空调冷却水泵变频节能技术方案
中央空调中的水泵节能技术
在冷却水 系统 进行 改造 的节能 方案 ， 电效果很 显著 。 节 该 方 案 在 保 证 冷 却 塔 有 一 定 的 冷 却 水 流 出 的情 况 下 ， 过 控 通 制 变 频 器 的输 出频 率 来 调 节 冷 却 水 流 量 ， 当冷 却 水 出 水 温 度 低时 ， 少冷却水流量 ： 减 当冷 却 水 出 水 温 度 高 时 ， 大 冷 却 水 加 流 量 ， 现 中央 空 凋机 组 正 常 工 作 的 前 提 下 达 到 节 能 增 效 的 实
２ 冷 却 水 系 统 的 闭 环 控 制 ．
减 少 的功 耗 ＡＰ Ｐ （一 Ｎ／ （ ） ＝ ｏ１ （ ）］ １式 Ｎ
减少的流量 ＡＱ Ｑ ［一 Ｎ／ ］ （ ） ＝ １ （ ） ２ 式 Ｎ
由上 式 可 以得 出 ：流 量 的减 少 与转 速 减 少 的 一 次 方 成 正 比 ， 功 耗 的减 少却 与转 速 减 少 的 三 次 方 成 正 比。 但 因变 频 器 是 软 启 动 方 式 ， 用 变 频 器 控 制 电 机 后 ， 机 在 采 电 起 动 时 及 运 转 过 程 中均 无 冲击 电流 ， 冲击 电流 是 影 响 电机 、 而 接触器使用寿命最直接 、 主要的因素 ， 最 同时 采 用 变 频 器控 制 电机 后 还 可避 免 水 垂 现 象 。 因此 可 大 大 延 长 电机 及 其 附件 的 使用寿命 。 二 、 泵节 能 改造 的 方 案 水 中央 空 调 系 统 通 常 分 为 冷 冻 （ ）水 和冷 却 水 两 个 系 统 媒 （ 下 图二 ， 半 部 分 为 冷 冻 （ ） 系 统 ， 半 部 分 为 冷 却 水 如 左 媒 水 右 系统 ） 。根 据 国 内外 最 新 技术 ， 在 水 泵 系统 节 能 改造 的方 案 现 大都采用变频器来实现。
中央空调系统变频节能改造方案
中央空调系统变频节能改造方案目录1中央空调变频节能方案介绍.。
.。
..。
...。
...。
.。
..。
.。
.。
...。
.。
.。
..。
21。
1 变频节能原理。
..。
.。
..。
..。
.。
.。
....。
.。
...。
.。
..。
...。
.。
.。
..2 1。
2 中央空调节能空间。
....。
..。
......。
.。
..。
.。
.。
..。
.......。
31.2.1 设计余量。
.。
.。
...。
..。
.。
..。
.。
.。
..。
.。
.。
..。
.。
..3 1.2.2 末端的负荷变化。
.。
.。
.。
...。
.。
.。
..。
.。
..。
..。
.。
.。
.3 1.2.3 水泵和风机定流量控制方式。
.......。
.。
...。
.。
.。
.。
. (3)2中央空调水泵变频控制。
..。
.。
.。
..。
.。
..。
....。
......。
.。
.。
.。
...。
..。
42。
1 冷冻泵、冷却泵主回路设计.。
...。
.。
.。
.。
.。
.。
.。
.。
.。
...。
.4 2。
2 冷冻水泵控制电路设计.。
.。
.。
..。
.。
.。
..。
..。
.。
.。
...。
.。
.。
(5)2。
3 冷却水泵控制电路设计。
...。
....。
.。
...。
.。
...。
.。
..。
.。
.。
.。
.5 3中央空调末端风柜变频控制.。
..。
..。
.。
..。
.。
......。
...。
.。
....。
...。
.6 3.1 风机变频主回路设计...。
.。
.。
....。
.。
.。
...。
....。
.。
.。
.。
.。
.。
....。
63。
2 风柜变频控制电路设计。
..。
..。
...。
.。
.。
...。
..。
.....。
.。
...。
