螺杆式冷水机组能量的变频调节

阿宇

作者：北方交通大学 房立存 钱兴华 江玮 唐山化学纤维厂 候晨光 , I5 j2 z" U" z4 k! F6 k! k/ O ! Q- ]. h( } _3 l6 W摘要：/ ) m; _ k4 ]1 t) y4 ^5 D8 `+ o 关键词：/ w. f5 E" W' T/ c4 B8 d/ v+ R % w9 L; w k- y" z( _: M1 J; Z2 n螺杆制冷压缩机已广泛用于工业制冷和空调中，但国外一些文献指出冷水机组绝大部分时间是在小于60%负荷率情况下运行，这种情况在我国尤为严重。传统的能量调节方法不能满足机组在部分负荷下的节能要求，因此螺杆制冷机亟待推广变频能量调节法。 1．变频驱动装置的工作原理 装有变频驱动装置的VSD（Variable-speed device）的螺杆冷水机组采用独特的自适应冷量控制逻辑，根据工况变化同步调节电机转速、滑阀开度、滑块位置以及节流阀开度，使滑阀位置、压缩机转速、内容积比以蒸发器供液量始终保持最佳匹配，从而保证机组始终在最佳工况下运行。 % c$ I) y% R# W( T6 v% V# _ 2．逻辑控制 2．1温度控制 ( t' A \4 X5 CVSD控制的基本参数是冷水实际出水温度与设定值的偏差，根据温差调节电机转速及滑阀位置。当机组满负荷运转时，滑阀全关，电机转速逻辑模块完全由温度偏差控制。随负荷减小，通过变频驱动装置调节输入电流频率，直到电机转速达到最低为止。如果负荷继续降低，则滑阀逐渐打开，滑阀控制逻辑模块根据实际工况决定滑阀开度；当机组需要加载，再由变频驱动装置调节电流频率，提高电机转速。同时，压力保护装置始终检测机组蒸发压力和冷凝压力，防止系统过载。 ! Q8 T# y& m" X" o9 s3 Y N 4 a2 Z5 T1 d$ k! ^& h+ l: }2．2容积比的调节 : t3 e6 r- c" f 在温度的调节过程中，冷水机组的内、外压比会不断变化，控制系统根据冷凝压力和蒸发压力的比值调节滑块位置，使压缩机内压比等于或接近外压比。同时机组的压比限制着电机转速变化及滑阀的动作，控制进入蒸发器制冷剂的流量。 ' g9 I8 [: } s7 b* N5 H; f3 p3 VSD的节能分析 2 ]0 O, n. v2 \0 S# b( ]1 h0 k" k5 N" n 4 K+ Y0 M- {) v: c采用VSD能使机组内、外压比不平衡造成的附加功耗；在机组负荷较低（低于60%）时，滑阀有效长度不会变短，从而又避免了采用滑阀调节时在低负荷工况下效率的陡降，同时对供液量的自动调节，使进入蒸发器的制冷剂流量能保持最佳值，所以，采用变频驱动装置在低负荷时的节能效果明显。表1是对同一型号螺杆冷水机组在相同工况下采用定转速滑阀调节与VSD法调节测得的能耗对比。 $ a# \, q* t9 ^5 {由表1看出，采用变频驱动装置的螺杆冷水机组平均节能20%以上，且负荷越低，节能效果越明显，如负荷20%时节能约为30%。此外，变频驱动装置能自动修正功率因数，故在机组正常运转时，能保证功率因数不小于0.95，使电力设备利用率进一步提高。 4 结束语 ! Z K( e" _8 [; ], O通过以上分析及实测可以发现： 9 I0 _% _) t/ _* Y+ R8 x- ?2 Ja)螺杆冷水机组采用VSD调节法在较大负荷变化范围内均能实现经济运行，尤其在低负荷下，节能效果更加显著。 ) v) x3 |' c* t: M% M" jb)通过仿真计算发现：当要求载冷剂的出水温度越低，采用变频装置驱动的制冷机组节能效果就越明显。 ; Y+ h& v# d. E5 r) o5 P$ { + `3 P* L' e3 zc)通过对能量调节方法的优化匹配，使制冷机组负荷的调节范围增大，减少了因负荷低而造成的停机次数；同时，把机组的过载保护功能全部集成到主控模块内实现，可以提高系统运行的安全性和可靠性。 ! i: E/ P I) A: y& j1 @ 3 \; @! \ @9 H6 }$ `7 K$ w [这个贴子最后由q123456在 2003/06/01 01:07:44 编辑]

烟轻扬

变频的螺杆制冷压缩机适合在多少冷量范围内呢？我隐约记得变频器的功率不大，不能应用与大型制冷场合。
) Z$ n7 e7 k4 s. _6 }. o: _变频还不如采用多台压缩机的方式，根据负荷变动自动起停，每台压缩机都采用无级调速。这样最节能，效率最高。

阿亚

那两器及管路的设计就要考虑在负荷20%-100%情况下，怎么保证回油正常的问题拉！

键盘ing

如果对压缩机的电动机采用变频技术进行节能，采用温度信号还是压力信号控制变频器比较好？如果需要得到压缩机的吸气压力的变化信号（？），请问，采用什么样的方法可以准确的将压力传感器放在吸入口处？

pengb2000

变频器的功率没问题，而且假如需求的量比一台压缩机的正常运转还低，那不就得需要降低转速。变频器上有接压力变送器的，只要设置好就可以了！！

zhengxc18081

全国那么多星级宾馆，空调系统有什么调节？

大漠苍狼

所以任重而道远!

GEHP

下面引用由zhengxc18081在 2004/04/30 23:10:25 发表的内容： 全国那么多星级宾馆，空调系统有什么调节？

# a# s( t o8 `; E就冷源来说，有这么几种调节方式： 8 _1 L& I( [: p2 ]9 X( a& m1)压缩机启停调节 1 S0 J. p7 P" N- V y4 g" |" u; _2)热气旁通调节 3）压缩机台数调节 0 r6 } T; i3 c0 k9 Y" |$ C) J4）吸气节流调节 " q) Y0 F2 _2 X) W0 v5）压缩机卸缸调节 6）转速调节 ( d+ I% C9 t$ j: E) P/ a可能1）3）和5）用的得多一些。经验丰富得前辈指正一下。 : C& i& b7 m1 m0 g; G/ l$ u& D ; K r/ e0 D. B8 x. ^1 o[这个贴子最后由GEHP在 2004/08/02 12:45:48 编辑]