螺桿式冷水機(jī)組能量的變頻調(diào)節(jié)
1.變頻驅(qū)動(dòng)裝置的工作原理 裝有變頻驅(qū)動(dòng)裝置的VSD的螺桿冷水機(jī)組采用獨(dú)特的自適應(yīng)冷量控制邏輯,根據(jù)工況變化同步調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速、滑閥開度、滑塊位置以及節(jié)流閥開度,使滑閥位置、壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、內(nèi)容積比以蒸發(fā)器供液量始終保持*佳匹配,從而保證機(jī)組始終在*佳工況下運(yùn)行。
2.邏輯控制
1)容積比的調(diào)節(jié)
在溫度的調(diào)節(jié)過程中,冷水機(jī)組的內(nèi)、外壓比會(huì)不斷變化,控制系統(tǒng)根據(jù)冷凝壓力和蒸發(fā)壓力的比值調(diào)節(jié)滑塊位置,使壓縮機(jī)內(nèi)壓比等于或接近外壓比。同時(shí)機(jī)組的壓比限制著電機(jī)轉(zhuǎn)速變化及滑閥的動(dòng)作,控制進(jìn)入蒸發(fā)器制冷劑的流量。
2)溫度控制
VSD控制的基本參數(shù)是冷水實(shí)際出水溫度與設(shè)定值的偏差,根據(jù)溫差調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速及滑閥位置。當(dāng)機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),滑閥全關(guān),電機(jī)轉(zhuǎn)速邏輯模塊完全由溫度偏差控制。隨負(fù)荷減小,通過變頻驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)輸入電流頻率,直到電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到*低為止。如果負(fù)荷繼續(xù)降低,則滑閥逐漸打開,滑閥控制邏輯模塊根據(jù)實(shí)際工況決定滑閥開度;當(dāng)機(jī)組需要加載,再由變頻驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)電流頻率,提高電機(jī)轉(zhuǎn)速。同時(shí),壓力保護(hù)裝置始終檢測(cè)機(jī)組蒸發(fā)壓力和冷凝壓力,防止系統(tǒng)過載。
3 VSD的節(jié)能分析
采用VSD能使機(jī)組內(nèi)、外壓比不平衡造成的附加功耗;在機(jī)組負(fù)荷較低(低于60%)時(shí),滑閥有效長(zhǎng)度不會(huì)變短,從而又避免了采用滑閥調(diào)節(jié)時(shí)在低負(fù)荷工況下效率的陡降,同時(shí)對(duì)供液量的自動(dòng)調(diào)節(jié),使進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量能保持*佳值,所以,采用變頻驅(qū)動(dòng)裝置在低負(fù)荷時(shí)的節(jié)能效果明顯。表1是對(duì)同一型號(hào)螺桿冷水機(jī)組在相同工況下采用定轉(zhuǎn)速滑閥調(diào)節(jié)與VSD法調(diào)節(jié)測(cè)得的能耗對(duì)比。
采用變頻驅(qū)動(dòng)裝置的螺桿冷水機(jī)組平均節(jié)能20%以上,且負(fù)荷越低,節(jié)能效果越明顯,如負(fù)荷20%時(shí)節(jié)能約為30%。此外,變頻驅(qū)動(dòng)裝置能自動(dòng)修正功率因數(shù),故在機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),能保證功率因數(shù)不小于0.95,使電力設(shè)備利用率進(jìn)一步提高。
螺桿冷水機(jī)組采用VSD調(diào)節(jié)法在較大負(fù)荷變化范圍內(nèi)均能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,尤其在低負(fù)荷下,節(jié)能效果更加顯著。通過仿真計(jì)算發(fā)現(xiàn):當(dāng)要求載冷劑的出水溫度越低,采用變頻裝置驅(qū)動(dòng)的制冷機(jī)組節(jié)能效果就越明顯。通過對(duì)能量調(diào)節(jié)方法的優(yōu)化匹配,使制冷機(jī)組負(fù)荷的調(diào)節(jié)范圍增大,減少了因負(fù)荷低而造成的停機(jī)次數(shù);同時(shí),把機(jī)組的過載保護(hù)功能全部集成到主控模塊內(nèi)實(shí)現(xiàn),可以提高系統(tǒng)運(yùn)行的**性和可靠性。