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摘要:SX Z8-2040 hm2中央空调是某服装厂的空调设备。它的制冷量是根据炎热的夏季和最大的人流量设计的，与之匹配的制冷和冷却水泵电机也是如此。众所周知，中国的气候四季分明。就广东省而言，大概有四个月是炎热的，另外八个月相对温度较低，加上昼夜温差。(服装厂有夜班)对于中央空调来说，会有一些制冷量过剩，导致室内温度不稳定。水泵属于二次律负载，全工频运行时功率因数和效率很低。另外，电机的配置过大，造成了能源的极大浪费。另一方面，由于水泵以Y-△启动，以全工频运行，造成很大的机械磨损。停机时产生回水水锤，造成止水阀和水泵的磨损和损坏。如果制冷泵、冷却泵改为变频调速，则配置温差PID闭环控制。可以降低水泵转速，改善启动性能，简化电路，停止惯性。以上改进可以降低机械磨损率和电气故障率，消除水锤现象，更重要的是节约能源。然而，在当今世界能源日益紧张的情况下，对中央空调进行节能改造具有重要的现实意义和深远的历史意义。

关键词:中央空调，变频调速，温差控制，PID，节能。论文内容:(1)中央空调系统的基本组成中央空调系统由制冷系统、冷却水循环系统和冷冻水循环系统三部分组成。1、制冷系统(制冷机组)制冷机组是中央空调的心脏，制冷的源头，它由压缩机、冷凝器等组成。其作用是通过制冷机组的“内部热交换”将循环回水降低到7-10℃。型号为SX Z8-2040 hm2，中文全称是:蒸汽双效溴化锂吸收式制冷机组，制冷量2040KW，冷水流量350立方米/小时。2.冷却水循环系统由冷却泵、冷却水塔、冷却风机和管道组成。其作用是利用冷却泵加压，将冷却水送入制冷机组不断循环，并带走制冷机组释放的热量(机械运动和内部热交换产生的热量)。3.冷冻水循环系统由冷冻泵、管道、风箱和风扇组成。从制冷机组“冷冻”出来的冷冻水被冷冻泵加压，输送到各个用户的风箱，风箱内蒸发器蒸发的冷空气被风机带走。(2)温控用热敏电阻和热电偶配有温控保护电路，触摸屏显示观察。(3)牵引系统1，制冷机组牵引系统:压缩机和机组，配电为6。25KW，其中* * *为5。有两台5KW电泵，压缩机由热蒸汽驱动。2.冷却泵驱动系统:两台55KW水泵电机，y-△启动，一用一备。3.冷冻泵驱动系统:两台55KW水泵电机，y-△启动，一用一备。4.风机拖动系统:一台22KW水冷风机和几台4KW风机。(四)系统改造的基本考虑1。为了达到节能的目的，水泵为二次负荷，一般为弹性负荷，可收缩性强，节能潜力可观。水泵的阻力矩与转速的二次方成正比，所以低速时的阻力矩远小于额定转矩。在工频额定电压下运行时，水泵的有效转矩与负载转矩相差很大，这是水泵负载的机械特性，如大马拉小车，技术系数低，效率低。a是泵负载在工频额定电压下运行的机械特性曲线。当负载转矩等于电机额定转矩TLN时，额定工作点为N，转速为nN。当负载转矩降低到TLQ时，工作点移动到Q，转速增加到nq。如上所述，此时的功率因数和效率都很低。

b变频降压运行A额定电压下的变频调速，可以根据U/F的比值调节电机转速和有效转矩，降低电机承受的电压和频率，使电机的有效转矩接近负载转矩。图4-2 b显示了降压后泵的机械特性曲线。电机的有效转矩为TME，非常接近负载转矩TLQ。那么功率因数和效率都处于最佳状态，电流降低，电压也降低。我们知道:P=UICOS￠根据这个公式，随着输出电压和电流的降低，输出功率自然降低，达到节能的目的。2.如上所述，中央空调系统的外部热交换由两个循环系统完成，即冷却水循环系统和冷冻水循环系统。我们知道，水泵电机的速度与循环水的速度成正比，整个过程