..。
63.3 风柜节能改造前后比较.。
.......。
.。
.。
..。
...。
.。
.。
.....。
..。
..。
74节能设备选型。
..。
.。
.。
...。
..。
.。
..。
.。
.。
.。
..。
.。
.。
...。
84.1 变频器的选用。
..。
..。
..。
...。
.。
.。
.。
........。
.。
.........。
.。
水泵节能控制方案
10
KMS-HB
中央空调调速节能原理
1）由于目前冷却水循环泵为工频满负荷运转，在制 冷周期的前期和后期，环境温度较低，冷却水回水温度 较低，会造成溴化锂结晶，导致空调机组效率降低，甚 至保护。采用变频恒温差控制后，回水温度得到有效控 制，将大大提高空调机组的效率，达到节能目地。 2）由于冷冻水循环泵也在工频满负荷运转，而不能 根据室内温度的要求自动调节流量，而通过变频改造后 冷冻泵能根据室外温度及室内温度要求能自动调节流量， 提高效率，达到节能目地。
15
KMS-HB
Байду номын сангаас
14
KMS-HB
〔2〕制热模式下冷冻水泵系统的闭环控制 该模式是在中中央空调中热泵运行（即制热）时冷冻水 泵系统的控制方案。同制冷模式控制方案一样，在保证 最末端设备冷冻水流量供给的情况下，确定一个冷冻泵 变频器工作的最小工作频率，将其设定为下限频率并锁 定，变频冷冻水泵的频率调节是通过安装在冷冻水系统 回水主管上的温度传感器检测冷冻水回水温度，再经由 温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减。不同 的是：冷冻回水温度小于设定温度时频率无极上调，当 温度传感检测到的冷冻水回水温越高，变频器的输出频 率越低。
3
KMS-HB
能源工业是国民经济的基础产业，也是技 术密集型产业。目前，我国能源生产量和消 费量己居世界前列，但在能源供给和利用方 式上存在一系列突出问题，如能源结构不合 理，能源利用效率低，可再生能源开发利用 率低等。 安全、高效、低碳是当今世界发展的主题， 我们每个人身上都有义务和责任。
4
KMS-HB
13
KMS-HB
冷冻水泵系统的闭环控制
〔1〕制冷模式下冷冻水泵系统的闭环控制 该方案在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下，确 定一个冷冻泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为 下限频率并锁定，变频冷冻水泵的频率调节是通过安装 在冷冻水系统回水主管上的温度传感器检测冷冻水回水 温度，再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频 率增减，控制方式是：冷冻回水温度大于设定温度时频 率无极上调。
三种水泵的变频控制
冷冻水泵变频：1、根据设定压差控制水泵变频，当测量压差小于设定压差时，根据PID算法，水泵频率渐渐增大，直到50HZ为止。
当测量压差大于设定压差时，根据PID算法，水泵频率渐渐降低，直到30HZ 为止，当水泵频率为30HZ，测量压差仍大于设定压差时，调节旁通阀的开启度，使压差满足要求。
冷却水泵变频控制：2、根据设定的回水温度与测量温度比较，当测量的回水温度小于设定温度，且主机处于启动状态时，水泵以低频30HZ运行，当高于设定温度，根据PID算法渐渐增大水泵的运行频率，当水泵运行频率达到50HZ或温度高于设定温度加带宽时，启动冷却塔地埋水泵变频控制3、根据主机地埋侧进出水温度，让水泵进行变频运行，让主机的COP处于最佳状态，当温度升高时，则增大水泵的运行频率，反之则减小水泵的运行频率。
调节水泵转速的节电原理采用交流变频技术控制水泵的运行，是目前中央空调系统节能改造的有效途经之一，下图绘出了阀门控制调节和变频调速控制两种状态的水泵功率消耗——流量关系曲线。
