集中供熱作為北方建筑內部重點(diǎn)耗能設備,跟中央空調系統相似,它的耗電一般要占整座建筑電耗的 40% 以上。而集中供熱機組是以滿(mǎn)足使用場(chǎng)所的最大熱量來(lái)進(jìn)行設計的,而在實(shí)際應用中絕大多數用戶(hù)在使用時(shí),冷熱負荷是變化的,一般與最大設計供熱量存在著(zhù)很大的差異,系統各部分 90% 以上運行在非滿(mǎn)載額定狀態(tài)。傳統的集中供熱采用調節閥門(mén)開(kāi)度的方式來(lái)調節熱水量,這種調節方式的缺點(diǎn)不僅是消耗大量能量,而且調節品質(zhì)難以達到理想狀態(tài)而導致舒適度不良。
應用交流變頻技術(shù)通過(guò)對集中供熱的末端如鍋爐風(fēng)機、熱水的循環(huán)泵、補水泵等進(jìn)行控制調節,從而使供熱系統風(fēng)量、熱水流量等負荷工況參數按負荷情況得到適時(shí)調節,不但能改善系統的調節品質(zhì),達到閥門(mén)、風(fēng)門(mén)節 / 回流調節、變極調速等落后調節方式所不能相比的調節性能,更能到達節能大量電能。隨著(zhù)變頻技術(shù)的成熟和發(fā)展,“一天的電費用兩天的電”不再是天方夜譚。對集中供熱系統進(jìn)行變頻節能改造是降本增效的一條捷徑。
一、集中供熱系統的構成及工作原理
集中供熱系統主要由鍋爐制造熱水熱氣,通過(guò)熱水循環(huán)泵將熱水送到各個(gè)房間,熱水通過(guò)暖氣片等設備將熱量散發(fā)到房間內的空氣中,從而進(jìn)行了熱交換,經(jīng)過(guò)交換完畢的熱水又返回鍋爐水箱中,從而達到了循環(huán)制熱的目的。制冷機通過(guò)壓縮機將制冷劑壓縮成液態(tài)后送蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱交換,如下圖所示:

改造系統介紹
1)傳統熱水循環(huán)系統
熱水循環(huán)系統主要是熱水循環(huán)泵占據了90%的用電量,由于系統是按最大供熱量設計的,如果采用傳統的閥門(mén)調節熱水流量的話(huà),不但浪費了大量的熱能、電能;而且操作起來(lái)極為不方便,浪費了大量的人力。
2)安邦信G7變頻器特點(diǎn)
安邦信公司推出風(fēng)機水泵專(zhuān)用型變頻器,是業(yè)界專(zhuān)風(fēng)機水泵用變頻器的廠(chǎng)家,產(chǎn)品銷(xiāo)售到全國各地。該變頻器具有節能自動(dòng)運行,能持續優(yōu)化電機效率,實(shí)現最大的節能效果,同時(shí)內置PID調節器,方便實(shí)現自動(dòng)化控制。一般整體節電效果達30%~60%,安全可靠、操作簡(jiǎn)單。具有以下優(yōu)點(diǎn):
SPWM調制;
15KHZ載波頻率,靜音運行;
低頻額定轉矩輸出;
靈活的V/F曲線(xiàn);
中英文鍵盤(pán)顯示可選;
先進(jìn)的轉矩補償功能;
多種參數監視;
完善的保護報警功能,多達39種。
3)變頻熱水循環(huán)系統,以實(shí)際案例加以說(shuō)明改造應用案例:
建筑物為哈爾濱市的哈電置業(yè)大樓;
改造商:哈爾濱日新自動(dòng)化設備有限公司;
改造設備:供熱循環(huán)泵132KW和75KW;
使用變頻器:安邦信G7系列變頻器。
如圖所示:

系統分析:
變頻熱水循環(huán)系統進(jìn)行恒溫控制,以回水溫度信號作為目標信號,使溫差的目標值可以在一定范圍內根據回水溫度進(jìn)行適當調整。就是說(shuō),當房間溫度較低時(shí),使壓差的目標值適當下降一些,減小熱水循環(huán)泵的平均轉速,提高節能效果。這樣一來(lái),既考慮到了環(huán)境溫度的因素,又改善了節能效果。具體方法是:在保證各房間所需熱量前提下,確定一個(gè)熱水循環(huán)泵變頻器工作的最小工作頻率,可將其設定為下限頻率。水泵電機頻率調節是通過(guò)安裝在系統管道上溫度傳感器測回水溫度。溫控器將其與設定值進(jìn)行比較?;厮疁囟却笥谠O定值時(shí),變頻器輸出上限頻率,水泵電機高速運轉;當回水溫度小于設定溫度時(shí)電機以設定的頻率曲線(xiàn)工作。
電氣系統介紹,如下圖所示:

該系統主要的功能有:
1) 變頻/工頻切換功能:只需要轉換開(kāi)關(guān)K1就可;
2) 閉環(huán)全自動(dòng)運行功能:此時(shí)變頻器的運行頻率由溫差控制器自動(dòng)給定,無(wú)須人工調節;
3) 開(kāi)環(huán)調節功能:此時(shí)變頻器的運行頻率通過(guò)調節電位器,人為設定。
從運行情況看,進(jìn)行變頻節能改造后:
1) 節能效果顯著(zhù);
2) 實(shí)現了軟啟動(dòng),電機啟動(dòng)電流大幅度下降,避免了電機啟動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)的沖擊;
3) 設備運行更平穩,消除了啟動(dòng)和停機時(shí)的水錘效應;
4) 實(shí)現了閉環(huán)全自動(dòng)控制,提高了自動(dòng)化水平,運行安全可靠、無(wú)人值守。熱水循環(huán)泵電機變頻節能效率分析。
節能投資分析
為了便于進(jìn)行經(jīng)濟效益分析,作如下定量設定:
節能改造電機功率:132KW;
原電機平均效率:80%;
節電率(20-50%):30% (經(jīng)驗值);
電費:0.80元;
每天開(kāi)機時(shí)間:24小時(shí);
月開(kāi)機時(shí)間:30天;
結束語(yǔ)
集中供熱是北方現代物業(yè)大廈,賓館商場(chǎng)不可缺少的設施,它能給人們帶來(lái)溫暖,溫馨舒適的每一天,對集中供熱實(shí)行節能改造,既節省了大量的電能,又保護了環(huán)境,更為重要的是為商家帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟效益,大大加強了商家的競爭力!