数据中心中央空调水泵变频节能改造方案的探讨
中央空调系统水泵变频节能改造方案
中央空调系统水泵变频节能改造方案三、中央空调系统构成及工作原理1、冷冻机组：通往各个房间的循环水由冷冻机组进行“内部热交换”作用,使冷冻水降温为5~7℃。
并通过循环水系统向各个空调点提供外部热交换源。
内部热交换产生的热量，通过冷却水系统在冷却塔中向空气中排放。
内部热交换系统是中央空调的“制冷源”。
2、冷冻水塔：用于为冷冻机组提供“冷却水”.3、“外部热交换"系统：由两个循环水系统组成：⑴、冷冻水循环系统由冷冻泵及冷冻管道组成。
从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道,在各个房间内进行热交换，带走房间内的热量，使房间内的温度下降。
⑵、冷却水循环系统由冷却泵、冷却水管道及冷却塔组成。
冷冻机组进行热交换，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水塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再将降了温的冷却水,送回到冷冻机组，如此不断循环,带走冷冻机组成释放的热量。
4、冷却风机⑴、室内风机:安装于所有需要降温的房间内，用于将由冷冻水冷却了的冷空气吹入房间，加速房间内的热交换；⑵、冷却塔风机用于降低冷却塔中的水温，加速将“回水”带回的热量散发到大气中去。
中央空调系统的四个部分都可以实施节电改造.但冷冻水机组和冷却水机组的改造改造后节电效果最为理想，文章中我们将重点阐述对冷冻机组和冷却机组的变频调速技术改造。
四、中央空调变频系统改造方案现将内蒙古某饭店的中央空调系统的变频节能改造方案做一具体介绍。
1．中央空调原系统简介：1.1该集饭店中央空调系统改造前的主要设备和控制方式：450冷吨冷气主机2台，型号为特灵二极式离心机，两台并联运行；冷冻水泵2台，扬程28米配有功率45KW，冷却水泵有2台，扬程35米，配用功率75KW。
均采用两用一备的方式运行。
冷却塔2台，风扇电机11KW，并联运行。
室内风机4台，5。
5KW,并联运行。
1。
2原系统的运行及存在问题:该饭店是一家五星饭店,为了给客入营造一个良好的居住环境，饭店大部空间采用全封密的，且饭店大部分空间自然通风效果不好，所以对夏季冷气质量的要求较高.由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计，且留有10％—20％左右的设计余量.其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节.这样，冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行，造成了能量的极大浪费。
中央空调水系统变频节能改造的探讨
中央空调水系统变频节能改造的探讨摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。
随着全球变暖，空调已经是人们生活的必须品，每年空调能耗问题一直是我国重点关注对象。
经过不断研究，变频技术已经能够进行实际应用，有效地降低了我国能耗量，实现节能环保的目的。
本文就中央空调水系统变频节能改造展开探讨。
关键词：中央空调；水系统；变频节能引言在中央空调使用率不断增加的背景下，传统空调水系统耗能大的劣势逐渐突显出来，与此同时，人们开始将变频节能理念应用到中央空调的水系统控制中去，不断根据空调类型设计出适合中央空调水系统节能的方案，贯彻落实了我国能源可持续发展战略。
但目前我国在中央空调水系统变频节能改造方面还存在一定的不足，还需要不断地进行创新和改革。
