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變頻技術在供熱系統(tǒng)中的應用與研究

文章簡要:變頻技術的應用其主要目的在于節(jié)能,通過對轉速調節(jié)來控制流量,在降低系統(tǒng)消耗的同時,能夠保證供熱系統(tǒng)穩(wěn)定運轉。對于企業(yè)而言,能夠顯著的提升其經濟效益。本文就變頻技術在供熱系統(tǒng)中的應用與研究作簡要闡述。 《 供熱制冷 》(月刊)創(chuàng)刊于2000年,是由中

  變頻技術的應用其主要目的在于節(jié)能,通過對轉速調節(jié)來控制流量,在降低系統(tǒng)消耗的同時,能夠保證供熱系統(tǒng)穩(wěn)定運轉。對于企業(yè)而言,能夠顯著的提升其經濟效益。本文就變頻技術在供熱系統(tǒng)中的應用與研究作簡要闡述。

供熱制冷

  《供熱制冷》(月刊)創(chuàng)刊于2000年,是由中國建筑節(jié)能協(xié)會暖通空調專業(yè)委員會主辦,2007年9月全新改版,全彩印刷。2009年1月正式將封面升級為封面人物版,榮獲科技部《中文科技期刊數據庫》原文收錄期刊、中國期刊全文數據庫(CJFD)全文收錄期刊、行業(yè)推薦期刊等榮譽稱號,目前已成為在行業(yè)內決策人士首選專業(yè)類雜志! ∫

  供暖是城市基礎設施建設中一個不可缺的部分,我國地域遼闊,氣候條件復雜。供暖消耗能源量大。與發(fā)達國家相比自動化程度比較低,供暖技術較為落后。而且由于城市化進程速度加快,城市規(guī)模擴大的同時,供暖條件也變得更加復雜,系統(tǒng)的復雜性也會相應增加。現實情況的變化需要企業(yè)研發(fā)新工藝,新技術,提升供暖效率有同時,堅持節(jié)能減排目標。

  1集中供熱的發(fā)展現狀

  集中供熱是指由集中熱源所產生的蒸汽、熱水,通過熱力管網供給一個城市或部分區(qū)域生產、采暖所需的熱量方式。供熱系統(tǒng)通常由熱源、熱網和熱用戶三個部分組成。熱源通常以煤、天然氣、重油為燃料,主要形式為換熱站和區(qū)域鍋爐房。

  2水泵變頻技術的節(jié)能原理

  熱系統(tǒng)運轉方式可做如下分類,量調節(jié),質調節(jié),質量一流量調節(jié),分階段流量變化調節(jié),間歇調節(jié)。其中應用范圍較廣的是第四種。其具體工作原理是,供熱時結合到室內外溫度變化情況并將其分為不同層次。當室外溫度較低時,保持設計流量。當溫度較高的情況下則是維持較小流量。在不同的溫度階段,水的循環(huán)量在系統(tǒng)網路中是保持不變的。變化的是水的溫度,通過質調節(jié)來調節(jié)供熱。該種供熱調節(jié)方法在具體的操作中利用的是閥門。不足之外在于無法有效節(jié)約電能。而將變頻技術應用于其中。則可以實現第三種調節(jié)方式,系統(tǒng)網路中流量的變化依賴于供熱負荷變化。當供熱負荷變小時,流量也就相應的減小,從而減小循環(huán)網路的電能消耗,以達到節(jié)約電能的效果。比如在我國北方城市,冬季采暖期長,將變頻技術應用于其中,節(jié)能效果就非常明顯。

