深度探索建筑節能改造/能耗管理
中央空調節能解決方案領導者
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現代水泵變頻技術，作為中央空調節能改造的關鍵舉措，可精準調控電機轉速，以契合實際負荷需求。此舉有效規避了傳統閥門節流所引發的能量損耗，為節能降耗貢獻顯著。但是變頻技術也并非完全沒有其應用的局限性，只有科學的控制水泵適宜的變頻范圍才能真正的提高其效率，否則就可能會由于過度的變頻而使其所帶來的能量效益大打折扣。本文對變頻水泵的深入剖析尤其是其最佳的工作范圍的把握同時對過度的變頻的潛在的風險的分析，并結合萬林科技的多個實際的案例為職場的管理者提供了更加的實用的節能改造的建議。
以萬林科技在中央空調節能改造領域的厚積薄發為例，既能更好的解決客戶的節能改造需求，又能不斷的為客戶的節能改造創造更大的經濟效益。其改造措施主要圍繞以下三個核心方面展開：
借助先進的智能控制系統，將傳感器、控制器與執行器集成一體，達成對空調系統的精準調控，讓運行更高效、更穩定，為用戶締造舒適宜人的環境。我們以某檔案庫房項目為例，系統根據庫房內的溫濕度變化和檔案保存需求，自動調節空調運行參數。在夜間或外界溫度較低時，適當提高庫房溫度設定值，使空調減少運行負荷。這種智能溫控策略使該項目實現了平均25%的能耗降低。
通過對傳統水系統線性恒功率輸出的痛點深入的剖析，通過閉環變頻控制的改造。借助對酒店的750TRT的中央空調項目的變頻調速的改造，90KW的冷凍水泵和55KW的冷卻泵的節電率均能達到30%以上。將水泵的電機負荷的曲線與空調主機的實際的負荷曲線盡可能的接近，從而最大程度的避免了“大馬拉小車”的能源的浪費現象。
通過對大型建筑的精細分區，萬林科技便將其所包含的各個區域的不同的人群的使用需求都予以了獨立的控制，從而實現了對其所包含的各個區域的使用的最優的調度與控制。在某商業綜合體項目中，辦公區與公共區域的空調系統分開控制，非工作時間會自動降低辦公區運行強度。結合定期的維護（如清洗濾網、檢查漏風點）等，該項目年節電量達15萬度。
變頻的節能效果與可調轉速調整范圍密切相關。根據流體力學原理，水泵的軸功率與轉速呈立方關系（P∝n3），這意味著小幅降低轉速即可實現顯著的節能效果。通過對多年的工程實踐的摸索之中也逐漸摸清了變頻的最佳的調節范圍一般都在30-50Hz的范圍內才能獲得最佳的能效比。
如以某酒店的55KW的冷卻水泵的案例為例，其在50Hz的全速下所對應的電流為107A，而通過對其的變頻調速將其轉速的降至40Hz左右（約80%的額定轉速）時，其對應的電流就可降至68A，可達到節電的36%的效果。但若將轉速進一步降至20Hz（40%額定轉速），雖然電流繼續下降至45A，但由于水泵效率急劇降低，實際節電效果反而不如40Hz工況。
當水泵轉速過低時（通常低于20Hz），會出現以下問題導致效率下降：
葉輪工作點偏離高效區：水泵設計時，葉輪幾何參數針對特定轉速優化，過低轉速會使水流狀態改變，增加水力損失。
電機冷卻不足：低速運行時，自帶風扇的冷卻效果下降，可能導致電機過熱。
軸承潤滑不良：轉速過低時，油膜形成不充分，加劇機械磨損。
綜上所述，萬林科技就這些關鍵的痛點提出了相應的解決方案：
依托于對水泵的特性曲線的深入分析我們將其最低的轉速的設定控制在25-30Hz的范圍內，從而保證了其始終處于高效的工作區。
加裝獨立冷卻系統：對低速運行時間長的水泵，增加強制風冷或水冷裝置。
通過對水泵的定期維護的特別的關注其軸承的狀態以及對葉輪的清潔等工作，對某一化工廠的水泵的故障率都得到了較大的降低達60%以上。
中央空調系統采用變頻水泵確實能實現顯著節能，但必須科學控制變頻范圍。綜合行業實踐和萬林科技的經驗，我們提出以下建議：
變頻范圍優化：將水泵工作頻率控制在30-50Hz之間，避免長期低于25Hz運行的頻率。對特殊的低負荷工況考慮，甚至可將多臺水泵的并聯運行代替單臺的過度的變頻工作，既可提高了系統的可靠性。
系統集成設計：節能改造需統籌考量。應將變頻水泵與智能控制系統、輸配系統優化有機結合，形成整體方案，而非孤立地開展各項改造工作。
專業維護管理：建立定期維護制度，特別是對變頻器、電機軸承等關鍵部件進行檢查。某企業通過規范維護使水泵平均無故障時間延長了40%。
能效監測評估：安裝能耗監測系統，定期評估節能效果。依據國家標準《中央空調水系統節能控制裝置技術規范》，系統節能率的核算需建立在相同環境條件的對比基礎之上，如此方能得出更為精準合理的結果。
依托于合理地運用變頻技術的優勢并對潛在的風險作出有益的規避，對企業來說既能實現空調的舒適性，又能實現可觀的能源的節約。伴隨智能控制的不斷成熟與深入的應用，中央空調節能改造的潛力也將進一步地被挖掘出來，對于推動可持續的發展必將作出更大的貢獻。