1空调水系统工作原理中央空调水系统包括制冷机组、冷冻/冷却水泵、供/回水管路、冷却塔及末端装置等，其中制冷机组可采用蒸汽压缩式系统、吸收/吸附式系统、喷射式系统等，系统运行的冷凝热由冷却水泵送至冷却塔处理后排出，蒸发器内，冷冻水与低温低压冷媒进行充分换热，利用低压液态冷媒的蒸发吸热作用降低冷冻水温度，并通过冷冻水泵送至室内末端，一般为风机盘管末端，并通过末端电动调节阀装置进行流量调节。
末端装置内空气-水侧的换热温差一般为7~12℃，冷冻水温度通常通过冷机及电动调节阀进行调节，末端风机盘管装置主要包括翅片管式换热器、贯流式风机，翅片管换热器可实现冷冻水与空气的充分换热（当冷机状态切换转为制热运行时，风机盘管装置内循环的是冷却水），通过对冷冻水/冷却水温度及流量的控制满足房间内空气调节的舒适性需求。
2变频技术的简述变频技术的特点在于其控制性强、节能显著、维护简单以及负载力高等，所以才会受到广泛的应用，尤其对中央空调的应用上，使用变频技术能大幅度降低能耗率，提高中央空调的工作效率。
变频技术是一门集合了控制技术、微电子技术、电力电子技术以及计算机技术特点的综合性技术。
中央空调机房冷水泵、冷却水泵、冷却塔变频节能改造方案
水泵变频节能改造简介1为什么推广变频改造？①为用户创造价值，帮助用户降低运行费用。
②大部分用户水泵、风机和末端风柜选型偏大。
③空调系统大部分时间是工作在部分负荷状态，水泵、风机和末端风柜始终恒速运转，往往是“大马拉小车”，造成大量的能源浪费。
2变频为何能节电？由于水泵电机耗电与流量成3次方的关系，当空调系统负荷减少时，通过控制变频器降低电机转速实现降低流量或散热量，此时电机的耗电以频率减少百分量的3次方降低，实现大幅节电。
根据已运行100多家用户数据，变频改造后，节电率可达40%～70% 。
例如：当流量减少到80%时，耗电将减少到0.83× 100% = 51.2% 。
3变频系统有什么优点？①跟踪主机负荷：实现与主机无缝接口和数据交换，跟踪主机负荷变化，实现自动变频调节和良好匹配。
②冷暖两用变频：用一台变频器实现夏季冷却水泵变频，冬季温水泵变频的两用功能切换使用。
③整机性能优异：90%以上元器件采用国际知名品牌，完善的保护功能和电磁兼容特性。
④服务可靠方便：主机和变频系统均由我司提供售后服务，避免工作推诿。
⑤预留楼宇接口：备有干接点楼宇接口，灵活切换本地控制和远程控制。
注：目前很多小公司声称可以做水系统变频改造，但都不能跟踪负荷自动调节频率，而是采用手动变频，节能效果大打折扣。
甚至因追求降频节电效果而增加了机组的热源（天然气、柴油或蒸汽）消耗，得不偿失！4改造麻烦吗？一点也不麻烦。
用户不需要请设计及安装公司，全程由我司负责。
变频柜到货后，我司将派人现场改造，仅需1人1天的工作量，而且可以在任何季节进行。
5多长时间才能收回投资？在5～24个月内节省下来的电费，即可收回设备的投资。
6改造没有空间怎么办？按照用户旧电控柜的外形尺寸定制1台变频系统，功能上完全替代，然后，将旧电控柜移走，放入新电控柜。
7改造后旧电控柜怎么办？旧电控柜可作为备用柜，在变频柜检修或保养时，用旧电控柜工频系统临时拖动电机。
论数据中心空调水泵变频节能改造方案
论数据中心空调水泵变频节能改造方案前言据工业和信息化部于2014年发布的《关于2011年以来我国数据中心规划建设情况的通报》：255个在规划建设的IDC的设计PUE平均为1.73，同时，据行业估计，美国的IDC行业耗费了其国内发电量的2%，中国的IDC行业耗费了本国发电量的1.5%，是典型的“电老虎”。
因此，革新IDC设计模式、降低IDC 能耗和运营成本，已经成为数据中心行业相当现实和迫切的课题，同时也是一个影响国家产业转型升级、实现国家可持续发展的关键课题。