下图显示了变频器控制和阀门控制水泵所消耗的不同功率，从下图中我们可以清楚的看出在水泵流量为额定的60％时，变频器控制与阀门控制相比，功率下降了60％；所以水泵仅仅依靠阀门控制是远远不够的，进行变频器控制的节能改造是十分必要的。
对于水泵来说，流量Q与转速N成正比，扬程H与转速N的二次方成正比，而轴功率与P与转速N的三次方成正比，下表列出了它们之间的关系变化：水泵转速N% 运行频率F(Hz) 水泵扬程H% 轴功率P％节电率％100 50 100 100 090 45 81 72.9 27.180 40 64 51.2 48.870 35 49 34.3 65.760 30 36 21.6 78.4 从上表中可见用变频调速的方法来减少水泵流量进行节能改造的经济效益是十分显著的，当所需流量减少，水泵转速降低时，其电动机的所需功率按转速的三次方下降；当水泵转速下降到额定转速的10%即F=45Hz时，其电动机轴功率下降了27.1%，水泵节电率为27.1％；当水泵转速下降到额定转速的20%即F=40Hz时，其电动机轴功率下降了48.8%，水泵节电率为48.8％；当水泵转速下降到额定转速的30%即F=35Hz时，其电动机轴功率下降了65.7%，水泵节电率为65.7％；当水泵转速下降到额定转速的60%即F=30Hz时，其电动机轴功率下降了78.4%，水泵节电率为78.4% ；冷冻和冷却水泵节电率的计算：计算公式：冷冻和冷却水泵节电率=[1－（变频器运行频率÷50Hz）3]×100%例如：水泵转速降低30％，即变频器运行频率＝35Hz水泵节电率＝[1－（35Hz÷50Hz）3]×100%＝65.7％水泵转速降低20％，即变频器运行频率＝40Hz水泵节电率＝[1－（40Hz÷50Hz）3]×100%＝48.8％。
变频空调节能技术的分析与应用
当前人 们工作和生活领域的重要组成成分 。在 当前 的 中央空调 变频 技 术 中 ，主要 是 通 过 最 大 冷 热 负荷 对 电 力 系统 进 行 筛 选设 计 。 将 变 频 空调 节能技 术运用到 中央空调 中可 以有效 降低 能耗 提 高电力资 源的使 用效率 ，降低 变频空调节能技术 负荷 ，对我 国可持 续发展 具 有非 常重要 的意义。 本 文就我 国变频 空调 节能原理 与应用进 行分析 ，
科技论坛
变频空调节能技术的分析与应用
徐 杰 旺
（ 广西壮族 自治 区血液 中心 ）
【 摘 要】 随着我 国国民经 济的不断发展 ，中央空调 已经成为
缩机 负荷进 行调 节，确保工作环境的温度和变频空调的适宜使用值 相符合 。变 频空调节能技术将 压缩机满负荷 进行准确测定，通过变 频调速器对 冷却 水泵 的转 速进 行调节，降低 冷却水泵中水的循环速 度和流量 ，确保冷却水在变频空调设备 中的充分应用 。 冷 却 水泵 变 频 控制 大 幅 度 进 行低 流 量 检 测 ， 对 数 据 进 行 智 能 化 控制 。当制冷 量 ７ ５ ％ 时，机组所需冷却水流量 ３ ４ ％ ，水泵电耗约 ２ ０ ％ ； 当制冷量 ５ ０ ％ 时，机组所 需冷却水流量 ２ ２ ％ ，水泵 电耗 约 １ ５ ％ 。 ３ ． ２ 冷温水泵变频控制 冷 温水泵 变频 控制主 要根据 中央 空调满 负荷功率进 行主体 设 计 ，主要应用在 宾馆 、酒店和 大厦的负荷过程 中。冷 温水 泵变频控 制通过变频器调速器来调节冷媒水泵 的转速 ，降低冷 媒水 的循环速 度 ，使冷量和热量得到充 分利用 ，从而 达到节 能 目的。通过对夏季 的制冷进行分析 ，将采暖和制冷结合在 一起 ，降低 中央空调 的技术 成本 ，实现冬夏分泵运行 。通过冷却水泵变频控制 降低负荷流量 ， 经计算当冷却水泵变频控制控 制流量 为 ９ ０ ％ ，电耗仅 为正常 的 ７ ５ ％ 。 ３ ． ３ 冷 却 塔 风 机 变 频 控 制 冷却塔风机变频控制主要通过对冷 却塔 的主体频率进行变频技 术应用降低冷水恒温所需 的能量 ，实现对低 能耗机组制冷恒温 。我 国冷却塔的风机功率一般较小 ，节水 电能力较弱 ，因此 ，在 当前 的 变频空调节能技术 中，设计人员对我 国的冷却塔风机进行 了主体频 率调节。通过对机组溶液循环稳定进行变频调节 ，减少制冷原料的 使用，控制冷水恒温 。冷却塔风扇低转速运行减少风机周 围的水雾 ， 缓解 水质 恶化，是变频 空调节 能技术 的关键 。 ３ ． ４ 变 风 量 机 组变 频控 制 变风 量机 组变频控制根据冷 却水出／ 入 口的温度改变水泵转速， 调整流量 ；根据 冷却水入 口温度改变冷却塔风机转速 ，调整水温 ； 根据冷温 水出、入 口的温差改变水泵转速，调整流量 ；根据冷却水 出水 的温度 改变 水泵转速 ，调整流量；根据冷媒水的 回水温度改变 水泵转速 ，调节 流量。进行风阀调节，调节风量的作用，实现可控 硅 调 压 调 速 ，调 节 风 量 、 冷 量 、 节 能 。 进 行 变 频 调 节 ，最 大 限 度 的 满足变风量机组对风量 、冷量 、噪音 的调节要求 ，节能效果更明显， 体 积 小 ，可 靠 性 稳 定 性 高 。 ４ 变频空调节能技术的应用 ４ ． １一台变频 器应用 将若干 台冷冻 泵由一台变频器控制，通过各台泵对中央空调技 术进行切换应用 ，实现变频空调节能技术调节 。首先启动 １ 号泵， 对 中央空调进行恒温控制 ，确保温度 持续在 允许 范围内。当 ２号泵 的工作频率上升至 ５ ０ Ｈ ｚ时，切断当前 电路 ，将 电路转换 为工频 电 源 ，与此 同时，将给 定频 率迅 速降到 ０ Ｈ ｚ ，实现对冷 冻泵 的制动 。 进 行 上 述 的操 作 后 ，对 ２号 冷 冻 泵 进 行 恒 温 制 冷 ， 确 保恒 温控 制 。 对 ３号 泵 的工 作 频 率 进 行 下 调 ，当 设 定 频 率 降 至 切 换 频 率 时 ，将 ｌ 号 冷 冻 泵 停 机 。 当设 定 频 率 再 次 降 低 到 切 换 频 率 时 ， 将 ２号 冷冻 泵 停机 。确保最终只有 ３号冷冻泵处于变频调节状态。 应用效果 ：只用一 台变频器 投资较 少，技 术操 作简单，但是在 节能效果 中性能较差。 ４ ． ２全变频方案应用 通过变频空调节能技术将冷冻泵进 行恒温控制 ，实现全 部变频 调速 首先启动 ｌ 号泵进行恒温控制，当工作频率上升至极 限切换 频率时，将 ２号冷冻泵进行启动 ，确保两泵同时变频调节 ，增强恒 温控制效果。当两泵的切换频率再次上升到极限时，启动 ３号泵 ， 三台同时工作。工作变频下降至设定的下限切换值 ，关 闭 ３号泵 ， 当频率继续下降至下限切换值时，关闭 ２号泵。 应用效果 ：可 以有效 降低 中央空调 的能耗 ，实现可持续发展的 战略 目标，但 是设备成本较高。 （ 下转 第 ４ ３ １ 页）
中央空调变频节能改造
冷却塔风机变频控制：风机功率一般都较小，节电不如水泵明显。但风机采取变频控制能极大地有助于冷却水恒温，这对于机组制冷恒温极为关键；且能使机组溶液循环稳定，获得最大限度的节省燃料。冷却塔风扇低转速运行还能大幅度减少漂水，节省水源、延缓水质劣化、减少水雾对周围的影响。 4、采用变频器的其他益处：由于变频器的启动、停止过程是渐强、渐弱式，能消除电机启动对电网的冲击。并可
压力可直接通过更改变频器的运行频率来完成，可减少或取消挡板、阀门。·若采用温度闭环控制方式，系统可通过检测环境温度，自动调节风量，随天气、热负荷的变化自动调节，温度变化小，调节迅速。·系统可通过现场总线与中央控制室联网，实现集中远程监控二、供水系统变频节能改造：无论是溴化锂机组或电制冷（氟利昂）机组的中央空调系统，主机自身的能量消耗有机组控制，机外的电力消耗组
积小，可靠性稳定性高。目前，变频控制器以其特有的优势，正被中央空调业内人士所青睐。
