在製冷和冷藏應用中使用變頻器(2)

第二部分:製冷系統中的變頻驅動器

在製冷和冷藏應用中使用變頻器(2)

製冷系統的熱力學效率顯著取決於其工作溫度。其他重要的實際問題,例如系統設計,控制,尺寸,初始和運行成本,安全性,可靠性和可維護性,在很大程度上取決於為特定應用選擇的製冷劑類型。

由於臭氧層消耗和全球變暖等環境問題,熱力學過程的不同工作溫度取決於應用類型,並且由於商用製冷行業的安全需求水平顯著提高,因此使用各種製冷劑在製冷行業。因此,用於應用的變頻器允許您在不同的製冷劑之間進行選擇,例如天然製冷劑R744,這一點非常重要。

通過應用變頻驅動器改善冷藏應用中的控制不僅增加了裝置的製冷能力,而且還降低了能量消耗。

通過從基於計時器的除霜控制方案改變到冷卻系統中的壓頭基於測量的室外空氣溫度(也稱為浮頭壓力控制)的系統,可以實現主要的成本節省。進一步的系統優化可以通過分兩個階段進行過冷來實現,重新配置冷凝器,並且 - 如果 - 可能 - 通過增加吸入壓力。

在製冷和冷藏應用中使用變頻器(2)

優化製冷系統控制通常可以實現高能效和成本節省。通常適度的實施成本導致平均回報期不到一年。

在現有的製冷裝置中安裝變頻器將降低能耗,同時提高系統的可靠性。由於高風速,減少產品浪費,還可以提高生產率。

第三部分:螺桿壓縮機VFD應用

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在製冷和冷藏應用中使用變頻器(2)

第一部分: 簡介

第二部分: 製冷系統中的變頻器

製冷設備中使用的螺桿壓縮機通常有兩種類型 - 一種帶有用於容量調節的滑閥,另一種沒有任何容量控制。

幾乎所有旋轉螺桿壓縮機都使用滑閥進行卸載。滑閥沿轉子的長度移動,減小了轉子內的壓縮長度。這種控制方法可無限調節,並提供合理的吸氣壓力控制。然而,與滑閥控制相關的功率損失可能主要是因為當壓縮機卸載時,功率沒有成比例減少。

通常,部分負載性能隨著較低的吸力或較高的排出壓力而降低。經濟型壓縮機通常在約75%的滑動位置處失去節能器操作。低於此位置,壓縮機運行非節能。

在製冷和冷藏應用中使用變頻器(2)

大多數螺桿壓縮機可以在工廠達到的額定速度下以低至50%的速度運行。低於50%的速度,滑閥通常用於進一步減少容量。

使用變頻器(VFD)來控制壓縮機將在整個負載範圍內顯著提高壓縮機性能。這裡,VFD通過連續調節變速壓縮機的速度相對於負載波動來保持恆定的吸氣壓力。

級聯

可以設置由變頻器控制的變速壓縮機,並與多個定速壓縮機並聯連接。像丹佛斯的VLT®驅動器這樣的VFD可以有效地管理這種壓縮機組中的開環或閉環控制任務。

使用級聯控制壓縮機的好處是減少了每個系統的壓縮機數量,並降低了提供相同容量或更好容量的成本。

節約成本

壓縮機和壓縮機系統有更多的控制方法。但是,使用VFD控制壓縮機速度可以根據系統中的測量結果將容量與實際需求相匹配。通過以較低速度運行時的節能,以及通過優化系統和壓縮機本身導致的較低安裝成本,降低成本。此外,更少的啟動和停止將減少機械磨損。當您的變頻器具有“跳過共振”功能時,您可以輕鬆識別驅動器要繞過的頻率,以避免機械振動和任何可能的損壞。

與滑閥控制方法相比,應用變頻器進行控制將帶來更高的效率和顯著的節能效果。一到兩年的回報期也不例外。

第四部分:使用變頻器控制蒸發器風扇

另請參閱

在製冷和冷藏應用中使用變頻器(2)

第一部分:簡介

第二部分:製冷系統中的變頻驅動器

第三部分: 螺桿壓縮機VFD應用

實際上,所有冷藏設施都使用空氣盤管蒸發器進行空間製冷。每個蒸發器具有一個或多個離心式或軸向式風扇。大多數現代應用都使用軸流風扇蒸發器。

每個蒸發器的風扇數量可以從一個到六個不等。這些風扇的尺寸範圍通常為1/3 hp至10 hp或更大。由於這些風扇的電動機在寒冷的環境中運行,因此它們的尺寸通常在其服務係數內良好運行。這些電動機不僅使用電力,而且必須將這些電動機產生的熱量作為製冷負載從空間中移除。在一些設施中,蒸發器風扇不僅是大型能源用戶,而且還是製冷負荷的主要貢獻者。

蒸發器盤管可採用各種容量控制方法中的任何一種,包括:

  • 用於液體制冷劑中斷的電磁閥
  • 風扇騎行或手動風扇脫落
  • 背壓調節器可改變線圈中的製冷劑壓力
  • 雙速風扇電機
  • 機械(可變滑輪)或電磁(渦流離合器)
  • 機房吸氣壓力
  • 無控制 - 室溫和製冷系統達到平衡

冷庫中最常用的控制方法是螺線管,風扇循環(手動或自動)或背壓調節器(BPR)。不幸的是,在這些方法中,僅風扇循環提供節能。

節省能源 - 變頻器控制

在製冷和冷藏應用中使用變頻器(2)

眾所周知,隨著速度的降低,風扇功率受益於立方減少。此圖表顯示了最常見控制方法的功率要求比較。

2速電機可以提供極好的節省,但靈活性僅限於兩種運行速度。風扇循環也可以節省成本,但有些應用不允許完全減少空氣流量。但是,如圖所示,風扇的全程速度控制可實現最大的節能和靈活性。

使用VFD技術進行蒸發器盤管容量控制時,需要考慮以下問題:

  • 可接受的最小速度由房間配置和高空氣流動的需要決定。通常,大多數冷藏庫可以在顯著降低的風扇速度下操作,而不會增加溫度分層或“熱點”的出現。
  • 最高速度 - 最高速度設定點提供了許多優點。首先由於線圈效率,以80%風扇速度運行的線圈仍然提供90%的額定容量。同時,這將風扇功率降低到接近50%。此外,最大風扇速度有助於降低公用事業高峰需求費用。
  • 控制系統和傳感器 - 風扇速度控制最好通過一個相當複雜的控制系統和每個冷藏區域內足夠的溫度傳感器分佈來實現。以這樣的方式控制VFD是重要的,即冷藏庫中的所有區域都保持在可接受的溫度。


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