中央空调系统作为数据中心的专用制冷设备，承担着调节机房环境温湿度，保障IT设备稳定运行的重任，同时也是主力耗电设备之一（约占总体能耗的30%-40%）。
因此，开展中央空调节能改造，即确保机房供冷正常，又可减少能耗、压缩电费成本，创造双赢的局面。
一、中央空调水泵变频节能理论分析由于空调系统设计多以夏季最大冷负荷设计且留有余量，数据中心IT负荷也存在业务逐步增加、波峰波谷等影响热负荷大小的因素，这造成不同时期、不同发展进程中，实际热负荷与空调系统输出冷量之间存在差值，在空调传统配置状态下形成电能浪费[1]。
因此，中央空调系统均有一定的节能空间。
目前数据中心空调主机和末端精密空调大部分采用智能化设备，能实时根据负荷情况调整冷量输出，一定程度上实现节能控制，但水循环系统（水泵）按初期额定流量、压力配置下，当实际负荷低于设计预期时，绝大部分时间运行在低温差、大流量情况下，造成空调主机和水泵能耗的浪费。
通过调节冷冻水泵的频率（转速），节约低负载时水系统的输送能量，可达到理想的节能效果。
水循环系统中重要的耗电设备为水泵，改变水系统的输送能量亦主要靠调节水泵的转速，由于水泵类负载的转速与转子的频率成正比[2]，因此对水泵系统进行变频控制即可达到节能效果，分析如下。
交流异步电动机的转速公式为：，其中n为转速，f为频率，s为转差率，p 为极对数。
水泵属于平方转矩负载，即转矩T与转速n的平方成正比，即，而电机轴的输出功率，由此可见，当电机的转速稍有下降时，电机功率损耗就会大幅度地下降，耗电量也就大为减少。
浅谈中央空调系统中常见的水泵节能改造方案
浅谈中央空调系统中常见的水泵节能改造方案摘要：在空气调节系统中，常常将水作为输送冷热源的介质和冷水机组的冷却剂，因此水系统是中央空调系统的一个重要组成成分，水系统设计的好坏直接影响到整个中央空调系统的效果以及能耗。
而水泵改造则是中央空调水系统能耗优化中比较常见和有效的节能改造方式。
本文通过讨论研究几种常见的中央空调水泵节能改造方式，分析不同方式的优缺点以及适用条件，从而为水系统节能改造提供参考借鉴。
关键词：中央空调系统；水系统；水泵节能改造引言中央空调系统是建筑内不可缺少的配套设备系统之一。
中央空调设备作为用电大户，电能的消耗非常大，几乎占了建筑内用电量的50%，在能耗方面的开支费用颇巨。
在设计时，中央空调系统必须按建筑所在地天气最热、负荷最大时设计，并且留有10-20%设计余量，然而实际上绝大部分时间系统的机组是不会在满负荷状态下运行的。
这样会造成对水系统进行设计时，在对冷却、冷冻水泵的选择上，普遍存在设计预留偏大的问题而导致选取的水泵扬程偏大。
在此种情况下，机组运行时除了会造成能量的极大浪费外，选取的水泵扬程过大，往往会令管道内流量增加，使得水泵噪音加大，还使得水泵电机负荷加大，电流加大，发热加大，可能会导致电机烧坏，恶化了中央空调系统的运行环境和运行质量。
如今节能降耗已成为时代的潮流，本文研究重点是对中央空调水系统中水泵能耗的分析，讨论如何通过水泵节能改造来达到降耗的目的，以及几种常见改造方式的优缺点。
一、空调水系统介绍（一）空调水系统概述中央空调水系统即为一小型的半集中式风机盘管系统，将室内负荷全部由冷热水机组来承担。
各房间风机盘管通过管道与冷热水机组相连，靠所提供的冷热水来供冷和供热。
水系统布置灵活，独立调节性好，舒适度非常高，能满足复杂房型分散使用、各个房间独立运行的需要。
典型中央空调水系统主要由冷冻水循环系统、冷却水循环系统及主机三部分组成。
（二）空调水系统各部分工作原理1、冷冻水循环系统该部分由冷冻水泵、室内风机及冷冻水管道等组成。
中央空调水泵变频驱动调速节能改造方案