省机组及系统总运行费用的 12%~20%，十分惊人。1、冷却水泵变频控制：中央空调的冷却水泵的功率是根据空调冷冻机组的压缩机满负荷设计的，当环境温度及各种外界因素，冷冻机组不需要开启全部压缩机组，此时空调的冷凝系统所需要的冷却量也相应地减小，这时就可以通过变频调速器来调节冷却水泵的转速，降低冷却水的循环速度及流量，使冷却水的冷负荷被冷凝系统充分利用，从而达到节能目的。
避免电机因过载而引起的故障。由于电机经常处于低负荷运行，能大幅度延长电机及水泵、风机的寿命，同时因没有启动、停止的冲击，加上流量的减少，管路承压及所受冲击力减小，故对管道、阀门、末端设备也起到了保护作用。另一方面，设备噪音、震动均减小，保护了环境。 5、中央空调机组外变频器的控制方式：·根据冷却水出/入口的温度改变水泵转速，调整流量；·根据冷却水入口温度改变冷却塔风机转
某大厦中央空调制冷站节能改造措施方案
某大厦中央空调制冷站节能改造措施方案1、某大厦中央空调系统制冷站介绍作为空调系统的冷源部分，中央空调系统制冷站是用于提供空调制冷效果的核心设备，主要由制冷机组、冷却水泵、冷冻水泵和冷却塔等设备组成。
中央空调系统运行过程中，首先通过压缩机将制冷剂的低压气体压缩为高压气体，进入冷凝器中换热，此时制冷剂的高压液态经过节流装置调整为低压低温液态进入蒸发器，该过程是完成制冷的关键步骤。
同时，高温冷冻回水经冷冻水泵被送入蒸发器盘管，使之与低温低压制冷剂进行热交换，变成低温冷冻水，并通过冷冻水泵作用将其送至各风机盘管，由冷却盘管吸收热量，降低空气温度，最后通过风机向功能间送风，完成循环制冷过程。
通过以上循环过程，中央空调系统制冷站可以将热气体转化成冷气体，以达到调节室内温度的目的。
1.1 设备使用现状某大厦的中央空调机房位于负一层，配备了 2 台定频螺杆式冷水机组、3台冷冻水泵（2用1备）、3台冷却水泵（2用1备）和2台横流冷却塔。
其中，空调冷冻水管系统采用一次泵变流量系统，冷却水系统为变流量并联式系统，冷却塔位于大厦的设备层。
目前，该系统存在以下使用问题：第一，冷水机组于2007年12月投入使用，运行时间过长，制冷效果较差，使用的冷媒为已被国家列入淘汰的冷媒 R22，具有产量少、价格高的缺点。
第二，原空调冷冻水管系统采用一次泵变流量系统，其冷却水系统为变流量并联式系统。
原有的冷冻泵和冷却水泵配置的流量比冷水机组要求的小，加上管网的水阻力大，导致实际运行 1 台冷水机组需要运行2台冷冻水泵和2台冷却水泵，增加了系统的运行能耗。
水泵电机为国家要求淘汰的Y2系列型号。
第三，针对位于设备层的 2 台侧出风的横流冷却塔，每台冷却塔由2台水量为150 m3/h的冷却塔组成，总电机功率为5.5×2 kW。
现场勘查发现电机已锈蚀严重，换热填充剂老化，部分补水管也已锈蚀，导致系统能效降低，运行成本增加，不利于建筑的绿色环保运行。
中央空调节能技术改造方案
送风系统控制
风系统主要是有风柜、空气处理机组、风机盘管等设备构成，依据空调区域负荷变化时间序列，远程控制风柜各个风机的启停实现有级调节送风量，也可变频调节空气处理机组实现送风量的无级调节，根据室内CO2浓度控制系统新风量； 可采用EMC 007实现。
数据采集和控制
控制系统的所有监控参数，都是由数据采集模块或数据采集卡来实现，通过中间继电器或固态继电器实现计算机工作站弱电控制向空调系统强电控制的承接； 主要功能由EMC 007主控制柜实现。
在满足工业要求或舒适性的前提下，采用变冷冻水温调节方式以适应系统负荷变化；
机组启停时间顺序优化控制；
智能化管理计算机以提高机组运行管理水平，避免不必要的能量浪费；
采用环保节能新风处理系统，减少能量损耗；
03
02
01
04
05
目前技术上比较成熟的中央空调节能方案有：
中央空调的节能方案
溶入了中央空调系统运行特性物理数学模型、人工智能和实际运行经验修正等思想；