  3變頻高速技術特點

  變頻調速技術的特點首先體現在效率高,當頻率發(fā)生變化之后,電動機會保持該頻率的同步轉速,并持續(xù)運行,轉速額定的,不會增加轉速損失。調速實現范圍較大,應用變頻調速技術,其范圍可以控制在1%—100%,并且在該范圍內保持較高的調速效率。當其范圍小于30%時,變頻器調速的范圍則可以增加到90%左右。該方式適用的對象是低運轉環(huán)境,持續(xù)時間長,調速范圍比較寬。特點之三體現在調速的連續(xù)性,低速啟動,平滑調速,實現最佳轉速。特點之四體現在啟動電流小。即使設備保持了最高運轉速度,也不會受到電源問題影響。電動機高速化的同時小型化。對原有的電動機進行改動可以適應新的工作環(huán)境,無需對電動機進行更換。當變頻設備出現問題時,可以直接退出運行。主電路負責電力供應,風機與泵的運行不會受到影響。變頻設備也可以作為啟動設備。變頻設備的電源可以將設備啟動到不同的階段,變頻電源斷開后,工頻電源可以對電動機加速。

  4變頻技術的應用

  4.1變頻技術應用于全自動恒壓補水系統(tǒng)。變頻技術應用于該系統(tǒng)主要依據二次管網加水時壓力變化,對系統(tǒng)的水流量進行調節(jié),從而保持回水壓力恒定。系統(tǒng)中應用該技術的好處在于,高效并且節(jié)能,補水量添加是依據壓力來決定的。管網壓力下降時,變頻器在轉速,運轉的效率方面都是增加的,補水量較大。管網壓力達到了設定值時,變頻器在輸出量,轉速方面都會下降,此時結合到實際情況,停止補水或者是少量補水。而節(jié)能的效果則非常明顯。

  變頻設備有較高的自動化程度,無需專人管理,節(jié)約了人力成本。操作簡單效果好。傳統(tǒng)方式是工作人員持續(xù)觀察補水情況,以此來維持泵的運行。壓力下降是需要補水,壓力達到標準時則停止補水,重復操作消耗了人力,同時管網壓力也不容易穩(wěn)定。而壓力不穩(wěn)定則又加劇了重復操作的行為。變頻技術的應用則很好的解決了這個問題,減少勞動強度的同時,生產效率也得到了提升,供熱的質量也得到了保證。

  從成本與工期方面來考慮,安裝工作簡單,基礎設施建設與其它方面投入的資金量小。采用軟啟動的方式來啟動電機,能夠對其形成保護,設備的使用壽命得以延長。

  4.2系統(tǒng)的組成與原理。系統(tǒng)運行的原理為,壓力表通過對管網壓力進行檢測,將檢測的結果送到恒壓控制器。系統(tǒng)自身有給定信號。恒壓控制器通過對給定信號與反饋信號進行比較,分析與計算。將結果發(fā)送到變頻器。變頻器則通過控制補水系統(tǒng),以此來保證管網壓力處在恒定狀態(tài)。在降低消耗的同時,熱能也能夠有效的提升。

  4.3變頻技術應用的實際效果。系統(tǒng)在運行的過程中可能會出現某些方面的問題,如泵的穩(wěn)定性導致的使用壽命問題。由于其穩(wěn)定性不強,運行時流量調節(jié)范圍較大,某些時候則需要在小流量狀態(tài)下運行。對設備使用壽命會造成嚴重影響。將變頻技術應用于其中,利用軟啟動方式,可以增加使用的穩(wěn)定性,進而增加使用壽命。最為關鍵的是變頻技術應用可以精準的確定泵運行所需流量。

  5結束語

  隨著技術發(fā)展,變頻技術應用范圍擴大的同時,技術也越來越成熟。變頻技術應用的成本也在降低。將變頻技術應用于供熱系統(tǒng)中,通過變頻裝置為電動機提供可變電壓與頻率的電源,當二者同時發(fā)生改變時,就會影響到轉速,進而調節(jié)水泵流量。變頻技術的節(jié)能效果非常明顯,除過應用于供熱系統(tǒng)外,還可以將其應用于補水,鼓、引風等系統(tǒng)中。變頻技術替代了傳統(tǒng)的手動調節(jié)方法,提升系統(tǒng)穩(wěn)定性與安全性的同時,能夠節(jié)約大量能源,對于企業(yè)成本控制,提升采暖供熱經濟性有積極意義。

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