中央空调水泵变频驱动调速节能改造方案摘要：在现代楼宇中央空调系统中，冷水机组、冷冻水泵和冷却水泵的容量是根据建筑物最大设计热负荷选定的，且留有一定的设计余量。
水泵没有使用变频驱动调速系统，一年四季在工频状态下全速运行，之前都采用节流或回流的方式来调节流量，所以产生大量的节流或回流损失，且对水泵电机而言，由于它完全是在工频下全速运行，因此造成了能量的大量浪费。
本文浅述中央空调水泵变频驱动调速节能改造方案。
关键词：中央空调；水泵；变频驱动调速系统；节能改造一年四季有阴晴雨雪及白天与黑夜，外界温度的变化，使得中央空调的热负荷在绝大部分时间里远比设计负荷低。
中央空调启动运行前的30分钟至一小时机组电流百分比从98%降到60%，之后全天机组电流百分比基本运行在50%左右，也就是说，中央空调实际大部分时间运行在低负荷状态下。
据统计，67%的工程设计热负荷值为94-165W/m2，而实际上83%的工程热负荷只有58-93 W/m2，满负荷运行时间都在启动运行前期，每年不超过20-30小时。
实践证明，在中央空调的循环系统(冷却泵和冷冻泵)中接入变频驱动调速系统，利用变频技术改变电机转速来调节流量和压力的变化用来取代阀门控制流量，能取得明显的节能效果。
一、中央空调工作系统1、工作简述图一⑴、中央空调启动后，中央空调主机的冷冻单元工作，在主机离心叶轮运行作用下，主机蒸发器中的冷媒压力降低使其蒸发，吸收冷冻水中的热量，使之温度降低；同时，冷凝器冷媒压力升高释放热量使冷却水温度升高（如图一所示）。
⑵、降温的冷冻水通过冷冻水泵加压进入冷冻水管道，送到各个房间由室内盘管风机、空气处理器进行热交换，带走房间内的热量，又流回中央空调主机冷冻水入口端(如图一的蓝色和黄色线路所示)。
⑶、而升温的冷却水通过冷却水泵送到大楼外天面的冷却塔，由冷却塔风机加速将冷却水中的热量散发到大气中，使水温降低后，流回中央空调主机冷却水入口端(如图一的红色和绿色线路所示)。
中央空调循环水泵变频控制与节能研究
中央空调循环水泵变频控制与节能研究摘要：变频控制技术作为自动化与其他产业融合的核心技术，带来一场现代科技应用于建筑节能领域的新革命。
通过变频控制，能使空调系统运行中的能源消耗与实际需求保持动态平衡，从而在稳定发挥空调功能的同时，避免能源资源的过度浪费。
基于此，本文分析了变频控制节能技术在中央空调循环水泵中应用的原理及意义，并提出了相应的设计建议。
关键词：变频技术；中央空调；节能控制引言：根据资料统计显示，我国大型公共建筑单位面积能耗约180kWh/(m2·年)，中央空调系统耗电占到了建筑总耗电的 40%-60%。
要降低大型公建的能耗，空调系统作为建筑的“用能大户”，其节能减排十分重要。
由此一来，基于变频技术的空调节能新思路应运而生，并越来越广泛地应用于中央空调循环水泵系统的设计实践中。
一、中央空调循环水泵变频节能的相关概述（一）中央空调循环水泵变频节能的基本原理受技术条件、生产条件、设计理念等多方面因素的限制，传统时期运行状态中电气设备的交流电使用频率都是相对固定的。
这样一来，电气设备的实际用电情况很难随应用场景变化而变化，进而很容易引发电能资源的浪费问题，且不利于设备使用寿命与使用安全的有效保障。
随着社会经济、科技、工业等领域的不断发展，人们逐渐意识到了控制电气设备用电方式的可行性与价值性，进而研究开发出了相应的变频技术、自动化技术。
简单来讲，变频技术的原理就是一种以交流电为作用对象，以多种频率交流电为输出对象的转换技术。
在此过程当中，电能资源的基本属性并不发生改变，只有频率随着变频器或变频系统的控制调节而变化。
在中央空调循环水泵这一具体电气设备的应用视域下，变频技术主要用于实现水泵转速的调节控制，从而进一步控制冷却水的流量，避免水资源的过度浪费。
