CN1904503A - 恒速离心式冷水机组压缩机变频节能改造装置 - Google Patents
恒速离心式冷水机组压缩机变频节能改造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1904503A CN1904503A CN 200610061915 CN200610061915A CN1904503A CN 1904503 A CN1904503 A CN 1904503A CN 200610061915 CN200610061915 CN 200610061915 CN 200610061915 A CN200610061915 A CN 200610061915A CN 1904503 A CN1904503 A CN 1904503A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- compressor
- unit
- water
- variable frequency
- energy saving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
本发明涉及一种恒速离心式冷水机组压缩机变频节能改造节能,采集了机组的冷冻出水温度、温度设定值、冷冻回水温度、冷冻水流量、导流叶片开度、压缩机实际转速等变量和参数,通过冷水机组压缩机变频智能模糊控制***,优化压缩机转速和优化导流叶片开度,使机组在各种工况下,尤其是部分负荷情况下,始终处于最佳运行状态,同时提高压缩机的效率,降低制冷机组的运行功耗,实现中央空调冷水机组的节能和经济运行,年平均节能效果在30%以上。
Description
一、技术领域:
本发明涉及一种中央空调恒速离心式冷水机组压缩机变频节能改造装置,仅针对中央空调恒速离心式机组,对机组的离心式压缩机进行变频节能改造,减少压缩机的运行功率,实现中央空调冷水机组的节能和经济运行。
二、背景技术
由于中央空调恒速离心式冷水机组压缩机不排除在满负载状态下长时间运行的可能性,所以只能按最大需求来决定压缩电动机的容量;在实际运行中,空调机组的外界负荷往往是频繁变化的,机组在部分负荷运行的时间所占的比例是非常高,因此必须要进行机组的能量调节,以保证在部分负荷时的制冷量需求,调节机组的容量,减少压缩机的运行功率;目前通常的方法是通过调节进口导流叶片,改变气体进入叶轮的方向来改变压缩机的运动特性,以达到压缩机转速不改变的情况下,调节离心式冷水机组的容量之目的;这种机组的容量调节方法,在部分负荷运行时,能效比较低,压缩机运行功率大,无法实现节能和经济运行。
三、发明内容:
(1)本发明要解决的技术问题
为了解决现有的恒速离心式冷水机组在部分负荷运行时,能效比较低,压缩机能耗过大,无法实现节能和经济运行的问题,本发明提供一种恒速离心式冷水机组压缩机变频节能改造的装置,通过对冷水机组压缩机进行变频调速改造,同时优化调节进口导流叶片的开启度,使机组处于最佳运行状态,从而降低机组在部分负荷运行时的运行功率,实现节能和经济运行。
(2)本发明所采用的技术方案
本发明为了更好地实现离心式冷水机组压缩机变频节能改造的节能效果,采集了机组的冷冻出水温度、温度设定值、冷冻回水温度、冷冻水流量、导流叶片开度、压缩机实际转速等变量和参数(参见附图1),通过冷水机组压缩机变频智能模糊控制***,优化压缩机转速和优化导流叶片开度,使机组在各种工况下,尤其是部分负荷情况下,始终处于最佳运行状态,同时提高压缩机的效率,降低制冷机组的运行功耗,实现中央空调冷水机组的节能和经济运行。
本发明的基本控制参数是冷冻水出水温度实际值与设定值的温差、实时采样冷冻水流量与温差等变量运算后的制冷量负荷。当机组在70%~100%冷负荷工况下运行时,导流叶片全开,电动机速度逻辑完全由温差控制,进入压缩机性能曲线区域1运行(参见附图2)。随着冷负荷的下降,当机组在50%~70%冷负荷工况下运行时,电动机转速将减小,直至转速达到最小为止,进入压缩机性能曲线区域2运行(参见附图2),此时,电动机将保持在最小转速,由智能模糊控制***给导流叶片控制逻辑提供信号,使其减小导流叶片的开度。随着冷负荷的继续下降,智能模糊控制***继续关闭导流叶片,当机组在制冷量太小时即冷负荷下降到小于50%工况下运行时,会造成制冷剂吸气量不足,制冷剂气流不能均匀地流入叶轮每个流道,因而叶轮不能正常排气,致使排气压力陡然下降,压缩机处于不稳定工作区,压缩机要发生喘振。为了避免喘振发生,机组在制冷量小于50%工况下运行时,智能模糊控制***应及时提高电动机的转速,这时进入压缩机性能曲线区域3运行(参见附图2)。总之,在任何工况下,冷水机组压缩机变频智能模糊控制***都能根据冷水出水温度与设定值的温差和制冷量负荷率,来优化电动机转速和导流叶片的开度,从而满足负荷要求,并使机组性能最优,效率最高,压缩机节电效果最高。
(3)有益效果
1.本发明涉及的压缩机变频节能改造装置,可大大提高在部分负荷运行时的工作效率,年平均节能效果在30%以上。
2.本发明涉及的压缩机变频节能改造装置,增强了机组的卸载能力,可以有效地防止喘震的发生。
3.本发明涉及的压缩机变频节能改造装置,实现了机组的软启动,避免了机电式启动器在启动时高达5倍的电流冲击,由于没有电流冲击,特别适合于电源容量不足的场所,如采用发电机供电***。
4.本发明涉及的压缩机变频节能改造装置,压缩机电机等设备的寿命得到有益的延长,可以全面节省维护费用。
5.本发明涉及的压缩机变频节能改造装置,使压缩机电机的功率因素达到95%,也改善了机房的噪声,运行环境宁静。
四、附图说明:
图1:冷水机组压缩机变频智能模糊控制***图
图2:离心式压缩机性能曲线图
五、具体实施方式:
