Anwendung von Frequenzwandlern in HVAC-Systemen

I. Anwendungsszenarien und technische Umsetzung

1.Gefrierwasserzirkulation

• Grundsätze: Der Frequenzumrichter regelt die Geschwindigkeit der Kühlpumpe anhand der Rückwassertemperatur, um den Durchfluss anzupassen und eine Temperaturstabilität im Innenraum zu erreichen.
• Technische Einzelheiten:
  • Beziehung zwischen Durchflussrate und Geschwindigkeit: Die Durchflussrate (Q) ist proportional zur ersten Leistung der Drehzahl (n) und die Wellenleistung (P) proportional zur dritten Leistung der Drehzahl.Die Wellenleistung wird auf 51 reduziert..2%.
  • Kontrollstrategie: Die PID-Steuerung wird kombiniert mit Rückmeldung der Rückwassertemperatur angewendet, um die Pumpengeschwindigkeit dynamisch anzupassen und das Einfrieren des Verdampfers zu vermeiden und so die Systemsicherheit zu gewährleisten.
• Fall: Ein gewisser Frequenzwandler wird in der HVAC-Wasserzirkulation eingesetzt, um eine stabile Auslasstemperatur von gekühltem Wasser zu erreichen, mit einem Energieeinsparungseffekt von 20% - 40%.

2.Kühlwasserkreislauf

• Grundsätze: Die Temperaturdifferenz zwischen dem Ein- und Auslaufwasser wird als Steuerungsgrundlage genommen und die Drehzahl der Kühlpumpe so eingestellt, daß die Kühlleistung optimiert wird.
• Technische Einzelheiten:
  • Temperaturdifferenzkontrolle: Bei einem großen Temperaturunterschied wird die Pumpengeschwindigkeit erhöht; bei einem geringen Temperaturunterschied wird die Pumpengeschwindigkeit verringert, um die effiziente Arbeit des Kondensators zu gewährleisten.
  • Schutzanforderungen: Die Umgebung des Kühlturms ist feucht und staubreich, daher muss der Frequenzwandler eine Schutzstufe IP55 aufweisen, um das Eindringen von Wasserdampf und Staub zu verhindern.
• Fall: Ein bestimmtes branchenführendes Produkt treibt den Kühlturmventilator in einem Geschäftsgebäude an,Energieeinsparungen von 30% durch die Steuerung des konstanten Temperaturunterschieds und die Integration intelligenter Module für die Fernüberwachung.

3.Kühlturmventilatorsteuerung

• Grundsätze: Die Lüftergeschwindigkeit entsprechend den saisonalen Veränderungen anpassen und mit der Kühlpumpe zusammenarbeiten, um die beste Energieeinsparung zu erzielen.
• Technische Einzelheiten:
  • Ein reibungsloser Start - Ein Ende: Der Frequenzwandler verringert den mechanischen Stoß und verlängert die Lebensdauer des Lüftungsventilators.und eine untere Grenzfrequenz eingestellt ist, um Schäden am Getriebe zu vermeiden.
  • Energieeinsparungseffekt: Wenn der Ventilator mit geringer Geschwindigkeit fährt, verringert sich die Menge an Treibwasser, die Wasserquelle wird eingespart und der Lärm wird reduziert.
• Fall: Der Frequenzwandler steuert den Kühlturmventilator im Gebäude einer bestimmten Übertragungsgesellschaft, wodurch 50% Energieeinsparungen erzielt und eine automatische Steuerung durch das BMS-System realisiert wird.

4.Lüftungssystem

• Grundsätze: In Szenen wie U-Bahnen und Industrieanlagen treibt der Frequenzwandler das Lüftersystem an, um sich an komplexe Umgebungen (wie hohe Temperatur, hohe Feuchtigkeit und hoher Staub) anzupassen.
• Technische Einzelheiten:
  • Schutzniveau: Das U-Bahn-Lüftungssystem benötigt ein Schutzniveau von IP55 oder höher, um einen stabilen Betrieb der Anlage in rauen Umgebungen zu gewährleisten.
  • Intelligente Steuerung: Integrierte PLC-Überwachung wird verwendet, um das Luftvolumen in Echtzeit anzupassen. Zum Beispiel unterstützt eine bestimmte Art von Frequenzwandler Multi - Pump variable Frequenzstart im U-Bahn-Projekt,Verringerung der Druckbelastung des Rohrnetzes.
• Fall: Bei einem Stadt-U-Bahn-Projekt wird ein Frequenzwandler eingesetzt, der durch die Kondensations- und Frostschutzfunktionen die Zuverlässigkeit der Lüftung gewährleistet.

