三菱PLC与变频器怎么改造中央空调水系统节能
发布时间：2012-01-10 15:37|来源：1xBET·SignupPLC解密网|点击：
一、中央空调系统概述
中央空调系统主要由冷冻机组、冷却水塔、房间风机盘管及循环水系统（包括冷却水和冷冻水系统）、新风机等组成。
在冷冻水循环系统中，冷冻水在冷机组中进行热交换，在冷冻泵的作用下，将温度降低了的冷冻水加压后送入末端设备，使房间的温度下降，然后流回冷冻机组，如此反复循环。
在冷却水循环系统中，冷却水吸收冷冻机组释放的热量，在冷却泵的作用下，将温度升高了的冷却水压入冷却塔，在冷却塔中与大气进行热交换，然后温度降低了的冷却水又流进冷冻机组，如此不断循环。
二、中央空调水系统的节能分析
1、目前状况
（1）目前国内仍有许多大型建筑中央空调水系统为定流量系统,水系统的能耗一般约占空调系统总能耗的15%~20%。
（2）现行定水量系统都是按设计工况进行设计的，它以最不利工况为设计标准，因此冷水机组和水泵容量往往过大。但几乎所有空调系统，最大负荷出现的时间很少。
2、水泵变频调速节能原理
中央空调系统中的冷冻水系统、冷却水系统是完成外部热交换的两个循环水系统。以前，对水流量的控制是通过挡板和阀门来调节的，许多电能被白白浪费在此上面。
如果换成交流调速系统，可把这部分能量节省下来。每台冷冻水泵、冷却水泵平均节能效果就很乐观。
故用交流变频技术控制水泵的运行，是目前中央空调水系统节能改造的有效途径。
三、中央空调节能改造实例
1、大厦原中央空调系统概况
某大厦中央空调为一次泵系统，该大厦冷冻水泵和冷却泵电机全年运行，冷冻水和冷却水温差约为2度，采用继电接触器控制。
●冷水机组：采用两台（一用一备），电机功率为300KW 。
●冷冻水泵：两台（一用一备），电机功率为55KW ，电机启动方式为自耦变频器降压启动。
●冷却水泵：两台（一用一备），电机功率为75KW，电机启动方式为自耦变频器降压启动。
●冷却塔风机：三座，每座风机台数为一台，风机功率为5.5KW,电机启动方式为直接启动。
系统存在的问题：
（1）水流量过大使循环水系统的温差降低，恶化了主机的工作条件，引起主机热交换效率下降，造成额外的电能损失。
（2）水泵采用自耦变频器启动，电机的启动电流较大，会对供电系统带来一定冲击。
（3）传统的水泵起、�？刂撇荒苁迪秩砥�、软停，在水泵启停时，会出现水锤现角，对管网造成较大冲击。
2、节能改造措施
结合原中央空调的实际情况，确定水系统节能改造措施如下：
（1）、由于系统中冷却水泵功率为75KW，占主机功率的30%，故对冷却水系统和冷冻水系统进行变流量改造，在保证机组安全可靠运行的情况下，取得最大化的节能效果。
（2）冷冻水系统的控制方案采用温差控制方法，因为冷冻水系统的温差控制适宜用于一次泵定流量的改造，施工较容易，将冷冻水的送回水温差控制在4.5~5.0度。
冷冻水控制方法：
PLC通过温度传感器及温度�？榻涠乘某鏊露群突厮露榷寥隤LC，根据回水和出水的温度差来控制变频器的转速，从而调节冷冻水的流量，控制热交换的速度。
温度大，说明室内温度高，应提高冷冻泵的转速，加快冷冻水的循环速度以增加流量，加快热交换的速度；反之温差�。蛩得魇夷谖露鹊停山档屠涠潮玫淖伲跎倮涠乘难匪俣纫越档土髁浚跛倩喝冉换坏乃俣龋锏浇谀艿哪康摹�
（3）冷却水系统的控制方案也采用定温差控制方法。因为冷却水系统定温差控制的主机性能优于冷却水出水温度控制，将冷却水的进出水温差控制在4.5~5.0度，控制过程也冷冻水类似。
（4）由于冷却塔风机的额定功率为5.5KW，故不考虑对风机进行变频调速。
（5）两台冷却水泵M1、M2和两台冷冻水泵M3、M4的转速控制采用变频器改造。正常情况下，系统运行在变频节能的状态，其上限运行频率为50Hz，下限为30；当节能系统出现故障时，可启动原水泵的控制回路使电机投入工频运行；在变频节能状态下可以自动调节频率，也可以手动调节频率。两台冷冻水泵（或冷却水泵）可进行手动轮换。
3、节能改造控制系统的功能结构图
4、控制系统改造设计
因篇幅有限，下面对冷却水泵为例介绍其节能改造控制系统。
（1）设计方案
冷却水泵M1主回路电气原理图，如下图所示。冷却水泵M2主回路电气原理图与M1相似。温度检测用两个箔温度传感器（PT100）采集冷却水的出水和进水温度，然后通过与之连接的FX2N-4AD-PT特殊功能�？椋杉哪Ｄ饬拷蠥D转换，送入PLC。再通过PLC运算，将运算结果通过FX2N-2DA进行DA转换，转换成0~10VDC来控制变频器转速。
（2）控制系统的I/O分配与系统接线
选用F940GOT-SWD触摸屏，PLC选用FX2N-48MR.
（3）触摸屏画面制作
（4）编写程序