除此之外，变频技术还可用于控制循环水泵中的冷却水温度参数，从而避免中央空调的运行热负荷超出允许范围，在降低空调能耗、确保做功稳定的同时，有效延长循环水泵乃至空调整体的使用寿命。
中央空调水泵节能改造原理
中央空调水泵节能改造原理
中央空调水泵节能改造的原理是通过优化水泵的运行方式和控制策略来降低能耗。
具体的原理包括以下几个方面：
1. 优化水泵的选择：选择高效节能的水泵设备，能够提高水泵的转化效率，减少能耗。
2. 降低水泵的运行阻力：通过优化管道布局和减少管道阻力，降低水泵运行时所需的功率。
例如，合理选择管道直径、减少弯头、减少阀门的开度等。
3. 采用变频控制技术：安装变频器控制水泵的转速，根据实际需求调整水泵的运行速度，在不同负荷条件下实现节能运行。
例如，在低负荷时降低水泵的转速，减少能耗。
4. 协调多台水泵的运行：对于多台水泵的系统，采用智能控制策略，通过合理调度水泵的运行，使每台水泵的负荷均衡，避免单台水泵过大负荷运行，实现节能效果。
5. 提高水泵的运行效率：定期对水泵进行维护保养，保持良好的运行状态，清洗水泵内部的杂质，避免水泵因堵塞等问题导致能耗增加。
通过上述的节能改造措施，可以有效降低中央空调水泵的能耗，提高系统的能效，从而实现节能减排的目的。
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数据中心中央空调水泵变频节能改造方案的探讨
发表时间：2018-08-13T14:34:14.260Z 来源：《基层建设》2018年第19期作者：江承明[导读] 摘要：在最近几年数据中心的高速发展中，能源消耗的巨大问题变得越来越明显，因此，在建设和管理数据中心方面，更多地关注高效率和低能源消耗。
广东深圳 518129摘要：在最近几年数据中心的高速发展中，能源消耗的巨大问题变得越来越明显，因此，在建设和管理数据中心方面，更多地关注高效率和低能源消耗。
本文件分析了数据中心的能源使用情况，建议将空调泵的频率改进，并结合现实情况下显示其可行性和经济效益。
关键词：数据中心；空调系统；水泵变频；节能减排前言
中央空调系统被广泛使用在工业和民用生活中。
在当前的情况下，当中国的能源相对不足时，能源供应尤其重要。
寻求节能和稳定的可靠的管理系统是首要任务。
最好的方法是使用频率控制技术。
由于中央空调系统主要由风机和水泵，采用变频控制技术，不仅使房间旋转办公室、商场等室内温度保持状态，所以希望产品质量保证，人们感觉舒适和满足，而更重要的是它能带来高节能效果好的经济效益。
中央空调系统，作为数据处理中心的专门冷却设备，负责管理设备的温度和湿度，并确保信息技术设备的稳定工作，以及一种主要的能源消耗设备（约30%至40%的能源消耗）。
因此，为了在中央空调中进行能源改革，这是为了确保引擎室的正常冷却，以及减少能源消耗、电力下降、创造无损失的情况。
一、中央空调水泵变频节能理论分析由于空调系统设计主要针对最大冷负荷，在夏季期间存有一定温度差异，因数据中心在下载过程中也有一定的因素影响，在逐步增加负荷会影响冷负荷的大小，导致实际冷负荷在不同时期的不同的发展。
空调系统在正常配置之间有区别。
空调传统配置状态下形成电能浪费。
因此，中央空调系统有一定数量的节能空间。
目前，大部分的空调和精密空调设备都在使用智能化设备，可以根据负载的条件调节冷功率，并在一定程度上提供节能控制。
然而，当水循环系统（水泵）时，在计算额定流量，在计算压力配置时，大部分时间都在低的温度和高流量的情况下工作，导致能源消耗的引擎和水泵，通过调节冷却水泵的频率（旋转速度），在低负荷下供水系统的节能，可以保持良好的节能效果。