II. Energieeinsparung und Datenunterstützung

1.Bedeutende Energieeinsparungen

• Theoretische Grundlage: Die Wellenleistung ist umgekehrt proportional zur dritten Geschwindigkeitsleistung.
• Tatsächliche Fälle:
  • Ein Gebäude einer Transmissionsgesellschaft: Nach dem Einsatz des Frequenzwandlers spart das HVAC-System etwa 50% Energie und die jährlichen Stromkosten sind erheblich gespart.
  • Ein Universitätskrankenhaus: Der Frequenzwandler spart jährlich 800.000 Kilowattstunden Energie, reduziert 750 Tonnen Kohlendioxidemissionen und erhöht den COP auf 3,6 (Wärmepumpe) und 5 (Kühlmaschine).
  • Eine bestimmte Art von Frequenzumrichter: Es spart 20% - 40% Energie im HVAC-System und vermeidet den Energieverbrauch bei Vollgeschwindigkeitsbetrieb durch dynamische Geschwindigkeitsregelung.

2.Verlängerte Lebensdauer der Ausrüstung

• Weicher Start: Der Frequenzwandler verringert den Einstiegsstrom des Motors und verlängert die Lebensdauer von Pumpen und Ventilatoren.die Wartungskosten der Ausrüstung in einem bestimmten Projekt durch einen reibungslosen Start um 30% gesenkt werden.
• Mechanischer Schutz: Der Kühlturmventilator setzt durch den Frequenzwandler eine niedrigere Grenzfrequenz ein, um Schäden am Getriebe durch Niedriggeschwindigkeitsbetrieb zu vermeiden.

3.Anpassungsfähigkeit an die Umwelt

• Schutzstufe IP55: In HVAC-Umgebungen mit viel Staub und Feuchtigkeit (wie Lebensmittelverarbeitungsbetriebe und Kohlengruben)Der Frequenzwandler muss einen IP55-Wert erreichen, um den Eintritt von Staub und Wasserdampf zu verhindern und einen stabilen Betrieb zu gewährleisten..
• Fall: Eine bestimmte Art von IP55-Frequenzumrichter wird bei hohen Anforderungen wie bei militärischen Einheiten und bei der Waffenherstellung eingesetzt, um sich an raue industrielle Umgebungen anzupassen.

III. Intelligente Integration und Systemintegration

1.Integration mit dem Gebäudeautomationssystem (BAS)

• Kommunikationsprotokolle: Der Frequenzwandler unterstützt Protokolle wie Modbus und Profibus und kann nahtlos mit BAS verbunden werden, um Fernüberwachung und Parameteranpassung zu realisieren.
• Fall: Eine bestimmte Art von Frequenzumrichter verwendet ein intelligentes Verbindungsmodul, und mobile Geräte können zur schnellen Inbetriebnahme und Überwachung verwendet werden, wodurch das Intelligenzniveau des Systems verbessert wird.

2.Datenüberwachung und -analyse

• Daten in Echtzeit: Das SPS-Überwachungssystem erfasst die Effizienz der Anlagen, z. B. die Anzahl der Kühlmaschinenbetriebe und die automatische Lastregelung, um den optimalen Zustand zu gewährleisten.
• Fehlerwarnung: Der Frequenzwandler speichert Fehlerinformationen, wie z. B. eine flexible Handhabung bei fehlenden Signalen, wodurch Ausfallzeiten reduziert werden.

3.Energiemanagement

• Dynamische Anpassung: automatisch den Betriebsmodus je nach Jahreszeit und Zeitrahmen wechseln, z. B. nachts und am Wochenende in den Energiesparzustand wechseln,und halten Sie mit geringer Geschwindigkeit laufen, um Temperatur und Feuchtigkeit zu erhalten.
• Fall: Das BMS-System eines bestimmten Gebäudes passt die Frequenzwandlerparameter im Winter und Sommer automatisch an, um den Bedarf zu decken und gleichzeitig Energie zu sparen.
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  Schlussfolgerung

  Der Frequenzwandler bietet folgende Vorteile im HVAC-System durch präzise Geschwindigkeitsregelung, intelligente Steuerung und effizientes Energiemanagement:

  1. 1. Bedeutende Energieeinsparungen: Die Wellenleistung nimmt entsprechend der dritten Geschwindigkeit ab, und der Fall zeigt, daß die Energieeinsparung 20% - 50% beträgt.
     2. Verlängerte Lebensdauer der Ausrüstung: Der weiche Start und der mechanische Schutz reduzieren die Wartungskosten.
     3. Intelligente Integration: Es ist nahtlos mit dem BAS-System verbunden, um Fernüberwachung und automatische Verwaltung zu realisieren.
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