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倉庫除濕機變頻節(jié)能改造(2)

倉庫除濕機變頻節(jié)能改造(2)

作者:CEO 時間:2022-07-15

信息摘要:節(jié)能改造的技術(shù)方案對除濕機的節(jié)能改造的目的,就是降低除濕機電機在運行時伴隨的無用功耗浪費,電機的實際功率消耗可用式計算實際功率P×功率因數(shù)cosφ就是電機的有用功率,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,勢必會造成倉庫使用資源的浪費。另一方法,利用變頻器

倉庫除濕機變頻節(jié)能改造(2)

(倉庫除濕機變頻節(jié)能改造(2))

  節(jié)能改造的技術(shù)方案

  對除濕機的節(jié)能改造的目的,就是降低除濕機電機在運行時伴隨的無用功耗浪費,電機的實際功率消耗可用式計算

  實際功率P×功率因數(shù)cosφ就是電機的有用功率,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,勢必會造成倉庫使用資源的浪費。

  另一方法,利用變頻器降低電機轉(zhuǎn)速,來減少無功功耗。工業(yè)三相電的頻率為50Hz,由電機轉(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為電機轉(zhuǎn)差率,除濕機內(nèi)壓縮機、蒸發(fā)風(fēng)機等大功率電機的轉(zhuǎn)差率在0.01~0.02之間;(1–s)為三相電機轉(zhuǎn)動的同步程度,在變頻器控制下,(1–s)變化極小,可視為定值;p為電機磁極對數(shù);nc為電機額定轉(zhuǎn)速。

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

  由于電機的定子阻值R是固定不變的,由歐姆定律U=IR得知,電機的輸入電流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,通過對除濕機的工作原理和各電機所占的功耗比重,及從可取得的經(jīng)濟效益上分析,只需對蒸發(fā)風(fēng)機和壓縮機實施變頻改造,便可取得較好節(jié)能效果。改造方案是在原除濕機控制基礎(chǔ)上,增加一塊D/A轉(zhuǎn)換模塊和一臺25kW有兩個輸出的變頻器,再根據(jù)空間溫濕度的變化,同時對并聯(lián)運行的2臺蒸發(fā)風(fēng)機和壓縮機進(jìn)行變頻調(diào)速控制(壓縮機是通過聯(lián)軸器和電機相連接的,電機的轉(zhuǎn)速改變,同等于壓縮機的轉(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:除濕機在工作時,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)定除濕機電機的控制頻率時,以此溫濕度下限值作參照,離此值越遠(yuǎn),電機輸入頻率應(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),與設(shè)定值比較控制除濕機啟停;除濕機啟動后,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)到需要改變電機轉(zhuǎn)速的值時,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)機和壓縮機的轉(zhuǎn)速,使之負(fù)荷和實際制冷、除濕量達(dá)到一個較為平衡的狀態(tài),實現(xiàn)無功功耗降低的目的。

  由于電機定子阻值不變,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)此計算,當(dāng)電機轉(zhuǎn)速降到額定轉(zhuǎn)速(全速)的80%時,其功率消耗為全速時的64%,而當(dāng)電機轉(zhuǎn)速下降50%時,其功率消耗只為全速時的25%。

  節(jié)能改造的收效測算

  實際對一臺19kW的壓縮機進(jìn)行變頻調(diào)速測試,所得數(shù)據(jù)為:全速時,功率18.87kW;速度下降20%時,功率12.3kW;速度下降50%時,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除濕機,每臺額定功率29.1kW,除濕量40kg/h;對一間庫容率為80%的庫房進(jìn)行測試時了解到,除濕機在溫度27.8℃、濕度65%的條件下啟動,在濕度達(dá)到60%時停止,用時2h,耗電量為118kW·h。用變頻范圍為10%~100%的變頻器改造除濕機(變頻改造只對除濕機內(nèi)的蒸發(fā)風(fēng)機和壓縮機進(jìn)行,2臺并聯(lián)運行的蒸發(fā)風(fēng)機功率共4.4kW,壓縮機功率19kW),控制調(diào)速電機按庫內(nèi)濕度每降1%,便降速10%的條件運行,可使除濕機省電15%~19%。這樣,通過變頻改造,將能使倉庫除濕機的電耗更為合理,對庫區(qū)實現(xiàn)能耗再降新低的目標(biāo)也將更有保證。

  結(jié)束語

  利用變頻器對煙葉倉庫現(xiàn)有的大型除濕機進(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比較高,但與其在低碳節(jié)能、保護(hù)設(shè)備、降低系統(tǒng)運行、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)濟效益相比,顯得微不足道。

  

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