中(zhōng)心空調是大(dà)廈裏的耗電大(dà)戶，每年的電費(fèi)中(zhōng)空調耗電占60％左右，因此中(zhōng)心空調的節能改造顯得尤爲重要。 由于設計時，中(zhōng)心空調系統必須按天氣最熱、負荷最大(dà)時設計，并且留10-20％設計餘量。但實際上盡大(dà)部分(fēn)時間空調是不會運行在滿負荷狀态下(xià)的，存在較大(dà)的富餘。中(zhōng)心空調系統冷凍主機可以根據負載變化随之加載或減載，冷凍水泵和冷卻水泵卻不能随負載變化做出相應調節，存在很大(dà)的浪費(fèi)。所以節能的潛力就較大(dà)。 
　　 
　
　節能方案 

　　中(zhōng)心空調系統通常分(fēn)爲冷凍(媒)水和冷卻水兩個系統(左半部分(fēn)爲冷凍(媒)水系統，右半部分(fēn)爲冷卻水系統)。根據國内外(wài)最新資(zī)料介紹，并多處通過對在中(zhōng)心空調水泵系統進行閉環控制改造的成功範例進行考察，現在水泵系統節能改造的方案大(dà)都采用變頻(pín)器來實現。 

　　水泵系統的流量與壓差是靠閥門和旁通調節來完成，因此，不可避免地存在較大(dà)截流損失和大(dà)流量、高壓力、低溫差的現象，不僅大(dà)量浪費(fèi)電能，而且還造成中(zhōng)心空調最末端達不到公道效果的情況。爲了解決這些題目需使水泵随着負載的變化調節水流量并封閉旁通。 

　　 再因水泵采用的是Y—△起動方式，電機的起動電流均爲其額定心流的3～4倍， 一(yī)台90KW的電動機其起動電流将達到500A，在如此大(dà)的電流沖擊下(xià)，接觸器、電機的使用壽命大(dà)大(dà)下(xià)降，同時，起動時的機械沖及和停泵時水垂現象，輕易對機械散件、軸承、閥門、管道等造成破壞，增加維修工(gōng)作量和備品、備件用度。 

　　 綜上，爲了節約能源和用度，需對水泵系統進行改造，采用風機、泵類專用變頻(pín)器，以便達到節能和延長電機、接觸器及機械散件、軸承、閥門、管道的使用壽命。這是由于變頻(pín)器能根據冷凍水泵和冷卻水泵負載變化随之調整水泵電機的轉速，在滿足中(zhōng)心空調系統正常工(gōng)作的情況下(xià)使冷凍水泵和冷卻水泵做出相應調節，以達到節能目的。水泵電機轉速下(xià)降，電機從電網吸收的電能就會大(dà)大(dà)減少。 