开利19XR5555457DHS离心式冷水机组,该机组的制冷量2461KW/700冷吨,压缩机电机功率472KW,额定电流817A,蒸发器流量423M3/H,冷凝器流量508M3/H,冷冻泵75KW二台,流量500M3/H,冷冻泵55KW二台,流量630M3/H,水泵1用1备方式运行。
根据对2年来机组运行记录调查分析得知,冷水机组在负荷最大时,冷冻水出回水温度8℃~11.5℃,冷却水进出水温度31℃~35℃,压缩机的电流负载率为83%,而全年的多数时间内,冷冻水温差在3℃以内,平均电流负载率为60%,机组处于部分负荷情况下运行,虽然可以进行通过调节进口导流叶片,改变气体进入叶轮的方向来改变压缩机的运动特性,以达到压缩机转速不改变的情况下,调节离心式冷水机组的容量之目的;这种机组的容量调节方法,在部分负荷运行时,能效比较低,压缩机运行功率大,无法实现节能和经济运行。
下面以开利19XR离心式冷水机组为例,采用本发明装置的技术,进行具体实施说明恒速离心式冷水机组压缩机变频节能改造过程,变频器选用三菱FR-F740-S500K-CHT 500KW,额定电流866A。安装本发明装置时,必须在整个机组停电后进行,把原启动柜内的压缩机的电机线接入到变频器的UVW端子上,从原启动柜引出动力线接入变频器的RST端子上,同时还接入机组运行控制信号、停机信号、报警信号,最后改造***还安装传感器采集机组的冷冻水出水温度、冷冻回水温度、冷冻回水流量、导流叶片开度等变量,而冷冻出水温度设定值、压缩机实际转速等参数则由改造后的控制***设定和从变频器中采集压缩机转速信号。
压缩机变频节能改造完成后,机组开机操作方式与原来相同,机组开机后,冷水机组压缩机变频智能模糊控制***,通过采集了机组的冷冻出水温度、温度设定值、冷冻回水温度、冷冻水流量、导流叶片开度、压缩机实际转速等变量和参数,发出精确的速度指令和导叶开度指令,通过变频器优化调节压缩机转速,通过执行机构来优化控制导流叶片的开度,压缩机的运行功率大幅度降低,使机组在部分负荷运行时的工作效率大幅度提高。
以下为开利19XR离心式700冷吨冷水机组安装了本发明涉及的变频节能装置后的运行情况对比。
冷负荷% | 制冷量(KW) | 压缩机输入功率(KW) | 节电率% | |
压缩机工频恒速运行 | 压缩机变频运行 | |||
80 | 1970 | 342 | 299 | 12.57 |
70 | 1723 | 290 | 228 | 21.38 |
60 | 1477 | 248 | 168 | 32.26 |
50 | 1230 | 211 | 118 | 44.08 |
40 | 984 | 183 | 96 | 47.54 |
30 | 738 | 155 | 92 | 40.65 |
从上表中可以明显地得出,通过对恒速离心式冷水机组压缩机进行变频节能改造,可大幅度提高在部分负荷运行时的工作效率,年平均节能效果在30%以上。
通过对恒速离心式冷水机组压缩机进行变频节能改造,优化调节压缩机电机的速度,同时调节导流叶片的开启度,达到最佳的效率,使机组处于最佳的运行状态,从而降低在部分负荷时的运行功率,节约电费,节能改造的投资费用预计在2-3年的时间内,即可回收。
Claims (2)
1.一种恒速离心式冷水机组压缩机变频节能改造装置,其特征是:①针对中央空调恒速离心式机组进行变频节能改造②基本控制参数是冷冻水出水温度实际值与设定值的温差、实时采样冷冻水流量与温差等变量运算后的制冷量负荷③根据冷水出水温度与设定值的温差和制冷量负荷率,来优化电动机转速和导流叶片的开度,在部分负荷情况下,始终处于最佳运行状态,压缩机节电效果和工作效率最高④采用大功率变频器对恒速离心式冷水机组压缩机进行变频节能改造。
2.根据权利1所述的采集的变量为机组的冷冻出水温度、冷冻回水温度、冷冻水流量、导流叶片开度、压缩机电机的实际转速,设定的参数为温度设定值。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200610061915 CN1904503A (zh) | 2006-08-01 | 2006-08-01 | 恒速离心式冷水机组压缩机变频节能改造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200610061915 CN1904503A (zh) | 2006-08-01 | 2006-08-01 | 恒速离心式冷水机组压缩机变频节能改造装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1904503A true CN1904503A (zh) | 2007-01-31 |
Family
ID=37673816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200610061915 Pending CN1904503A (zh) | 2006-08-01 | 2006-08-01 | 恒速离心式冷水机组压缩机变频节能改造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1904503A (zh) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101957041A (zh) * | 2010-08-23 | 2011-01-26 | 张铭联 | 中央空调安全节能操作法 |
CN102003377A (zh) * | 2010-11-23 | 2011-04-06 | 北京时代科仪新能源科技有限公司 | 一种空压机控制装置及方法 |
CN102575685A (zh) * | 2009-10-21 | 2012-07-11 | 开利公司 | 用于改进性能的离心压缩机部分负载控制算法 |
