Palabras clave: aire acondicionado central, regulación de velocidad por frecuencia variable, control de diferencia de temperatura, PID, ahorro energético. Contenido del documento: (1) Componentes básicos del sistema de aire acondicionado central El sistema de aire acondicionado central consta de tres partes: sistema de refrigeración, sistema de circulación de agua de refrigeración y sistema de circulación de agua enfriada. 1. Sistema de refrigeración (unidad de refrigeración) La unidad de refrigeración es el corazón del aire acondicionado central y la fuente de refrigeración. Consta de un compresor, un condensador, etc. Su función es reducir el agua de retorno en circulación a 7-10°C mediante el "intercambio de calor interno" de la unidad de refrigeración. El modelo es SX Z8-2040 hm2, el nombre completo en chino es: unidad de refrigeración por absorción de bromuro de litio de doble efecto a vapor, capacidad de enfriamiento de 2040 KW, flujo de agua fría de 350 metros cúbicos/hora. 2. El sistema de circulación de agua de refrigeración consta de bombas de refrigeración, torres de agua de refrigeración, ventiladores de refrigeración y tuberías. Su función es utilizar la bomba de enfriamiento para presurizar, enviar agua de enfriamiento a la unidad de refrigeración para una circulación continua y eliminar el calor liberado por la unidad de refrigeración (calor generado por el movimiento mecánico y el intercambio de calor interno). 3. El sistema de circulación de agua enfriada consta de bombas de congelación, tuberías, cajas de aire y ventiladores. El agua enfriada "congelada" de la unidad de refrigeración es presurizada por la bomba de congelación y transportada a la caja de aire de cada usuario. El ventilador extrae el aire frío evaporado por el evaporador en la caja de aire. (2) El termistor y el termopar para control de temperatura están equipados con un circuito de protección de control de temperatura y una pantalla táctil para observación. (3) Sistema de tracción 1, sistema de tracción de la unidad de refrigeración: compresor y unidad, la distribución de energía es de 6,25 KW, de los cuales * * * es 5. Hay dos bombas eléctricas de 5KW y el compresor funciona con vapor caliente. 2. Sistema de accionamiento de la bomba de refrigeración: dos motores de bomba de agua de 55 KW, arranque y-△, uno en uso y otro en espera. 3. Sistema de accionamiento de la bomba de congelación: dos motores de bomba de agua de 55 KW, arranque y-△, uno en uso y otro en espera. 4. Sistema de accionamiento del ventilador: un ventilador enfriado por agua de 22 KW y varios ventiladores de 4 KW. (4) Consideraciones básicas para la transformación del sistema 1. Para lograr el propósito de ahorrar energía, la bomba de agua es una carga secundaria, generalmente una carga elástica, con una fuerte contracción y un considerable potencial de ahorro de energía. El par de resistencia de la bomba de agua es proporcional al cuadrado de la velocidad, por lo que el par de resistencia a baja velocidad es mucho menor que el par nominal. Cuando funciona a la tensión nominal de frecuencia industrial, el par efectivo de la bomba de agua es muy diferente del par de carga. Esta es la característica mecánica de la carga de la bomba de agua, como un carro grande tirado por caballos, que tiene un coeficiente técnico bajo. y baja eficiencia. a es la curva característica mecánica de la carga de la bomba que funciona a la tensión nominal de frecuencia industrial. Cuando el par de carga es igual al par nominal del motor TLN, el punto de funcionamiento nominal es N y la velocidad es nN. Cuando el par de carga disminuye a TLQ, el punto de operación se mueve a Q y la velocidad de rotación aumenta a nq. Como se mencionó anteriormente, el factor de potencia y la eficiencia son muy bajos en este momento.
b Operación reductora de frecuencia variable Una regulación de velocidad de frecuencia variable bajo voltaje nominal puede ajustar la velocidad del motor y el par efectivo de acuerdo con la relación U/F, reducir el voltaje y la frecuencia que soporta el motor y aumentar el par efectivo del motor cerca del par de carga. La Figura 4-2 b muestra la curva característica mecánica de la bomba después de la reducción de presión. El par efectivo del motor es TME, que está muy cerca del par de carga TLQ. Entonces el factor de potencia y la eficiencia son óptimos, la corriente se reduce y el voltaje también se reduce.
