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倉庫除濕機(jī)變頻節(jié)能改造(2)

作者:CEO 時(shí)間:2022-08-30 點(diǎn)擊:0

信息摘要:節(jié)能改造的技術(shù)方案對(duì)除濕機(jī)的節(jié)能改造的目的,就是降低除濕機(jī)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)伴隨的無用功耗浪費(fèi),電機(jī)的實(shí)際功率消耗可用式計(jì)算實(shí)際功率P×功率因數(shù)cosφ就是電機(jī)的有用功率,提高cosφ可減少無用功率消耗,但如果以增大負(fù)載(降低庫容率)的方式來提高cosφ,勢(shì)必會(huì)造成倉庫使用資源的浪費(fèi)。另一方法,利用變頻器降低電機(jī)轉(zhuǎn)速,來減少無功功耗。工業(yè)三相電的頻率為50Hz,由...

倉庫除濕機(jī)變頻節(jié)能改造(2)

倉庫除濕機(jī)變頻節(jié)能改造(2)

  節(jié)能改造的技術(shù)方案

  對(duì)除濕機(jī)的節(jié)能改造的目的,就是降低除濕機(jī)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)伴隨的無用功耗浪費(fèi),電機(jī)的實(shí)際功率消耗可用式計(jì)算

  實(shí)際功率P×功率因數(shù)cosφ就是電機(jī)的有用功率,提高cosφ可減少無用功率消耗,但如果以增大負(fù)載(降低庫容率)的方式來提高cosφ,勢(shì)必會(huì)造成倉庫使用資源的浪費(fèi)。

  另一方法,利用變頻器降低電機(jī)轉(zhuǎn)速,來減少無功功耗。工業(yè)三相電的頻率為50Hz,由電機(jī)轉(zhuǎn)速n與供電頻率f的關(guān)系

  n=60f(1–s)/p

  推導(dǎo)出

  n/nc=f/50

  其中,s為電機(jī)轉(zhuǎn)差率,除濕機(jī)內(nèi)壓縮機(jī)、蒸發(fā)風(fēng)機(jī)等大功率電機(jī)的轉(zhuǎn)差率在0.01~0.02之間;(1–s)為三相電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的同步程度,在變頻器控制下,(1–s)變化極小,可視為定值;p為電機(jī)磁極對(duì)數(shù);nc為電機(jī)額定轉(zhuǎn)速。

  利用變頻器技術(shù),在改變電機(jī)供電頻率時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)速也隨之改變,實(shí)際上變頻器正是通過改變輸入電壓,來改變電機(jī)的供電頻率實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的,一般頻率改變的范圍為10%~100%。

  由于電機(jī)的定子阻值R是固定不變的,由歐姆定律U=IR得知,電機(jī)的輸入電流I隨著輸入電壓U的變化,也在作著線性的改變,使電機(jī)轉(zhuǎn)速改變能在平滑的狀態(tài)下進(jìn)行。

  在考慮改造成本同時(shí),通過對(duì)除濕機(jī)的工作原理和各電機(jī)所占的功耗比重,及從可取得的經(jīng)濟(jì)效益上分析,只需對(duì)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)實(shí)施變頻改造,便可取得較好節(jié)能效果。改造方案是在原除濕機(jī)控制基礎(chǔ)上,增加一塊D/A轉(zhuǎn)換模塊和一臺(tái)25kW有兩個(gè)輸出的變頻器,再根據(jù)空間溫濕度的變化,同時(shí)對(duì)并聯(lián)運(yùn)行的2臺(tái)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速控制(壓縮機(jī)是通過聯(lián)軸器和電機(jī)相連接的,電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變,同等于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速改變),以此達(dá)到節(jié)能的目的。

  節(jié)能改造的控制方式

  根據(jù)空氣溫度越高、飽和濕度越大的原理可知:除濕機(jī)在工作時(shí),離需要達(dá)到的溫濕度目標(biāo)值越遠(yuǎn),其負(fù)荷越大。倉庫的溫濕度控制標(biāo)準(zhǔn)為:濕度60%~65%,溫度26~28℃。在設(shè)定除濕機(jī)電機(jī)的控制頻率時(shí),以此溫濕度下限值作參照,離此值越遠(yuǎn),電機(jī)輸入頻率應(yīng)越高。

  節(jié)能控制方式為:可編程控制器PLC通過溫、濕度傳感器獲得回風(fēng)口處溫、濕度數(shù)據(jù)(A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)),與設(shè)定值比較控制除濕機(jī)啟停;除濕機(jī)啟動(dòng)后,PLC依靠獲得的溫濕度數(shù)據(jù)繼續(xù)與程序設(shè)定的溫濕度條件值相比較,當(dāng)達(dá)到需要改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的值時(shí),改變輸出的數(shù)字量,經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成變頻器可接受的模擬量,控制變頻器相應(yīng)地改變頻率,以此調(diào)整蒸發(fā)風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速,使之負(fù)荷和實(shí)際制冷、除濕量達(dá)到一個(gè)較為平衡的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)無功功耗降低的目的。

  由于電機(jī)定子阻值不變,根據(jù)式、式n=60f(1–s)/p和歐姆定律,及變頻器的頻率與電壓輸出關(guān)系,推導(dǎo)出

  n/nc=U/Uc=I/Ic,

  P/Pc=UI/UcIc

  其中,

  nc為額定轉(zhuǎn)速;

  Uc為額定電壓;

  Ic為額定電流;

  Pc為額定功率。

  據(jù)此計(jì)算,當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速降到額定轉(zhuǎn)速(全速)的80%時(shí),其功率消耗為全速時(shí)的64%,而當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降50%時(shí),其功率消耗只為全速時(shí)的25%。

  節(jié)能改造的收效測(cè)算

  實(shí)際對(duì)一臺(tái)19kW的壓縮機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速測(cè)試,所得數(shù)據(jù)為:全速時(shí),功率18.87kW;速度下降20%時(shí),功率12.3kW;速度下降50%時(shí),功率5.1kW;與上述理論所得基本相當(dāng)。

  目前單位標(biāo)準(zhǔn)的庫房每間配備兩臺(tái)除濕機(jī),每臺(tái)額定功率29.1kW,除濕量40kg/h;對(duì)一間庫容率為80%的庫房進(jìn)行測(cè)試時(shí)了解到,除濕機(jī)在溫度27.8℃、濕度65%的條件下啟動(dòng),在濕度達(dá)到60%時(shí)停止,用時(shí)2h,耗電量為118kW·h。用變頻范圍為10%~100%的變頻器改造除濕機(jī)(變頻改造只對(duì)除濕機(jī)內(nèi)的蒸發(fā)風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)進(jìn)行,2臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的蒸發(fā)風(fēng)機(jī)功率共4.4kW,壓縮機(jī)功率19kW),控制調(diào)速電機(jī)按庫內(nèi)濕度每降1%,便降速10%的條件運(yùn)行,可使除濕機(jī)省電15%~19%。這樣,通過變頻改造,將能使倉庫除濕機(jī)的電耗更為合理,對(duì)庫區(qū)實(shí)現(xiàn)能耗再降新低的目標(biāo)也將更有保證。

  結(jié)束語

  利用變頻器對(duì)煙葉倉庫現(xiàn)有的大型除濕機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造,是完全可行的,雖然一次性改造的投資成本會(huì)比較高,但與其在低碳節(jié)能、保護(hù)設(shè)備、降低系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)成本等諸多方面所起的積極作用,以及可產(chǎn)生的長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益相比,顯得微不足道。

  

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