空调区域功能多样性决定了冷冻水流量的相应变化规律，根据空调系统的负荷率、空调系统各用户负荷率变化特征以及末端设备的传热除湿性能，采用变频器对冷冻水进行变频控制，一般有基于定压差控制、定温差和变温差控制技术等控制来实现节能控制; 可采用EMC 007实现。 冷冻水泵变频控制 能量=比热容r×流量Q×温差ΔT
EMC系统功能
EMC系统功能
EMC 007
EMC 007是应用先进的变频调速技术和领先的工业控制技术针对交流异步电机而开发的高效变频调速节电产品，以工业计算机、微电脑为核心，集成了闭环控制技术，PID模糊控制技术和人机整合技术等。该产品被广泛地应用在水泵、风机、抽油机、塑料机械和各种传动、输送、提升设备的节电改造中，系统采用进口原器件制造，并设计了多重安全保护功能，具有运行稳定、可靠、安全等特点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
财富广场中央空调水泵变频节能改造方案一、概况财富广场的中央空调主机为2台开利离心式水冷机组，制冷量700USRT，蒸发器流量为423.4M3/H，冷凝器流量为507.6M3/H；空调系统全年制冷平均开机月12个月，夏季每天运行12小时，秋冬季每天运行5小时，年累计运行3000小时。
配套冷冻泵为55KW 2台，流量450 M3/H，扬程32米，采用1用1备的工作方式，已安装了变频（50Hz运行，仅起软启动作用）；配套冷却泵为75KW 2台，流量750 M3/H，扬程28米，采用1用1备的工作方式，目前没有安装变频；多数时间内冷冻泵、冷却泵的进出水温差一般在3-5℃左右。
从初步了解的数据可以看到，该空调系统的设计工况偏离最佳工况点，主机能耗、水泵能耗增大，对冷冻和冷却水泵进行变频节能改造，合理调节水系统流量，使主机运行在最佳工况，保证中央空调系统在制冷负荷变化时，自动跟随、动态调节，可以有效实现系统主机和水泵的整体节能。
二、中央空调系统的设计依据一般来说，中央空调系统的最大负载能力是按照天气最热，负荷最大的条件来设计的，存在着很大宽裕量，但实际上系统极少在这些极限条件下工作，根据有关资料统计，空调设备97%的时间运行在70%负荷以下波动，所以实际负荷总不能达到满负荷，特别是冷气需求量少的情况下，主机负荷量低，为了保证有较好的运行状态和较高的运行效率，主机能在一定范围根据负载的变化加载和卸载，但与之相配套的冷却水泵和冷冻水泵却仍在高负荷状态下运行，（泵功率是按峰值冷负荷对应水流量的1.2倍选配）这样会带来以下一系列问题：1.水流量过大使冷水系统进水和回水温差降低，恶化了主机的工作条件、引起主机热交换效率下降，造成额外的电能损失。
2.由于水泵压力过大，通常都是通过调整管道上的阀门开度来调节冷却水和冷冻水流量，因此阀门上存在着很大的能量损失。
3.由于中央空调冷却水、冷冻水系统运行效率低，能耗较大且属长期运行，进行节能技术改造是完全必要的。
三．调节水泵转速的节电原理采用交流变频技术控制水泵的运行，是目前中央空调系统节能改造的有效途经，图一绘出了阀门调节和变频调速控制两种状态比较的水泵功率消耗一流量关系。
从上图中可见用变频调速的方法来减少水泵流量的经济效益是十分显著的，当所需流量减少，如水泵转速下降到额定转速的60%，此时变频调速比阀门控制更加节能60％。
当所需流量减少，水泵转速降低时，其电动机的所需功率按转速的三次方下降。
如水泵转速下降到额定转速的60%即频率F=30Hz时，其电动机轴功率下降了78.4%，即节电率为78.4% 。
四、中央空调系统构成及变频节能改造技术方案房间冷却塔冷却泵冷冻泵冷却进水温度冷却出水温度冷冻回水温度冷冻出水温度变频节能控制柜变频节能控制柜溴化锂机组图二 中央空调系统构成及变频节能改造示意图● 节能系统主要配置：三菱F700或ABB ACS500系列变频器、人机界面、KC 智能模糊控制器、电度表计量系统等；● 实现功能：采用智能模糊控制，根据冷冻、冷却出回水的温差和温度进行自动变频运行，在满足冷气量需求的同时，实现最大限度的节电率；采用RS485通讯控制，能在人机界面上显示电动机的实时电参数，如：电动机的功率、电流、电压、运行频率、节电率等等，使节能效果一目了然。