CN102741624A (zh) * | 2008-02-27 | 2012-10-17 | 三菱重工业株式会社 | 涡轮制冷机和制冷***及其控制方法 |
CN103017429A (zh) * | 2012-07-02 | 2013-04-03 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 变频式工业冷水机高精度快速控制方法 |
CN104864620A (zh) * | 2014-02-26 | 2015-08-26 | 荏原冷热***株式会社 | 离心式制冷机 |
CN105444482A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-03-30 | 重庆美的通用制冷设备有限公司 | 水冷冷水机组及其节能运行控制方法 |
CN106524613A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-03-22 | 广东美的暖通设备有限公司 | 一种变频风冷热泵机组及其控制方法、控制装置 |
CN106524582A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-03-22 | 广东美的暖通设备有限公司 | 适于水侧并联风冷热泵机组的压缩机负荷控制方法及装置 |
CN107270601A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-10-20 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 一种冷水机组控制方法 |
CN107940841A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-20 | 杨可欣 | 一种制冷机组控制*** |
WO2019228173A1 (zh) * | 2018-06-01 | 2019-12-05 | 羾领节能科技(冷吨保)香港有限公司 | 变频控制***及其控制方法 |
CN111140544A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 压缩机导叶开度控制方法、装置及空调机组 |
CN112212461A (zh) * | 2020-09-10 | 2021-01-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 中央空调***及其控制方法 |
CN115127246A (zh) * | 2021-07-09 | 2022-09-30 | 上海氢枫能源技术有限公司 | 变频器控制的冷水机节能***及方法 |
CN115451596A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-12-09 | 克莱门特捷联制冷设备(上海)有限公司 | 一种离心式冷水机组开机快速稳定的能量控制方法 |
-
2006
- 2006-08-01 CN CN 200610061915 patent/CN1904503A/zh active Pending
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102741624A (zh) * | 2008-02-27 | 2012-10-17 | 三菱重工业株式会社 | 涡轮制冷机和制冷***及其控制方法 |
CN102741624B (zh) * | 2008-02-27 | 2015-09-16 | 三菱重工业株式会社 | 涡轮制冷机和制冷***及其控制方法 |
CN102575685B (zh) * | 2009-10-21 | 2015-08-12 | 开利公司 | 用于改进性能的离心压缩机部分负载控制算法 |
CN102575685A (zh) * | 2009-10-21 | 2012-07-11 | 开利公司 | 用于改进性能的离心压缩机部分负载控制算法 |
US10544801B2 (en) | 2009-10-21 | 2020-01-28 | Carrier Corporation | Centrifugal compressor part load control algorithm for improved performance |
CN101957041A (zh) * | 2010-08-23 | 2011-01-26 | 张铭联 | 中央空调安全节能操作法 |
CN102003377A (zh) * | 2010-11-23 | 2011-04-06 | 北京时代科仪新能源科技有限公司 | 一种空压机控制装置及方法 |
CN103017429A (zh) * | 2012-07-02 | 2013-04-03 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 变频式工业冷水机高精度快速控制方法 |
CN103017429B (zh) * | 2012-07-02 | 2014-11-26 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 变频式工业冷水机高精度快速控制方法 |
CN104864620A (zh) * | 2014-02-26 | 2015-08-26 | 荏原冷热***株式会社 | 离心式制冷机 |
CN104864620B (zh) * | 2014-02-26 | 2019-01-01 | 荏原冷热***株式会社 | 离心式制冷机 |
