YORKOptispeedVSD冷水机组原理及应用课件.ppt

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1、YORK Optispeed VSD 冷水机组(原理及应用),内容,离心式压缩机卸载控制方式PRV-预旋转导流叶片速度控制AC 逆变器VSD 冷水机组是如何工作的？CS 和 VSD 冷水机组的能耗比较气候条件典型案例财务分析特点及优势应用,离心式冷水机组,离心式压缩机的卸载控制,压焓图,压力,焓,蒸发器,压缩机,冷凝器,截流孔板,制冷剂向大气放热,制冷剂从负荷吸热,Pc,Pe,Head=Pc-Pe,离心式压缩机的卸载控制,离心式压缩机的卸载控制,离心式压缩机的特点最大压头和可变的流量压缩机的压头取决于叶轮的齿尖速度tip speed(D x rpm)压缩机的最大速度取决于系统所需压头(Pc-P

2、e)冷量控制方式可通过PRV 控制或/和速度控制(叶轮转速)来实现 喘振是当系统所需压头超过压缩机能提供的压头（在某一给定的流量条件下）时发生的一种现象。,离心式压缩机的卸载控制,Constant head,Variable head,通过Pre-Rotation Vane(PRV)控制来卸载卸载时关闭 PRV可扩展运行区域(从 50%降到 20%),通过速度控制来卸载当负荷/压头降低时，降低叶轮转速卸载区域相对狭窄(50%),离心式压缩机的卸载控制,离心式压缩机的卸载控制,通过速度控制卸载压缩机输入功(能耗)与叶轮转速 rpm的关系随着转速的降低，压缩机输入功大幅度下降,BPH=Flow x

3、 Head/Eff Since flow rpmHead rpm 2So BPH rpm 3,离心式压缩机的卸载控制,通过速度和导叶（PRV）共同配合控制卸载运行区域广阔 节能量巨大需要久经考验的控制系统和速度调节驱动装置当负荷/压头降低时，PRV全开转速降低PRV 当负荷降低至 70%以下时，开始关闭PRV还有很多优势将在稍后提及,离心式压缩机的卸载控制,Compressor Map,AC 逆变器简介,AC 逆变器,整流器,逆变器,SCR 触发版,IGBT 触发板,逻缉板,AC Power in,DC,电机,AC Power out,VSD 冷水机组是如何工作的？,通过速度和导叶（PRV）共

4、同配合控制卸载硬件:压头探头,温度探头,PRV 位置探头,喘振探头和转速（rpm）探头VSD 装置 ACC(Adapted Capacity Control)软件(控制逻缉)ACC读取全部信息从而了解机组的运行状况绘制出精确的机组喘振点图允许机组在喘振点附近运行使得机组在最低速度下运行从而确保效率最高,VSD 冷水机组是如何工作的？,输入,输出,比较,电机速度逻辑,冷冻水出水温度,温度设定值,温度偏差,点饥速度信号给逻辑P.C.B.,PRV控制逻辑,PRV 控制信号（开启或关闭）,比较,压头和最小转速探头,MIN.转速,PRV位置,实际电机速度,速度余量,冷凝压力,蒸发压力,轿车的驱动系统分析

5、,导叶,电动机,轿车的驱动系统分析,刹车-导叶油门-电动机,定速驱动系统,刹车用作减速,加速器固定在底板上,变速驱动系统,可完全控制加速器必要时可踩刹车,VSD 冷水机组是如何工作的？,Relationship between Capacity,RPM&PRV Opening,最小转速,定速,全开,冷冻水出水温度温度设置值蒸发/冷凝压力PRV 位置实际电机转速,VSD 冷水机组是如何工作的？,优化电机转速,优化 PRV 位置,满负荷工况(a点),优化电机转速,优化 PRV 位置,VSD 冷水机组是如何工作的？,优化电机转速,优化 PRV 位置,冷冻水出水温度温度设置值蒸发/冷凝压力PRV 位置

6、实际电机转速,部分负荷工况(d点),VSD 冷水机组是如何工作的？,定速 变速,自适应冷量控制逻辑优化压缩机效率降低电机转速优化 PRV 位置能耗降低,负荷降低，PRV 关闭电机转速恒定,VSD 冷水机组是如何工作的？,约克变频驱动器(VSD)特点及优势,年节能30%,延长机组使用寿命,维修、保养方便,降低辅助设备投资,完善的电器保护,宁静运行,CS 与 VSD 冷水机组能耗比较,压力,焓,蒸发器,压缩机,冷凝器,截流孔板,制冷剂向大气放热,制冷剂从负荷吸热,Pc,Pe,Head=Pc-Pe,CS 与 VSD 冷水机组能耗比较,为什么一台 VSD 驱动的冷水机组可以节约能耗和年运行费用？由于室