●采用先进的三菱工控产品和智能模糊控制技术改造该中央空调的冷冻水泵、冷却水泵。
温度采集RS485通讯协议RS485通讯总线KC智能模糊控制器5.7寸人机冷却出水温度冷却回水温度冷冻回水温度冷冻出水温度55KW变频器75KW变频器1拖2 1#冷冻泵 2#冷冻泵 1拖2 1#冷却泵 2#冷却泵已有的变频控制系统本次设计的变频控制系统图三 变频节能改造系统框图图四财富广场变频节能原理图（冷却水泵按软启动1对1配置）采用图三~图四的配置，制冷运行时，可以保持1台55KW冷冻水泵（原有变频）和1台75KW冷却水泵，同时在变频状态下运行；也可以通过切换到工频状态运行，在工频和变频混合开机时，最多可以同时运行2台冷冻水泵、2台冷却水泵；这样配置系统的可靠性大大提高，水泵系统中共装有1个水泵电度表，节电效果更加显著可以实测冷却水泵在变频和工频运行时的电能消耗，节电效果一目了然。
具有水泵高速运行时间的设定和自动运算功能，自动根据当前的水温和环境，经模糊运算后得出水泵最佳最短的高速运行时间，使其与主机的负荷和现场的制冷效果自动匹配，从而获得最佳的节电效果。
1）对冷冻泵进行变频改造原理（配合已有的变频进行改造）控制原理说明如下：PLC控制器通过温度模块及温度传感器将冷冻泵的回水温度和出水温度读入内存，并计算出温差值；然后根据冷冻泵的回水与出水的温差值和温度进行模糊运算，来控制变频器的转速，调节出水的流量，控制热交换的速度；温差大，说明室内温度高，应提高冷冻泵的转速，加快冷冻水的循环速度和流量，加快热交换的速度；反之温差小，则说明室内温度低，可降低冷冻泵的转速，减缓冷冻水的循环速度和流量，减缓热交换的速度以节约电能；变频器的启动、停止、运行频率的改变及监控显示数据如变频器输出功率、变频器输出频率、输出电流，输出电压等都是由PLC控制器通过485通信协议实现的，并且系统能自动进行冷冻泵（冷却泵）节电率计算。
2）对冷却水循环泵进行变改频改造原理由于冷冻机组进行热交换时，使水温冷却的同时，必将释放大量的热量，该热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高，冷却泵将升了温的冷却水压入冷却塔，进行降温冷却处理后，再送回冷冻机组。
因此，对冷却泵来说，以进水和回水间的温差作为控制依据，实现进水和回水间的恒温差控制是比较合理的。
温差大，说明冷冻机组产生的热量大，应提高冷却泵的转速，加大冷却水的循环速度；温差小，说明冷冻机组产生的热量小，可以降低冷却泵的转速，减缓冷却泵的循环速度，以节约电能。
3）冷却塔风机进行自动启停改造当空调主机负荷降低后，冷却水也随着温度下降，同时我公司开发的智能模糊系统可以自动根据冷却水的温度进行冷却塔风机的自动启停控制，在满足机组的散热的前提下，实现冷却塔风机的停机节能。
五、我公司配置的中央空调泵系统节能设备的特点1）变频系统采用三菱F740系列变频器,对励磁电流进行最佳的调整, 使电动机的效率得到更大幅度的提高,更进一步实现高效节能；2）配备触摸屏人机介面，操作控制简捷，各种数据显示直观；3）配备可编程控制器、4CH温度A/D模块、RS485通信模块等；4）采用先进的智能模糊控制技术，节电效果大幅提高；5）智能模糊控制系统不会出现超调现象，同时抗干扰能力很强；6）内置瞬时停电再启动功能及再试启动功能,在无人看管的情况下,完全自动化运行；7）具有宽广的输入电压范围；8）对水泵实现软停和软起，可完全消除网管水锤效应；9）可随时调节管路中的压差，保证在合适的范围内；10）配置灵活，自动化程度高，各种功能（含保护功能）齐全，灵活可靠；11）占地面较小，投入少，效率高；12）运行合理，电机、水泵、联轴器的使用寿命将大大提高；13）冷却泵的年平均节电率在45%以上。