Sabemos: P=UICOS￠Según esta fórmula, a medida que el voltaje y la corriente de salida disminuyen, la potencia de salida disminuye naturalmente, logrando el propósito de ahorrar energía. 2. Como se mencionó anteriormente, el intercambio de calor externo del sistema de aire acondicionado central se completa mediante dos sistemas de circulación, a saber, el sistema de circulación de agua de refrigeración y el sistema de circulación de agua enfriada. Sabemos que la velocidad del motor de la bomba de agua es directamente proporcional a la velocidad del agua en circulación. Todo el proceso.
Motor, bomba de agua, bomba de enfriamiento, sistema de circulación, convertidor de frecuencia-suministro de energía, temperatura dada. Transmisor de diferencia, sensor de temperatura, central La velocidad del intercambio de calor en el sistema de aire acondicionado también es directamente proporcional a la velocidad del agua en circulación. Si el caudal de agua en circulación se controla en función de las temperaturas del agua de retorno y del agua entrante, se controla la velocidad del intercambio de calor. Según este principio, las bombas de refrigeración y las bombas de congelación pueden utilizar conversión de frecuencia y regulación de velocidad inteligente PID integrada para controlar la velocidad del motor según la temperatura. Esta es una forma razonable de control. La temperatura alta indica que el calor liberado por el sistema de aire acondicionado está aumentando, por lo que se debe aumentar la velocidad del motor de la bomba de agua; de lo contrario, se puede reducir la velocidad para ahorrar energía. (5) Plan de transformación específico del sistema 1. El control de la temperatura de salida del agua enfriada mediante el sistema de circulación de agua enfriada es el resultado de la "congelación" de la unidad de refrigeración y es relativamente estable. Por lo tanto, la temperatura del agua de retorno por sí sola es suficiente para reflejar la temperatura interior. Por lo tanto, el sistema de regulación de velocidad de conversión de frecuencia de la bomba de congelación se puede controlar según la temperatura del agua de retorno. Una temperatura alta del agua de retorno indica una temperatura ambiente alta. Es necesario aumentar la velocidad de la bomba de congelación y acelerar la circulación del agua enfriada. Por el contrario, una temperatura baja del agua de retorno significa una temperatura ambiente baja, lo que puede reducir la velocidad de la bomba de congelación y ralentizar la velocidad de circulación del agua enfriada. 2. Control del sistema de circulación del agua de refrigeración Dado que la temperatura del agua de la torre de refrigeración cambia con la temperatura ambiente, un lado de la torre de refrigeración no puede reflejar con precisión el calor generado dentro de la unidad de refrigeración. Por lo tanto, la velocidad de la bomba de enfriamiento debe basarse en las temperaturas del agua de retorno y del agua de entrada para lograr un control constante de la diferencia de temperatura entre el agua de retorno y el agua de entrada, a fin de racionalizar la regulación de la velocidad de conversión de frecuencia del motor. Una gran diferencia de temperatura indica que la unidad de refrigeración produce una gran cantidad de calor y se debe acelerar la tasa de intercambio de calor interno. Se debe aumentar la velocidad de la bomba de enfriamiento para aumentar la velocidad de circulación del agua de enfriamiento. Una pequeña diferencia de temperatura significa que la unidad de refrigeración genera menos calor y la velocidad de la bomba de refrigeración se puede reducir para reducir la velocidad de circulación del agua de refrigeración. 3. La diferencia constante de temperatura (grados) controla el sistema de circulación de agua enfriada, y la temperatura del agua de retorno por sí sola es suficiente para reflejar la velocidad del intercambio de calor externo. La resistencia de platino Pt100 se puede utilizar junto con el termostato de la serie E. La temperatura del agua de retorno se convierte en una señal eléctrica a través del termistor y el termostato. La corriente de salida es de 4-20 mA, que se puede utilizar como señal de retroalimentación para el. Se compara el convertidor de frecuencia para que coincida con las letras dadas. En el sistema de circulación de agua de refrigeración, la temperatura del agua de la torre de agua cambia con la temperatura ambiente. La tasa de intercambio de calor que no se puede reflejar unilateralmente debe basarse en la temperatura del agua de retorno y la temperatura del agua de entrada. Se utilizan dos transmisores de diferencia de temperatura con resistencias de platino Pt100 juntas para convertir la diferencia de temperatura entre el agua de retorno y el agua entrante en una señal eléctrica a través de la resistencia térmica y el controlador de diferencia de temperatura. La corriente de salida es de 4-20 mA, que se utiliza como señal de retroalimentación del convertidor de frecuencia y se compara con la señal dada. Determine la rotación de la bomba de agua. (6) Configuración de parámetros del convertidor de frecuencia y principio de control del sistema 1, TVF2455 9952=1 inicialización de datos 9906=2 Configuración de parámetros relacionados de la macro de aplicación PID Esta macro está diseñada para sistemas de control de circuito cerrado y es adecuada para presión y temperatura. y control de flujo. La macro de aplicación PID tiene los siguientes contenidos: señal de entrada, señal de salida, selección de U/I de entrada, inicio/parada (DI1 D15), conversión de frecuencia de salida analógica. Simule la frecuencia dada (AI1). Conversión de frecuencia de salida AI1 0-10V valor real (AI2). Modo de control Ai20-10V (DI2) Salida de relé 1 salida de falla o operación permitida de 4-20 mA (DI6) Salida de relé 2 operación de velocidad constante 1001 = 1 = (di 654 38 0) arranque/parada 1002=2 2=(DI2) alimentación en arranque (PID) 1003=65438
Entrada AI1 dada 1201=4 4=DI3 salida multivelocidad 1205=50 multivelocidad 4 dada correspondiente a la unidad DI3 HZ1401=4 4=salida de relé de activación de falla 1 .
