ALPHA變頻器在電信機(jī)房空調(diào)變頻節(jié)能改造中的應(yīng)用
在國(guó)家節(jié)約電能政策的大環(huán)境下加上電信行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇對(duì)運(yùn)行成本的控制呼聲越來(lái)越高對(duì)機(jī)房空調(diào)進(jìn)行節(jié)能改造節(jié)約運(yùn)行成本勢(shì)在必行而變頻節(jié)能目前是最適合空調(diào)的一項(xiàng)節(jié)能技術(shù)因此推廣機(jī)房空調(diào)變頻節(jié)能改造對(duì)電信機(jī)房的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行意義重大
電信機(jī)房空調(diào)改造系統(tǒng)要求
1輸入電壓380V（-15%~+15%）
2環(huán)境溫度 0℃~35℃
3環(huán)境濕度 35%~70%LWL
4防塵要求無(wú)特殊防塵要求
5防雷要求無(wú)防雷要求（電信大樓統(tǒng)一考慮）
6電磁環(huán)境與電信機(jī)房運(yùn)營(yíng)環(huán)境（包括電磁環(huán)境在內(nèi)）很好的兼容要求通過(guò)郵電部門(mén)的相關(guān)測(cè)試
7高可靠性故障率低故障時(shí)可隨時(shí)切換至備用系統(tǒng)
8較好的節(jié)能效果經(jīng)濟(jì)性好
阿爾法電信機(jī)房空調(diào)專(zhuān)用變頻器特點(diǎn)
阿爾法公司是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)制造變頻器產(chǎn)品的公司產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)該公司以?xún)?yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及完善的服務(wù)滿(mǎn)足客戶(hù)的需求阿爾法電信機(jī)房空調(diào)專(zhuān)用變頻器為該公司在原通用產(chǎn)品的基礎(chǔ)上歷時(shí)兩年研發(fā)出來(lái)的專(zhuān)用產(chǎn)品完全擁有自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)經(jīng)過(guò)汕頭電信局湖北荊州電信局試用證明效果良好已通過(guò)廣東省電信總局專(zhuān)家組論證通過(guò)現(xiàn)已向全國(guó)推廣
1產(chǎn)品特點(diǎn)說(shuō)明
a 采用32bit高速高精度電機(jī)控制專(zhuān)用CPU
b 自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)內(nèi)置多項(xiàng)專(zhuān)有技術(shù)
c 完善的故障保護(hù)及管理功能
d 在線(xiàn)監(jiān)視及在線(xiàn)參數(shù)修改調(diào)試使用方便
e 內(nèi)置PI調(diào)節(jié)器可用于溫度的控制
f 通過(guò)EMC測(cè)試運(yùn)行更穩(wěn)定更可靠
g 內(nèi)置工/變頻切換電路
h 嚴(yán)格的品質(zhì)管理體系造就一流的品質(zhì)
i 內(nèi)置磁環(huán)在主電路上構(gòu)成的共模電感對(duì)共模干擾有較好的抑制作用外可以很好的抑制變頻器對(duì)外的射頻干擾
j 變頻器針對(duì)電信行業(yè)的特殊要求設(shè)計(jì)輸入交流電抗器和輸出變頻專(zhuān)用濾波器的使用使變頻器對(duì)電網(wǎng)的諧波污染和輸出的諧波含量都有很大的降低
2變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如下所示
節(jié)能原理
1電信機(jī)房空調(diào)的配置往往大于實(shí)際所需制冷量（考慮機(jī)房的擴(kuò)容需要及可靠性要求在設(shè)計(jì)時(shí)有較大的設(shè)計(jì)余量）而由于環(huán)境溫度機(jī)房設(shè)備的投入量等因數(shù)的變化必然使所需的制冷量在較大的范圍內(nèi)變化圖1示出一般空調(diào)熱負(fù)載率變化的情況
圖1熱負(fù)載變化率曲線(xiàn)圖
2電信機(jī)房空調(diào)每臺(tái)一般由兩臺(tái)壓縮機(jī)組成根據(jù)各機(jī)房情況配有二至五臺(tái)不等的電信機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)空調(diào)運(yùn)行時(shí)原系統(tǒng)的調(diào)節(jié)模式為以電子膨脹閥節(jié)流制冷劑以及壓縮機(jī)起停作溫度調(diào)節(jié)由于節(jié)流調(diào)節(jié)是一種能耗調(diào)節(jié)壓縮機(jī)起停本身耗能此種能耗調(diào)節(jié)模式對(duì)空調(diào)壓縮機(jī)的節(jié)能運(yùn)行非常有限
3另外節(jié)流調(diào)節(jié)有一定的范圍壓縮機(jī)在一小時(shí)內(nèi)的起動(dòng)停止的次數(shù)又是有限的因此原溫度調(diào)節(jié)方式對(duì)溫度的控制很不準(zhǔn)確動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢會(huì)出現(xiàn)過(guò)調(diào)再回調(diào)的情況機(jī)房?jī)?nèi)實(shí)際溫度呈波浪形變化為了滿(mǎn)足機(jī)房運(yùn)行溫度要求空調(diào)系統(tǒng)的溫度設(shè)定需按照最低限來(lái)設(shè)定
由上可知
機(jī)房空調(diào)原系統(tǒng)對(duì)溫度的調(diào)節(jié)不僅有一定的弊端還存在較大的能量浪費(fèi)
4變頻改造的必要性
a 變頻節(jié)能改造后將原系統(tǒng)設(shè)定溫度調(diào)至高于機(jī)房允許的上限溫度原空調(diào)系統(tǒng)幾乎不節(jié)流與啟停壓縮機(jī)溫度調(diào)節(jié)靠變頻控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)由溫度傳感器不但采樣機(jī)房?jī)?nèi)實(shí)際溫度根據(jù)設(shè)定溫度與傳感器反饋進(jìn)行PID閉環(huán)控制動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)空調(diào)壓縮機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速從而調(diào)節(jié)空調(diào)的制冷量使壓縮機(jī)的制冷量與熱負(fù)荷變化達(dá)到最佳匹配壓縮機(jī)很少有啟停可以對(duì)溫度實(shí)現(xiàn)較為準(zhǔn)確的控制
b 變頻器控制系統(tǒng)在調(diào)節(jié)空調(diào)制冷量的同時(shí)可以很方便的控制空調(diào)的輸入功率另外變頻控制系統(tǒng)可以對(duì)空調(diào)的制冷量進(jìn)行無(wú)級(jí)平滑的調(diào)節(jié)從而對(duì)溫度的控制能力大大增強(qiáng)可以對(duì)溫度實(shí)現(xiàn)較為準(zhǔn)確的控制系統(tǒng)設(shè)定的溫度可以接近上限空調(diào)運(yùn)行能耗降至最低
系統(tǒng)構(gòu)成框圖及控制原理
1系統(tǒng)的框圖如圖所示
a 系統(tǒng)采用ALPHA電信機(jī)房空調(diào)專(zhuān)用變頻器作為核心控制單元內(nèi)部精確的軟件算法保證可靠和出色的性能
b 變頻器的起動(dòng)和停止信號(hào)由控制控制系統(tǒng)的PLC來(lái)給定變頻器的輸出直接控制空調(diào)壓縮機(jī)
c 變頻器通過(guò)安裝在空調(diào)系統(tǒng)回風(fēng)口的溫度傳感器的輸出信號(hào)作為溫度反饋實(shí)時(shí)監(jiān)控室內(nèi)溫度的變化調(diào)節(jié)運(yùn)行頻率以達(dá)到溫度恒定和節(jié)能的目的
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說(shuō)明
針對(duì)目前電信空調(diào)使用變頻器主要在改造項(xiàng)目上所以系統(tǒng)的構(gòu)成按照如下原則在保證系統(tǒng)性能上的基礎(chǔ)上盡可能的保留原來(lái)系統(tǒng)的設(shè)備l
系統(tǒng)有工頻變頻切換功能保證當(dāng)變頻器故障時(shí)系統(tǒng)能方便的切換到工頻供電狀態(tài)l
2控制原理
a 當(dāng)回風(fēng)口溫度高于設(shè)定溫度時(shí)經(jīng)變頻器內(nèi)置PI運(yùn)算后控制變頻器輸出頻率升高從而控制空調(diào)壓縮機(jī)的運(yùn)行速度加快增加壓縮機(jī)單位時(shí)間的制冷量機(jī)房?jī)?nèi)溫度降低
b 當(dāng)回風(fēng)口溫度低于設(shè)定溫度時(shí)經(jīng)變頻器內(nèi)置PI運(yùn)算后控制變頻器輸出頻率降低從而控制機(jī)房空調(diào)壓縮機(jī)的運(yùn)行速度變慢減少壓縮機(jī)單位時(shí)間的制冷量使機(jī)房?jī)?nèi)溫度升高
c 通過(guò)這種自動(dòng)調(diào)節(jié)方式來(lái)保持機(jī)房?jī)?nèi)的溫度保持在設(shè)定值系統(tǒng)參數(shù)可以在實(shí)際運(yùn)行中調(diào)整使系統(tǒng)控制響應(yīng)趨于完整例如可以在不同的季節(jié)給定不同的溫度值既節(jié)能又能更好機(jī)房對(duì)工作環(huán)境溫度的要求
d ALPHA電信機(jī)房空調(diào)專(zhuān)用變頻器內(nèi)置PI調(diào)節(jié)溫度傳感器即時(shí)檢測(cè)回風(fēng)口的溫度并轉(zhuǎn)化為4-20mA電流信號(hào)直接送入變頻器模擬電流輸入口設(shè)定給定溫度值PI參數(shù)值
e 空調(diào)恒溫控制系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)時(shí)常會(huì)遇到環(huán)境溫度較低時(shí)機(jī)房?jī)?nèi)的溫度低于設(shè)定溫度當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到回風(fēng)口溫度已經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間低于設(shè)定溫度該專(zhuān)用變頻器具有可以使空調(diào)壓縮機(jī)暫停工作的休眠功能變頻器輸出頻率低于其下限時(shí)但實(shí)際回風(fēng)口溫度還低于所設(shè)定的溫度工作一定時(shí)間后變頻器進(jìn)入休眠狀態(tài)停止工作當(dāng)回風(fēng)口溫度高于所設(shè)定值時(shí)變頻器被喚醒重新進(jìn)入PI調(diào)節(jié)狀態(tài)休眠確認(rèn)時(shí)間變頻器內(nèi)置當(dāng)變頻器的輸出頻率低于休眠值的時(shí)間如小于休眠確認(rèn)時(shí)間td時(shí)即tdt時(shí)變頻器進(jìn)入休眠狀態(tài)
用戶(hù)受益
1延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命減少系統(tǒng)維護(hù)量變頻節(jié)能改造后空調(diào)壓縮機(jī)采用軟啟動(dòng)且大大減少了壓縮機(jī)的啟停次數(shù)延長(zhǎng)了壓縮機(jī)的使用壽命
2變頻節(jié)能改造后空調(diào)制冷量能動(dòng)態(tài)平滑調(diào)節(jié)系統(tǒng)響應(yīng)速度快溫度控制精度高穩(wěn)定性好
3節(jié)能效果顯著經(jīng)濟(jì)效益可觀(guān)
變頻節(jié)能改造后節(jié)能效果顯著根據(jù)不同的季節(jié)及熱負(fù)荷節(jié)電率在15%-40%之間
汕頭電信局機(jī)房空調(diào)變頻節(jié)能改造運(yùn)行測(cè)試報(bào)告
系統(tǒng)說(shuō)明
汕頭電信分公司于2004年6月份采用ALPHA電信機(jī)房空調(diào)專(zhuān)用變頻器開(kāi)始進(jìn)行變頻節(jié)能試改造7月份變頻設(shè)備投入使用使用至今空調(diào)系統(tǒng)和變頻設(shè)備未出現(xiàn)異常情況該機(jī)房空調(diào)配如下
共配置三臺(tái)恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組二用一備由廣東吉榮空調(diào)設(shè)備公司生產(chǎn)每臺(tái)機(jī)組壓縮機(jī)均為兩臺(tái)其中二臺(tái)機(jī)組壓縮機(jī)功率為7.5KW一臺(tái)機(jī)組壓縮機(jī)功率為11KW改造時(shí)每臺(tái)空調(diào)機(jī)組加裝一臺(tái)ALPHA電信機(jī)房空調(diào)專(zhuān)用變頻器
根據(jù)廣東省全年平均氣溫分布情況測(cè)試階段選擇在全年環(huán)境平均溫度最高的時(shí)間平均大約是30℃空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行效率是在93%以上即節(jié)能效果最差的時(shí)間段進(jìn)行測(cè)試運(yùn)行測(cè)試數(shù)據(jù)如下表
實(shí)際測(cè)試結(jié)果由上數(shù)據(jù)可知機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)變頻節(jié)能改造在熱負(fù)荷率最高時(shí)節(jié)電率平均也達(dá)到23%左右預(yù)測(cè)機(jī)房空調(diào)變頻節(jié)能改造平均節(jié)電率在30%以上