水循环的重要动力是水泵，也是主要耗电设备。
水传输能量的变化主要由水泵的速度调节。
由于水泵的负荷的速度与转子的旋转频率成正比，通过水泵系统的频率控制实现节约能源，分析如下这是一种异步电动机速度的频率和转差率，pP- 为极对数。
水泵是一种平方性的转矩负载，即转矩T与转速N的平方成正比，所以它是发动机的输出功率。
因此，当发动机的速度稍微减少时，发动机的功率损失会大大减少，能源消耗大幅下降。
二、中央空调水泵变频改造设计思路考虑投资成本和实际应用效果，这次中央空调变频水泵冷却数据中心利用南方温度传感器模块、数模转换模块、控制、逆变器等设备组成闭环自动控制热电偶系统基于温度和压力及冷却循环水送水它主要是基于温度调节和增压。
它使用了调频技术，以调出水泵的速度，并根据室内冷却需求调节冷却水泵实现节约能源。
方案设计关键点如下： 1）在全面处理空调和水泵的主要问题时，在不同的冷却液冷却系统中，有一个冷却液的循环系统，必须允许冷却水泵进行自动、旋转和停止，以确保空调系统有足够的冷却。
高效节能。
2）节能装置的最低使用频率应满足于最偏远的计算机室外空调（或最不稳定的供水）的需求。
因此，需要有效地安装温度和压力传感器，制定管理策略并安装相应的阀门。
最重要的是让整个机楼正常冷却。
3）每一个变频器控制的装置可以手动或自动选择使用频率的频率特性和变频模式，因此，自动转换频率可以自动转化为频率特性 4）并行管理系统与现有的启动控制系统并列。
在这两个链条之间，有一个电气锁和机械联锁。
当频率变频器启动时，旧的启动电路将关闭，禁止启动。
这是正确的。
三、对系统软件的功能和实现进行控制按照控制对象的不同以及作用的不用，对各软件的功能进行以下描述。
1）冷冻循环水的部分。
这部分主要是确定在入口处的蒸发器中产生的温度的差异。
在夏季的冷却时间内，在输入和输出温度之间的温度差异低于标准的温度，因此，频率变换器的实际输出频率应该相应减少 2）冷却循环水的部分。
这部分基本原理是，冷却循环水系统在实际操作中工作，但它们之间存在着很大的差异：在冷凝液中与冷凝器之间的温度差异与标准的温度不同。
然后，气流的速度必须以适当的方式增加，就像冷却循环的水一样。
四、中央空调末端送风的变频控制在中央空调系统中，清洁空气可以直接通过风扇进入房间，而热交换器完全交换了房间的温度。
在所有的运输过程中，通常都是在流水环境中使用的水，当水的温度是恒定的，内部冷却量（加热）可以通过改变空气量来调节，也可以改变空气供给量。
调整风扇的风扇速度，使用风扇的变频器，然后你可以在变化的频率变化时，输入的频率变化也会产生相应的变化，而不仅仅是为了节省能源，而且还会降低系统的噪音，降低成本和改善舒适。
4 中央空调水泵变频改造效益分析根据变频改进后的测试，功耗与当前引擎室的压力水泵相比下降了大约53%，而设备舱的冷却不影响，而节能效果是完美的。
一半的时间，两套冷却水泵会在一个频率上运行，三套冷却水泵会在变频器上运行。
每台水泵的平均频率可以减少到45赫兹。
这将节省大约35万美元。
据估计，投资支出将在一年内收回，而经济效益是巨大的。
结束语
此次数据中心中央空调水泵变频改造是在不影响空调系统正常供冷的前提条件下，通过对冷冻水泵和冷却水泵进行有效管理控制，实现水泵的变频节能、高效运行。
参考文献：
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作者简介：
江承明；身份证号：36042819840507XXXX；出生年月：1984年5月7日；出生地：江西省都昌县；毕业院校：山东农业大学（本科）中山大学（硕士研究生）；研究方向：数据中心暖通空调工程和冷机控制系统施工安装及调试。