CN105444482A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-03-30 | 重庆美的通用制冷设备有限公司 | 水冷冷水机组及其节能运行控制方法 |
CN106524613A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-03-22 | 广东美的暖通设备有限公司 | 一种变频风冷热泵机组及其控制方法、控制装置 |
CN106524582B (zh) * | 2016-11-24 | 2019-04-19 | 广东美的暖通设备有限公司 | 适于水侧并联风冷热泵机组的压缩机负荷控制方法及装置 |
CN106524582A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-03-22 | 广东美的暖通设备有限公司 | 适于水侧并联风冷热泵机组的压缩机负荷控制方法及装置 |
CN107270601A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-10-20 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 一种冷水机组控制方法 |
CN107940841A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-20 | 杨可欣 | 一种制冷机组控制*** |
WO2019228173A1 (zh) * | 2018-06-01 | 2019-12-05 | 羾领节能科技(冷吨保)香港有限公司 | 变频控制***及其控制方法 |
CN112074693A (zh) * | 2018-06-01 | 2020-12-11 | 羾领节能科技 (冷吨保)香港有限公司 | 变频控制***及其控制方法 |
CN111140544A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 压缩机导叶开度控制方法、装置及空调机组 |
CN112212461A (zh) * | 2020-09-10 | 2021-01-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 中央空调***及其控制方法 |
CN115127246A (zh) * | 2021-07-09 | 2022-09-30 | 上海氢枫能源技术有限公司 | 变频器控制的冷水机节能***及方法 |
CN115451596A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-12-09 | 克莱门特捷联制冷设备(上海)有限公司 | 一种离心式冷水机组开机快速稳定的能量控制方法 |
CN115451596B (zh) * | 2022-08-31 | 2024-07-09 | 克莱门特捷联制冷设备(上海)有限公司 | 一种离心式冷水机组开机快速稳定的能量控制方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1904503A (zh) | 恒速离心式冷水机组压缩机变频节能改造装置 | |
CN101498494B (zh) | 一种集中空调***的经济运行方法 | |
CN109751911B (zh) | 冷却塔风机频率自适应调节方法及空调*** | |
CN114396714B (zh) | 一种***启动台数自动控制运行***和方法 | |
CN114611288A (zh) | 一种中央空调***智能化高效机房节能算法模型 | |
CN2703223Y (zh) | 中央空调节能控制装置 | |
CN112377996B (zh) | 空调***和空调***的控制方法 | |
CN114576806A (zh) | 一种基于变频控制的中央空调冷却水***节能优化方法 | |
CN2842275Y (zh) | 可根据制冷负荷变化自动调节的中央空调节能*** | |
CN117387250A (zh) | 多模块空气源热泵***及其分组控制方法 | |
WO2024046016A1 (zh) | 一种中央空调***水泵节能控制器及节能控制方法 | |
CN203396028U (zh) | 一种中央空调节电*** | |
CN210951740U (zh) | 一种高效节能型动力站冷水机组加减载控制*** | |
CN111895581A (zh) | 一种中央空调***主机自主寻优控制方法 | |
CN1598426A (zh) | 中央空调冷却水节能装置 | |
CN110864416A (zh) | 一种中央空调***启停优化控制方法 | |
CN111059657A (zh) | 一种制冷制冰空调机组和控制方法 | |
CN110230867B (zh) | 空调的运行控制方法与装置 | |
CN113739357B (zh) | 高效机房控制方法、装置、***及中央空调 | |
CN213396005U (zh) | 一种适用于单台空气源热泵机组冷热调节*** | |
CN211084939U (zh) | 一种高能效动力站自然冷却控制*** | |
CN204494714U (zh) | 一种冷凝风量调节控制装置 | |
CN203501386U (zh) | 一种中央空调变频驱动*** | |
CN202203093U (zh) | 中央空调水泵变频增压*** | |
CN201561530U (zh) | 大型并联中央空调机组和/或并联空气压缩机机组用电过程优化控制器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |