末端總管采用動態穩壓平衡閥，以應對末端負荷變化帶來的壓差變動，以達到末端壓差平衡的目的。
改造后:
對高區冷熱水泵進行變頻改造，改造原理圖如下左圖所示，水泵正常運行在2用1備，每個板換系統中的兩臺泵實行變頻改造。利用機房壓差控制變頻頻率，同時關閉之前的壓差調節閥；實現水泵的變流量控制。
節能評判分析：
如圖2在冷凍水循環系統中，利用壓差控制技術調整負載側水泵轉速，確實可以降低水泵的能耗，如果深入研究水泵調速節能的原因可發現，當負載側調節閥門隨著室內負載的改變而改變的同時，水管內壓力隨即改變，如果利用水管系統中末端之間的壓差作為水泵運行之PV 值，可反映出系統實際楊程需求。 如圖3，當室內負荷減小，閥門關小，系統曲線由曲線A 向左移動到曲線B，若轉速仍然保持RPMA 運轉，則壓差傳感器實測壓差上升，通過變頻調節轉速至RPMB，使系統壓差回到設定點，此時流量由QA 降至QB。因此水泵在變頻降速之后仍能提供較高的楊程，且在控制流量輸出的同時，水泵也能運行于較高效率范圍之中。
根據熱工學熱力平衡原理：
在一個能耗 P=ΔT * FM，在舊系統中，對于水泵而言，負荷變化的時候流量FM 保持不變，所以變化的始終是溫差ΔT。 就會造成系統負荷很小時候，溫差接近于1℃，甚至于0℃。 又出水溫度是不變的，所以回水溫度會降低。當系統采用變流量運行，系統流量扣除通過旁通閥部分的流量，實際流量為實際負荷側所引起，并不受水泵側控制，當采用變流量運行方式，實際流量的變化反應了實際負荷的變化，近似成正比改變，此時對于公式P=ΔT * FM而言，變化的就是FM，而ΔT 是不會有大的變化的。 因此在低負荷情況下，可以實現大溫差小流量。此時依據恒壓差的方式，保證末端負荷側始終有供水壓力。
三、設備清單
機房板換泵站控制所實現的功能如下：
■ 兩套變頻系統可共用一套 PLC 及HMI 控制屏，根據冬夏季采暖制冷需要自動轉換；
■ 三臺泵可定時依次作為主泵轉換，延長水泵壽命；
■ 某一臺水泵故障后，自動啟動備用泵，同時報警，不影響系統使用；
■ 變頻器故障時工頻自動轉換功能，在出現變頻器故障時可實現全工頻和全變頻之間的轉換；
■ 根據負荷需要自動調頻，達到最優節能目的；
■ 37kW 和75kW 的變頻器可共用一套變頻器，只需冬夏季切換即可；
■ 提供大樓BACnet接口，以方便后期大樓做智能監控需要；
■ 自動報警功能；
■ 提供友好的人機界面，設置手動操作功能；
四、項目總結
此系統于2013年5月2號完工，并且正常運行；運行至今一直很穩定，電機及水力噪聲明顯減低，更明顯的是其節能量高，和預估節能量基本吻合，達到40%。 臺達產品與項目方案得到客戶的一致認可和好評。
寶礦洲際中心位于恒豐路和天目西路以南不夜城商務中心區域，占地面積24,830平方米，擁有一棟5A級智能純辦公樓、一棟五星級酒店、一棟公寓式酒店和大型地下停車庫及相關商業設施，項目總建筑面積達185,000平方米。其中，高度超過200米，50多層的5A級智能辦公樓已成為閘北區新地標。
二、項目方案
改造前：
洲際商務中心大廈樓高56層，空調制冷機采用溴化鋰機組與水冷機組混合制冷/制熱模式；樓層較高，在高區22層安裝板式換熱器及高區泵站，以提升高層供水區域的楊程。高區泵房配置兩套板式換熱器；分別是夏季對應3臺75kW高區水泵及冬季對應的3臺37kW高區水泵。 兩套板式換熱系統相互獨立。末端設備均采用FCU供水方式，水系統末端總管采用動態穩壓平衡閥，以應對末端負荷變化帶來的壓差變動，以達到末端壓差平衡的目的。
改造后:
對高區冷熱水泵進行變頻改造，改造原理圖如下左圖所示，水泵正常運行在2用1備，每個板換系統中的兩臺泵實行變頻改造。利用機房壓差控制變頻頻率，同時關閉之前的壓差調節閥；實現水泵的變流量控制。
節能評判分析：
如圖2在冷凍水循環系統中，利用壓差控制技術調整負載側水泵轉速，確實可以降低水泵的能耗，如果深入研究水泵調速節能的原因可發現，當負載側調節閥門隨著室內負載的改變而改變的同時，水管內壓力隨即改變，如果利用水管系統中末端之間的壓差作為水泵運行之PV 值，可反映出系統實際楊程需求。 如圖3，當室內負荷減小，閥門關小，系統曲線由曲線A 向左移動到曲線B，若轉速仍然保持RPMA 運轉，則壓差傳感器實測壓差上升，通過變頻調節轉速至RPMB，使系統壓差回到設定點，此時流量由QA 降至QB。因此水泵在變頻降速之后仍能提供較高的楊程，且在控制流量輸出的同時，水泵也能運行于較高效率范圍之中。
根據熱工學熱力平衡原理：
在一個能耗 P=ΔT * FM，在舊系統中，對于水泵而言，負荷變化的時候流量FM 保持不變，所以變化的始終是溫差ΔT。 就會造成系統負荷很小時候，溫差接近于1℃，甚至于0℃。 又出水溫度是不變的，所以回水溫度會降低。當系統采用變流量運行，系統流量扣除通過旁通閥部分的流量，實際流量為實際負荷側所引起，并不受水泵側控制，當采用變流量運行方式，實際流量的變化反應了實際負荷的變化，近似成正比改變，此時對于公式P=ΔT * FM而言，變化的就是FM，而ΔT 是不會有大的變化的。 因此在低負荷情況下，可以實現大溫差小流量。此時依據恒壓差的方式，保證末端負荷側始終有供水壓力。
三、設備清單
機房板換泵站控制所實現的功能如下：
■ 兩套變頻系統可共用一套 PLC 及HMI 控制屏，根據冬夏季采暖制冷需要自動轉換；
■ 三臺泵可定時依次作為主泵轉換，延長水泵壽命；
■ 某一臺水泵故障后，自動啟動備用泵，同時報警，不影響系統使用；
■ 變頻器故障時工頻自動轉換功能，在出現變頻器故障時可實現全工頻和全變頻之間的轉換；
■ 根據負荷需要自動調頻，達到最優節能目的；
■ 37kW 和75kW 的變頻器可共用一套變頻器，只需冬夏季切換即可；
■ 提供大樓BACnet接口，以方便后期大樓做智能監控需要；
■ 自動報警功能；
■ 提供友好的人機界面，設置手動操作功能；
四、項目總結
此系統于2013年5月2號完工，并且正常運行；運行至今一直很穩定，電機及水力噪聲明顯減低，更明顯的是其節能量高，和預估節能量基本吻合，達到40%。 臺達產品與項目方案得到客戶的一致認可和好評。