电机、水泵、冷却泵、循环系统、变频器-+电源、给定温差变送器、温度传感器，中央空调系统热交换的速度也与循环水的速度成正比。如果根据回水和进水的温度来控制循环水的流速，就控制了热交换的速度。根据这一原理，冷却泵和冷冻泵可以根据温度采用变频和内置PID智能调速来控制电机的速度。这是一种合理的控制方式。温度高说明空调系统释放的热量在增加，所以水泵电机要提高转速，否则可以降低转速，节约能源。(五)系统具体改造方案1。冷冻水循环系统对冷冻水出口温度的控制是制冷机组“冷冻”的结果，相对稳定。因此，仅回水温度就足以反映室内温度。因此，冷冻泵的变频调速系统可以根据回水温度进行控制。回水温度高说明室温高，要提高冷冻泵的转速，加快冷冻水的循环。反之，回水温度低意味着室温低，可以降低冷冻泵的转速，减缓冷冻水的循环速度。2、冷却水循环系统控制由于冷却塔的水温随环境温度而变化，其一侧无法准确反映制冷机组内部产生的热量。因此，冷却泵的转速应根据回水和进水的温度，实现回水和进水的恒温差控制，使电机的变频调速合理化。温差大说明制冷机组产热量大，内部换热速度要加快。应增加冷却泵的转速，以提高冷却水的循环速度。温差小意味着制冷机组产生的热量少，可以降低制冷泵的转速来降低冷却水的循环速度。3.恒温(度)差控制冷冻水循环系统，仅回水温度就足以反映外部换热的速度。Pt100铂电阻可与E系列温控器配合使用，通过热敏电阻和温控器将回水温度转换成电信号，输出电流为4-20 mA，可作为变频器的反馈信号，与给定的字母进行比较。在冷却水循环系统中，水塔的水温随环境温度而变化。不能单方面反映的换热速度，必须以回水温度和进水温度为基础。两个温差变送器Pt100铂电阻配合使用，通过热电阻和温差控制器将回水和进水的温差转换成电信号。输出电流为4-20mA，作为变频器的反馈信号，与给定信号进行比较。确定水泵的旋转。(六)变频器的参数设置及系统控制原理1，TVF2455 9952=1数据初始化9906=2 PID应用宏的相关参数设置，该宏是为闭环控制系统设计的，适用于压力、温度、流量控制。PID应用宏有以下内容:输入信号，输出信号，输入U/I选择启动/停止(DI1 D15)模拟输出变频。模拟给定的(AI1)频率。输出变频AI1 0—10V实际值(AI2)。Ai20-10V控制模式(DI2)继电器输出1故障输出或4-20mA允许运行(DI6)继电器输出2恒速运行1001 = 1 =(di 654 38+0)启动/停止1002=2 2=(DI2)通电启动(PID)1003=65438+

输入AI1给定1201=4 4=DI3多速输出1205=50多速4给定对应DI3单元HZ1401=4 4=故障吸合继电器输出1。变量2102=1停止功能1=惯性停车2008=50最大频率单位HZ2007=28最小频率单位HZ4405=1偏差值取反1=反2202=8加速时间单位S2602 = 2 U/F. 2 .控制原理图显示AI 1 REF AGNDRP-0-10V模拟给定电压。ai2和反馈信号(4-20MA)。DI6——允许操作。DI1—开始。di2-手动/自动(闭合PID控制)。DI3—-恒速运行。KM继电器—故障引入。水泵刚启动时，热电阻Rt1和Rt2之间没有温差，因为进水和回水的温度相等。温差变送器只有很小的输出，变频器放在手动位置。此时KI1 KI4 KI6关闭变频器恒速运行。20分钟后，冷却水管的进水口和出水口的温差，温差变送器根据温差值输出4-20mA的偏差信号作为变频器的反馈信号。当KI4关断，KI2导通时，变频器进入自动PID闭环控制环节，将模拟给定电压与反馈信号进行比较，得到偏差值，然后输出模拟给定频率信号，控制冷却泵电机的频率，从而控制电机的转速。温差大，说明“热交换加快”，电机转速加快。当温差较小时，可减慢电机速度。另一方面，由于变频器设置为2602=2，可以充分利用变频器调压调频的突出特性。使U/F比处于最佳状态，然后有效转矩和负载转矩非常接近，达到节能的目的。(七)改为变频调速的运行效果经过近一年的运行，用户的反应是半年就已经回本了。如果平均节能30%，功率为110KW，每小时至少节能30度，达到预期效果。具体有以下几点:1。通过观察冷却泵的转速降至，最高频率为42HZ，最低频率为28HZ。节能35%左右。制冷泵的转速降至，最高频率为46HZ，最低频率为35HZ。节能25%左右。2.按每天16小时计算，一年可节能:172800千瓦时。3.简化了控制电路，降低了电气故障率。4.控温效果好，室内温度比较稳定。5、电机转速下降，机械磨损明显减少。实施惯性停机，消除水锤现象。