Variable 2102=1 Función de parada 1=Parada por inercia 2008=50 Unidad de frecuencia máxima HZ2007=28 Unidad de frecuencia mínima HZ4405=1 Inversión del valor de desviación 1=Inversión 2202=8 Unidad de tiempo de aceleración S2602 = 2 U/F 2. Diagrama esquemático de control Pantalla. AI 1 REF AGNDRP-0-10V tensión dada analógica. ai2 y señal de retroalimentación (4-20MA). DI6 - Operación permitida. DI1—Iniciar. di2-manual/automático (control PID cerrado). DI3——Operación a velocidad constante. Relé KM - introducción de fallo. Cuando la bomba de agua recién arranca, no hay diferencia de temperatura entre las resistencias térmicas Rt1 y Rt2 porque las temperaturas del agua de entrada y de retorno son iguales. El transmisor de diferencia de temperatura tiene sólo una pequeña salida y el convertidor de frecuencia está colocado en la posición manual. En este momento, KI1 KI4 KI6 apaga el inversor y funciona a velocidad constante. Después de 20 minutos, según la diferencia de temperatura entre la entrada y salida de agua de la tubería de agua de refrigeración, el transmisor de diferencia de temperatura emite una señal de desviación de 4-20 mA como señal de retroalimentación del convertidor de frecuencia según el valor de la diferencia de temperatura. Cuando se apaga KI4 y se enciende KI2, el inversor ingresa al enlace de control de circuito cerrado PID automático, compara el voltaje analógico dado con la señal de retroalimentación, obtiene el valor de desviación y luego emite la señal de frecuencia analógica dada para controlar la frecuencia. del motor de la bomba de enfriamiento, controlando así la velocidad del motor. Una gran diferencia de temperatura significa que "se acelera el intercambio de calor" y se acelera la velocidad del motor. Cuando la diferencia de temperatura es pequeña, se puede reducir la velocidad del motor. Por otro lado, dado que el convertidor de frecuencia está configurado en 2602=2, se pueden utilizar plenamente las excelentes características de regulación de voltaje y regulación de frecuencia del convertidor de frecuencia. Haga que la relación U/F esté en el mejor estado, y luego el par efectivo y el par de carga estarán muy cerca para lograr el propósito de ahorrar energía. (7) El efecto operativo del cambio a la regulación de velocidad de frecuencia variable Después de casi un año de funcionamiento, la reacción del usuario es que el costo se ha recuperado en medio año. Si el ahorro de energía promedio es 30, la potencia es 110 KW y el ahorro de energía es al menos 30 grados por hora para lograr el efecto esperado. Los puntos específicos son los siguientes: 1. Al observar las caídas de velocidad de la bomba de enfriamiento, la frecuencia más alta es 42 HZ y la frecuencia más baja es 28 HZ. El ahorro de energía es de aproximadamente 35. La velocidad de la bomba de refrigeración se reduce a una frecuencia máxima de 46 HZ y una frecuencia mínima de 35 HZ. El ahorro de energía es de aproximadamente 25. 2. Calculado en base a 16 horas diarias, el ahorro energético que se puede conseguir en un año: 172.800 kilovatios hora. 3. Simplifique el circuito de control y reduzca la tasa de fallas eléctricas. 4. El efecto de control de temperatura es bueno y la temperatura interior es relativamente estable. 5. La velocidad del motor disminuye y el desgaste mecánico se reduce significativamente. Implementar apagado inercial para eliminar el golpe de ariete.