专利名称：中央空调水泵变频增压系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种中央空调系统。
技术背景在中央空调系统中，冷冻水泵和冷却水泵及热水循环泵的容量是按照最大设计冷 /热负载(即最低/高气温时)选定的，且留有10%左右的余量，在一年四季中，水泵系统长期在固定的最大水流量下工作。由于季节、昼夜的温度变化及用户负荷的变化，空调实际的热负载在绝大部分时间内远比设计负载低。与决定水泵流量的压力的最大设计负载(负载率为100%)相比，一年中负载率在50%以下的运行小时数约占全部运行时间的50%以上。一般冷冻设计温差为5-7°C，冷却水的设计温差4-5°C最为理想，而事实上在全年绝大部分运行时间里，冷冻水、冷却水的温差仅为2-4°C，即水泵系统长期在低温差、大流量情况下工作，从而增加了管路系统的能量损失，浪费了水泵运行的输送能量。
发明内容本实用新型针对现有技术的上述不足，提供一种充分利用水泵运行的输送能量， 进而起到节能作用的中央空调水泵变频增压系统。本实用新型的技术解决方案是一种中央空调水泵变频增压系统，中央空调的水泵均配有变频器VFD。中央空调的冷却塔风机也配有变频器VFD。中央空调的控制系统包括中央处理器CPU，以及配备在各个水泵上的压力传感器 P、温度传感器T和变频器VFD，将各个水泵的压力、温度传感器采集的信号输送至中央处理器CPU，经中央处理器CPU处理后输出信号控制变频器VFD。在中央空调所设水泵的输出口处设有增压器。理论上水泵的流量q与转速η成正比，温差Δ t与运转η成反比，扬程h与转速 η的二次方成正比，而轴功率ρ与转速η三次方成正比。实验数据显示水泵平均转速下降 10 %，水泵节能率为27.1%，水泵平均转速下降20 %，水泵节能率为48. 8 %，水泵平均转速下30 %，水泵节能率为65.7%，如此类推。本实用新型采用变频器，让水泵和风机根据需要调整转速，按需供应水量，实现变流量调节，使冷冻(却)水的出回水温差控制在所需的范围内，使冷冻水、冷却水的流量和冷却塔的风机与建筑物需要的冷量及制冷机组的制冷量相匹配，达到节电目的。而且由于变频器的启动、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，延长设备运行寿命。另一方面，设备噪音、震动均减小，保护了环境。此外本实用新型配备的增压器是根据当流体进入增压装置后，在负压的作用下被吸水室与循环泵出口的水流汇成高密度的流体，从而在不变截面的管道中产生压力激波， 将有效的压力转化为动能。这部分能量可代替循环泵的部分扬程，在保持常规设计的循环泵流量不变的情况下，一旦循环泵的扬程降低，则循环泵所配的电机功率可大幅降低，从而达到节电的目的。通过上述方式本实用新型全年平均节能率可保证达到40%以上。
图1为本实用新型中央空调的控制系统的结构原理框图。图2为本实用新型增压器的安装示意图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。如图1、2所示，一种中央空调水泵变频增压系统，中央空调设有冷却水泵、冷媒水泵、热水循环泵及冷却塔风机，上述水泵及冷却塔风机均配有变频器VFD。中央空调的控制系统采用DDC系统，包括中央处理器CPU，以及配备在各个水泵上的压力传感器P、温度传感器T和变频器VFD，将各个水泵的压力、温度传感器采集的信号输送至中央处理器CPU，经中央处理器CPU处理后输出信号控制变频器VFD进而调整水泵的转速。上述水泵1的输出口处设有增压器2。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工作设计的，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。从我公司对中央空调的变频节能改造得出以下的数据，其冷却水泵、冷温水泵在低流量运行时，可以大幅度节省电力，尤其针对溴化锂制冷机冷却水流量曲线的特点，采用变频控制，意义更大，测试数据为例当制冷量75%时，机组所需冷却水流量34%，水泵电耗约20% ；当制冷量50%时，机组所需冷却水流量22%，水泵电耗约15%。中央空调的冷媒水泵的功率是根据空调满负荷工作设计的，当需要的冷量或热量没有达到空调的满负荷，这时就可以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。可在低负荷季节适当降低流量，如90%流量时，电耗约75%。中央空调的热水循环泵可根据室外的温度及室内的实际热量需求，对水流量进行变频控制，达到节电目的。
权利要求1.一种中央空调水泵变频增压系统，其特征在于中央空调的水泵均配有变频器VFD。
2.根据权利要求1所述的中央空调水泵变频增压系统，其特征在于中央空调的冷却塔风机也配有变频器VFD。
3.根据权利要求1所述的中央空调水泵变频增压系统，其特征在于中央空调的控制系统包括中央处理器CPU，以及配备在各个水泵上的压力传感器P、温度传感器T和变频器 VFD，将各个水泵的压力、温度传感器采集的信号输送至中央处理器CPU，经中央处理器CPU 处理后输出信号控制变频器VFD。
4.根据权利要求1所述的中央空调水泵变频增压系统，其特征在于在中央空调所设水泵(1)的输出口处设有增压器O)。
专利摘要本实用新型公开一种中央空调水泵变频增压系统，中央空调的水泵、风机均配有变频器VFD。让水泵和风机根据需要调整转速，按需供应水量，实现变流量调节，使冷冻(却)水的出回水温差控制在所需的范围内，使冷冻水、冷却水的流量和冷却塔的风机与建筑物需要的冷量及制冷机组的制冷量相匹配，达到节电目的。而且由于变频器的启动、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，延长设备运行寿命。另一方面，设备噪音、震动均减小，保护了环境。
文档编号F04B49/06GK202203093SQ20112028987
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月10日 优先权日2011年8月10日
发明者蔡建平 申请人:大连盛和自控技术有限公司