六、触摸屏人机介面的功能触摸屏作为图形操作终端，已成为操作者与其所控制的机器之间的一种完整连接，使用触摸屏可以增进人和机器之间的关系，从而可不断提高机器性能，并增加许多新的功能；以其极高的性能价格比在业界得到了广泛的应用。
图六触摸屏监控画面●由于采用了智能自动化工控系统，配合通信协议，各种监控数据直接从变频器中读出，数据显示更加准确，且直观明了，可在触摸屏上显示变频器输出功率、变频器输出频率、输出电流，输出电压等等（如图所示）。
●具有画面显示功能，最多可显示500幅制作画面，可以全中文显示和操作，操作者（使用者）按照中文提示可以方便地对设备或系统进行操作（见上图）；●具有监视功能，可用数值或条形图监视并显示可编程控制器字元件的设定值或现在值；●具有数据变更功能，可以变更正在监视的数值；●具有报警功能，可以对各种预先设定的条件进行报警。
七、节能改造后的冷却水泵电机变频节能效果分析1.主机制冷时，全年开机约12个月，累计年运行3000小时，75KW冷却泵最小每年可以节约电能＝70KW（实测功率）×3000小时/年×45％（节电率）＝94500KWH2.电费：1.00元/ KWH3.水泵合计每年节约电费＝94500KWH×1.00元/ KWH＝94500元/年系，预计经过变频改造后水泵平均能节能45%以上，很快就可收回所有的投资费用。
1.包含以上材料、节电系统设计费、安装调试费、维护管理费、利润、税金的节能设备改造投资为xxx元。
2.水泵每年节约电费＝94500元；3.投资回报期＝设备总投资费用xxx÷每年节约电费94500≈xx年；6. 经过xx年的节能运行后，即可收回所有的投资费用，而改造后若节电率提高，回收周期将大大缩短。
九、技术改造后对系统设备带来的好处对冷冻泵而言，由于水泵大多数的时间都运行在额定转速以下，使得水泵的机械部件的磨损如电机轴承的机械磨擦减少，机械部件的使用寿命大大延长，从而也使得中央空调机组设备的维护周期延长，设备的维护费用成倍减少，综合经济效益大幅提高。
由于变频器采用软启动方式，启动电流得到了有效的抑制，避免了原来降压启动带来的对设备的冲击，特别是对变压器的冲击，为系统设备和变压器的安全运行提供了有利的技术保障，同时也延长了系统设备的使用寿命。
采用变频器运行后，提高了机组运行的工作效率，降低了电机的噪声和温升，也降低了电机的震动，提高了设备的自动化水平，电气故障率大大降低，可靠性提高；全中文操作系统，人机界面友好，设备档次大幅提高。
十、中央空调泵系统节能改造实例：实例一：锦湖宾馆中央空调节能改造锦湖宾馆开利中央空调自2002年5月1日经变频节能改造后，投入运行以来系统节电运行效果十分显著，一直以来冷冻泵运行频率在30—35Hz 左右；冷却泵运行频率在30—40Hz左右，系统节电率在60%以上，取得了显著的经济效益，以下为实测的数据：（冷冻泵功率45KW，冷却泵功率30KW）项目运行日期与时间改造前的水泵改造后的水泵节能效果基准功率KW耗电量Kwh运行平均功率KW耗电量Kwh节电量KW节电率％2002年5月720小时75 54000 28.08 20220 33780 62.55 2002年6月724小时75 54300 27.31 19770 34530 63.59锦湖宾馆实际节能效果测试及经济效益分析如：5月份（1—31日）实测数据为：节能运行时间=720小时，本月电度表度数=20220 Kwh；按变频改造前的功率核算月耗电量=75Kw×720h=54000 Kwh；5月份节能运行后共节电33780 Kwh，本月节电率为62.55% ，取得了令人瞩目的经济效益（注：冷冻和冷却水泵基准功率合计为75KW，在改造前多次实测后，已用合同形式确认）。