Applicazione dei convertitori di frequenza nei sistemi HVAC

I. Scenari di applicazione e attuazione tecnica

1.Sistema di circolazione dell'acqua congelata

• Principio: Il convertitore di frequenza regola la velocità della pompa refrigerata in base alla temperatura dell'acqua di ritorno per regolare il flusso e ottenere la stabilità della temperatura interna.
• Dettagli tecnici:
  • Relazione tra tasso di flusso e velocitàLa portata (Q) è proporzionale alla prima potenza della velocità (n) e la potenza dell'albero (P) è proporzionale alla terza potenza della velocità.la potenza dell'albero è ridotta a 51.2%.
  • Strategia di controllo: viene adottato il controllo PID, combinato con il feedback della temperatura dell'acqua di ritorno, per regolare dinamicamente la velocità della pompa ed evitare il congelamento dell'evaporatore, garantendo la sicurezza del sistema.
• Caso: Un certo tipo di convertitore di frequenza viene applicato nel sistema di circolazione dell'acqua HVAC per ottenere una temperatura di uscita stabile dell'acqua refrigerata, con un effetto di risparmio energetico del 20% - 40%.

2.Sistema di circolazione dell'acqua di raffreddamento

• Principio: prendendo come base di controllo la differenza di temperatura tra l'acqua di entrata e quella di uscita, si regola la velocità della pompa di raffreddamento per ottimizzare l'efficienza di raffreddamento.
• Dettagli tecnici:
  • Controllo della differenza di temperatura: quando la differenza di temperatura è grande, la velocità della pompa è aumentata; quando la differenza di temperatura è piccola, la velocità della pompa è diminuita per mantenere il condensatore funzionante in modo efficiente.
  • Requisiti di protezione: L'ambiente della torre di raffreddamento è umido e polveroso, quindi il convertitore di frequenza deve avere un livello di protezione IP55 per evitare l'ingresso di vapore acqueo e polvere.
• Caso: un certo prodotto leader nel settore alimenta il ventilatore della torre di raffreddamento di un edificio commerciale,realizzare un risparmio energetico del 30% attraverso il controllo della differenza di temperatura costante e l'integrazione di moduli intelligenti per il monitoraggio remoto.

3.Controllo del ventilatore della torre di raffreddamento

• Principio: regolare la velocità del ventilatore in base ai cambiamenti stagionali e cooperare con la pompa di raffreddamento per ottenere il miglior effetto di risparmio energetico.
• Dettagli tecnici:
  • Inizio liscio - Ferma: il convertitore di frequenza riduce lo shock meccanico e prolunga la vita del ventilatore, ad esempio nel ventilatore della torre di raffreddamento viene applicato un certo tipo di convertitore di frequenza,e una frequenza di limite inferiore è impostata per evitare danni al cambio.
  • Effetto di risparmio energetico: Quando il ventilatore funziona a bassa velocità, si riduce la quantità di acqua alla deriva, si risparmia l'acqua e si riduce il rumore.
• Caso: Il convertitore di frequenza controlla il ventilatore della torre di raffreddamento nell'edificio di una determinata società di trasmissione, ottenendo un risparmio energetico del 50% e realizzando una gestione automatica attraverso il sistema BMS.

4.Sistema di ventilazione

• Principio: In luoghi come le metropolitane e gli impianti industriali, il convertitore di frequenza spinge il sistema dei ventilatori ad adattarsi a ambienti complessi (come alte temperature, umidità elevata e polvere alta).
• Dettagli tecnici:
  • Livello di protezione: Il sistema di ventilazione della metropolitana ha bisogno di un livello di protezione IP55 o superiore per garantire un funzionamento stabile dell'apparecchiatura in ambienti difficili.
  • Controllo intelligentePer esempio, un certo tipo di convertitore di frequenza supporta l'avvio a frequenza variabile di molte pompe nel progetto della metropolitana,riduzione dell'impatto della pressione sulla rete di tubazioni.
• Caso: un progetto di metropolitana cittadina adotta un convertitore di frequenza, e grazie alle funzioni di condensazione e protezione da gelo, è garantita l'affidabilità del sistema di ventilazione.