7、外温度(干球/湿球温度)随时间和季节的变化而变化只有 1%的运行时间机组处于设计工况下的满负荷运行VSD 冷水机组能充分利用低冷却水温度带来的优势（压头低-转速降低-能耗降低）,香港 2001 气象资料,CS 与 VSD 冷水机组能耗比较,About 1%of chiller run hours are at design full-load!,共计 365 天,举例说明（根据香港气象资料）,CS ChillerVSD Chiller%LoadECWTKW/TONKW/TON%SAVED 10089.60.667(A)0.670(A)-0.45 75770.578(B)0.476(B)17.6

8、 5067.50.603(C)0.353(C)41.5 25650.800(D)0.440(D)45NPLV0.5640.36236,CS 与 VSD 冷水机组能耗比较,年节约能耗 36%,NPLV=1/(0.01/A+0.42/B+0.45/C+0.12/D),例 1.办公楼(单台机组)Mon.-Sat.08：00-20：00,Mar-Nov总的运行小时数：2830CS 机组年能耗 2830 x 600 x 0.564=957,672 kwhVSD 机组年能耗 2830 x 600 x 0.362=614,676 kwh年节约能耗 342,996 kwhE saving=kwh saving

9、 x E rate=236,667$年能耗/节约费用 236,667$,CS 与 VSD 冷水机组能耗比较,CS 与 VSD 冷水机组能耗比较,例 2.宾馆(单台机组)Mon.-Sun.00：00-24：00,Mar-Nov总的运行小时数：6600CS 机组年能耗 6600 x 600 x 0.564=2,233,440 kwhVSD 机组年能耗 6600 x 600 x 0.362=1,433,520 kwh年节约能耗 823680 kwhE saving=kwh saving x E rate=551,944$年能耗/节约费用 551,944$,变速离心式冷水机组,节能30%,恒速变速,负

10、荷,CS 与 VSD 冷水机组能耗比较,多台配 VSD 的冷水机房一般来讲，一个冷水机房往往有多台冷水机组当室外温度/负荷降低时，冷水机组会一台一台地关机 当室外温度/负荷降低时，压头也会降低VSD 冷水机组能充分利用低压头的优势节约能耗CS 冷水机组不能象VSD 冷水机组一样利用得那么充分,特点与优势,工厂安装的VSD冷水机组的标准特性工厂安装断路器UL 列出的接地保护所有VSD数据都显示在冷水机组图形化控制面板上单点电源线连接无须额外的占地空间,运行优势最小可低至 30 Hz时的转速在所有负荷工况下总的功率因数都大于等于0.95 如果选择滤波器的话，总功率因数将大于等于0.98可代替启动器

11、降低启动冲击电流，使之低于100%FLA启动间隔时间为-3 mins 减少驱动系统的摩损运行宁静,特点与优势,特点与优势,软启动可替代启动器从1Hz开始启动从不超过 100%FLA对冲击电流具有非常好的限制能力(改造项目,变压器容量小、发电机容量小),0,5,10,20,40,100%,200%,300%,400%,500%,Motor FLA(%),Time(sec),星三角启动器,Optispeed VSD,冲击电流,特点与优势,安全性能,过载保护欠电压保护马达3 相过电流探头单相保护相序保护高温保护,约克变频驱动器(VSD)特点及优势,年节能30%,延长机组使用寿命,维修、保养方便,降低

12、辅助设备投资,完善的电器保护,宁静运行,约克 VSD 经验丰富,第三代产品第一台VSD于1979年安装迄今已售出超过2300台VSD,应用,出赤道地区以外，可应用于地球上每一个有A/C 的地方适用于所有制冷剂R123/R134a/R22冷量范围宽 150 to 1400(60Hz)/150 to 1000(50Hz)工厂组装(机组上安装)York YT/YK改造项目(地面安装)York YT/YKYork YT 冷媒转换York 驱动系统改造,机组上安装工厂接线工厂接管,工厂安装,应用,改造工程,地面安装50 max.拉线长度 现场接线现场接管增压泵,应用,YORK OptiSpeed TM Variable Speed Drive,节约能耗/节约运行费用,谢谢!,