　　減少的功耗△P=PO(1—(N1／N0)^3) (1)式 
　　減少的流量△Q＝Q0(1－(N1／N0)) (2)式 

　　其中(zhōng)N1爲改變後的轉速，N0爲電機原來的轉速，P0爲原電機轉速下(xià)的電機消耗功率，Q0爲原電機轉速下(xià)所産生(shēng)的水泵流量。由上式可以看出流量的減少與轉速減少的一(yī)次方成正比，但功耗的減少卻與轉速減少的三次方成正比。如：假設原流量爲100個單位，耗能也爲100個單位，假如轉速降低10個單位，由(2)式△Q＝Q0〔1-（N1/N0）〕＝100*〔1—（90／100）〕＝10可得出流量改變了10個單位，但功耗由(1)式△P＝P0[1－（N1／N0）^3]＝100×(1—(90／100)^3)＝27.1可以得出，功率将減少27.1個單位，即比原來減少27.1%。再因變頻(pín)器是軟啓動方式，采用變頻(pín)器控制電機後，電機在起動時及運轉過程中(zhōng)均無沖擊電流，而沖擊電流是影響接觸器、電機使用壽命最主要、最直接的因素，同時采用變頻(pín)器控制電機後還可避免水垂現象，因此可大(dà)大(dà)延長電機、接觸器及機械散件，軸承、閥門、管道的使用壽命。 
空調系統的變頻(pín)節電原理: 
　　 
　　·風機、冷卻水泵、冷凍泵電機消耗的電功率與頻(pín)率的三次方成正例  
　　·在能保證負荷驅動的情況下(xià), 降低電機的工(gōng)作頻(pín)率, 可有效節能 
　　·節能效果約爲1 - fr3/503 (fr爲電機實際工(gōng)作頻(pín)率), 在45Hz時, 節能效果可達到 27.1%. 
　　·壓縮機的變頻(pín)節能改造有一(yī)定的技術難度, 通常不對其進行變頻(pín)調速改造 
　　·在保證機房設備運行溫度範圍内, 可降低或進步空調的設定溫度(如冬季設定溫度爲19度, 夏季設定爲24度), 節能10~15%/2度溫度差, 最好自動控制, 以達最佳節能效果 
　　·室外(wài)溫度與室内溫度平衡時, 停止壓縮機, 降低空調系統的功率消耗, 均勻節能可達到20%左右.  
冷卻泵、冷凍泵及塔頂風機系統原理特點: 
　　·節能效果取決于環境溫度與設定溫度之差, 電機工(gōng)作在最佳節能狀态 
　　·輸進輸出具有濾波裝置, 可有效抑制對電網的傳導幹擾 
　　·整套控制裝置放(fàng)置在屏蔽機櫃或機箱中(zhōng), 電磁輻射幹擾小(xiǎo) 
　　·安裝施工(gōng)簡單, 改造周期短, 維護方便 
　　·具有故障狀态自動切換回原控制系統功能, 不影響正常使用 
　　·零力矩啓動, 減少能耗, 降低對電網的沖擊和幹擾 
　　·不需頻(pín)繁啓動, 有利于延長設備壽命 
　　·可根據室外(wài)、室内溫度, 自動調節壓縮機組的溫度設定, 使之處于最大(dà)節能狀态 
　　·能遠程監控 
一(yī)拖N變頻(pín)方案  
若幹台冷凍泵由一(yī)台變頻(pín)器控制,若幹台冷卻泵由另外(wài)一(yī)台變頻(pín)器控制.各台泵間的切換方法如下(xià):  
　　 
　　(1)先激活1号泵,進行恒溫度(差)控制; 
　　(2)當1号泵的工(gōng)作頻(pín)率上升至50Hz時,将它切換至工(gōng)頻(pín)電源;同時将變頻(pín)器的給定頻(pín)率迅速降到0Hz,使2号泵與變頻(pín)器相接,并開(kāi)始激活,進行恒溫度(差)控制;  
　　(3)以下(xià)類似.當N号泵的工(gōng)作頻(pín)率下(xià)降至設定的下(xià)限切換頻(pín)率時,則将1号泵停機;當N号泵的工(gōng)作頻(pín)率再次下(xià)降至設定的下(xià)限切換頻(pín)率時,則再次将2号泵停機;以此類推.這是隻有N号泵處于變頻(pín)調速狀态. 這種方案的主要優點是隻用一(yī)台變頻(pín)器,設備投資(zī)較少;缺點是節能效果稍差.  
　　 
　　一(yī)拖一(yī)全變頻(pín)方案  
所有的冷凍泵和冷卻泵都采用變頻(pín)調速.其切換方法如下(xià):  
　　 
　　(1)先激活1号泵,進行恒溫度(差)控制;  
　　(2)當工(gōng)作頻(pín)率上升至設定的切換頻(pín)率上限值(通常可以小(xiǎo)于50Hz)時,激活2号泵,1号泵和2号泵同時進行變頻(pín)調速.實現恒溫度(差)控制;  
　　(3)當工(gōng)作頻(pín)率又(yòu)上升至切換頻(pín)率時,激活3号泵,三台泵同時進行變頻(pín)調速,實現恒溫度(差)控制;  暖通-空調-在線 
　　(4)當三台泵同時運行,而工(gōng)作頻(pín)率下(xià)降至設定的下(xià)限切換頻(pín)率時,可封閉1号泵,系統進進同時控制兩台的狀态;  
　　(5)當兩台泵同時運行,而工(gōng)作頻(pín)率再次下(xià)降至設定的下(xià)限切換頻(pín)率時,再封閉2号泵,系統進進單台運行的狀态; 全變頻(pín)調速系統由于每台都要配置變頻(pín)器,故設備投資(zī)較高,但節能效果卻要好得多.  暖通在線 
　　 
　　 
　　兩種方案的比較  
　　 
　　假設某單位有兩台水泵供水,每台泵的電動機容量是Pn=100Kw,每台泵全速時的供水流量爲Qn,所需供水壓力爲Pa, 天天的均勻流量爲Qa=150%Qn. 每台泵的空載損耗約爲Po=15%Pn=0.15*100Kw=15Kw.在低頻(pín)低速時,空載損耗因鐵損和機械損耗有所減少而減少,由于所占的比例較小(xiǎo),可粗略的以爲Po=const.所以全速時實際的用于水泵的功率爲 
  
Pp=Pn-Po=85Kw. 
　　 
　　(1) 一(yī)拖N變頻(pín)方案: 
　　1号泵由變頻(pín)啓動, 接近50Hz時, 轉由工(gōng)頻(pín)電源供電, 處于全速運行狀态,提供流量爲Qn; 2号泵由變頻(pín)器供電,隻需提供50%Qn的流量; 
　　 
　　P=(85+15)Kw+(85*0.53+15)Kw=126Kw 
　　 
　　(2)全變頻(pín)方案 1号泵和2号泵都由變頻(pín)器供電, 各提供75%Qn的流量, 兩台電動機的轉速都按0.75Nn(Fx=37.5Hz)計. 
　　 
　　P=(85*0.75*0.75*0.75+15)Kw*2=102Kw 
  
      空調系統的節電投資(zī)回收分(fēn)析:  
　　 
　　·4萬門交換局交換機房及辦公樓, 每套100kW中(zhōng)心空調系統年耗電費(fèi)(半年有效使用) 26 萬元計算  
　　·節能達20%, 每年節約電費(fèi) 5.2 萬元  
　　·改造一(yī)套空調系統投資(zī) 8 萬元 
　　·收回投資(zī)的時間約爲 1.5 年 
　　·按空調使用壽命10年計,總節約電費(fèi) 5.2 x 10 = 52 萬元。