II. Effetto di risparmio energetico e supporto dei dati

1.Considerabili risparmi energetici

• Base teorica: la potenza dell'albero è inversamente proporzionale alla potenza della terza velocità. quando il flusso è ridotto del 20%, la potenza dell'albero è ridotta del 51,2%.
• Casi attuali:
  • Un edificio di una certa compagnia di trasmissione: Dopo l'utilizzo del convertitore di frequenza, il sistema HVAC risparmia circa il 50% di energia e il risparmio annuale dei costi di energia elettrica è significativo.
  • Un ospedale universitario: Il convertitore di frequenza consente di risparmiare 800.000 kilowattora di energia all'anno, di ridurre 750 tonnellate di emissioni di anidride carbonica e di aumentare il COP a 3,6 (pompa di calore) e a 5 (macchina di raffreddamento).
  • Un certo tipo di convertitore di frequenza: Consente di risparmiare dal 20% al 40% di energia nel sistema HVAC ed evita il consumo di energia del funzionamento a piena velocità grazie alla regolazione dinamica della velocità.

2.Prolungamento della durata dell'apparecchiatura

• Inizio morbidoIl convertitore di frequenza riduce l'impatto della corrente di partenza del motore e prolunga la vita delle pompe e dei ventilatori.il costo di manutenzione delle attrezzature in un determinato progetto è ridotto del 30% a causa di un inizio regolare.
• Protezione meccanica: Il ventilatore della torre di raffreddamento imposta una frequenza di limite inferiore attraverso il convertitore di frequenza per evitare danni al cambio a causa di un funzionamento a bassa velocità.

3.Adattabilità all'ambiente

• Livello di protezione IP55: In ambienti HVAC con molta polvere e umidità (come impianti di trasformazione alimentare e miniere di carbone),il convertitore di frequenza deve raggiungere un livello IP55 per impedire l'ingresso di polvere e vapore acqueo e garantire un funzionamento stabile.
• Caso: Un certo tipo di convertitore di frequenza IP55 viene applicato in situazioni di elevata esigenza come unità militari e fabbricazione di armi, adattandosi a ambienti industriali difficili.

III. Integrazione intelligente e integrazione dei sistemi

1.Integrazione con il sistema di automazione degli edifici (BAS)

• Protocolli di comunicazione: Il convertitore di frequenza supporta protocolli come Modbus e Profibus e può essere collegato senza soluzione di continuità con BAS per realizzare il monitoraggio remoto e la regolazione dei parametri.
• Caso: Un certo tipo di convertitore di frequenza utilizza un modulo di connessione intelligente e dispositivi mobili possono essere utilizzati per una rapida messa in servizio e monitoraggio, migliorando il livello di intelligenza del sistema.

2.Monitoraggio e analisi dei dati

• Dati in tempo reale: Il sistema di monitoraggio PLC registra l'efficienza dell'apparecchiatura, come il numero di operazioni della macchina di raffreddamento e il regola mento automatico del carico, per garantire lo stato ottimale.
• Avvertimento di errore: Il convertitore di frequenza memorizza le informazioni sui guasti, come ad esempio la gestione flessibile in caso di mancanza di segnali, riducendo i tempi di fermo.

3.Gestione dell'energia

• Adattamento dinamico: Cambiare automaticamente la modalità di funzionamento in base alla stagione e al periodo di tempo, ad esempio passare allo stato di risparmio energetico di notte e nei fine settimana,e continuare a correre a bassa velocità per mantenere la temperatura e l'umidità.
• Caso: Il sistema BMS di un determinato edificio regola automaticamente i parametri del convertitore di frequenza in inverno e in estate per soddisfare la domanda e risparmiare energia.
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  Conclusioni

  Il convertitore di frequenza realizza i seguenti vantaggi fondamentali nel sistema HVAC attraverso una regolazione precisa della velocità, un controllo intelligente e una gestione efficiente dell'energia:

  1. 1. Considerabili risparmi energetici: la potenza dell'albero diminuisce in funzione della terza potenza della velocità, e il caso mostra che l'effetto di risparmio energetico è del 20% - 50%.
     2. Prolungamento della durata dell'apparecchiatura: L'avvio morbido e la protezione meccanica riducono i costi di manutenzione.
     3. Integrazione intelligente: è perfettamente collegato al sistema BAS per realizzare il monitoraggio remoto e la gestione automatica.
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