调温除湿机节能控制方案选择探讨.doc

调温除湿机节能控制方案选择探讨 2002年第2期防护工程防护工程学会主办 调温除湿机节能控制方案选择探讨 彭福胜刘飞2汤红锋2 (1T程兵T程学院,南京210007;2总参T程兵科研三所,洛阳471023) 提要本文针对目前调温除湿机能耗较大,控制精度较低的不足,提出了冷凝热的回收与调节 功能利用,变频压缩机的应用,智能模糊控制技术的应用这几个方案,来研究解决调温除湿机 的节能控制问题. 关键词调温除湿机,节能,变频.模糊控制 l引言 20世纪7O年代以来,能源问题已被列为世界五大问题之一,而随着制冷技术应用日 益广泛,制冷装置消耗的能量也在迅速增加,因此制冷装置的节能正在引起制冷行业越来 越广泛的重视.我国面临的问题是,能源供应紧张,同时又有能源利用率低的矛盾.统计 资料表明,我国总的能源利用率约为30%,这相当于发达国家5O年代的水平,目前西欧发 达国家的能源利用率多为40%以上,日本更高达50%以上. 由于我国人均能源资源占有量相对不足(仅为世界平均水平的40%一50%)要保证 我国十五和2010年规划的国民经济持续,快速,健康发展,单凭加速投资于能源生产设 施是不能实现的.因此,应用开源与节流并举,节能是缓解我国经济发展中能源供需矛盾 不可缺少的措施.根据国内专家的预测,按目前经济发展和能源生产的发展速度,我国未 来的能源缺口在2o%左右,因此节能对保证我国经济发展十分重要.节能的中心思想: 采取技术上可行,经济上合理以及环境和社会可接受的措施,更有效的利用能源.因此, 我国制定了能源建设开发与节约并重,近期要把节能放在优先地位的总方针. 制冷是耗能大的行业之一,据中国制冷学会1994年的统计,制冷空调设备的年耗电 量约占全国总耗电量的5%一6%,夏季占季节发电量的18%一20%,个别地区占的比例 更大.因此,制冷装置的节能是我国节能工作中重要的一环. 目前我国,在一些特别的场所,调温除湿机应用十分广泛.比如,防护工程内部环境 与设备研究中心开发的鹦鹉螺牌调温除湿机已经广泛应用于国防工程,人防工程等地 下建筑,以及各类档案室,图书馆,计算机房,工厂车间,仓库等对温湿度有较高要求的场 所.但是,目前的设备还存在能耗较大,控制精度较低的缺点.因此,有必要研究解决这 些问题,以便很好的执行我国能源建设的总方针. 以下便从冷凝热的回收与调节功能利用,变频压缩机的应用,智能模糊控制技术的应 用这几个途径来研究解决调温除湿机的节能控制方案. 收稿日期:2o01一l2—3o ? 86?防护工程2002点 2冷凝热的调节功能 普通的调温除湿机的冷凝器由串联在一起的水冷冷凝器和风冷冷凝器组成,而调温 过程由冷却水来完成,虽然这样的调节方式简单易行,但由于水冷冷凝器先将大部分热量 带走,使得这样的方式下,温度调节范围太小.要想增加范围,只有再加上再热器,这与我 们要节能的目的相抵触. 下面是普通调温除湿机调温除湿处理过程(如图l 所示): 为了解决这个问题,我们可以考虑以下三种方案: 1.水冷冷凝器和风冷冷凝器并联的冷凝方式,用制 冷剂流量调节阀来调节制冷剂经过风冷冷凝器的流量,卜2为降温除湿卜3为调温过程 这样就可以达到调节再热量的目的.图1 2.冷凝器串联方式不变,加大风冷冷凝器的换热面积,在空气经过风冷冷凝器之前, 加一个旁通,用一风阀来调节经过风冷冷凝器的风量,以此来调节控制再热量.这里有两 个冷凝器相互匹配的问题,可以用关联控制来解决. 3.另外,也可以用先风冷后水冷的方式,这样水冷段的控制就简单了,只需要依据水 冷段的工况对冷却水的流量进行调节就可以了. 3变频压缩机 目前,制冷设备正向智能化的方向发展.智能化空调器是指包括运用改变脉冲宽度 控制的变频调速,模糊逻辑控制,神经网络技术,计算机通信等高技术的空调,可按人的感 觉在最舒适又节能的条件下运转,控制出风温度,风量和风向.变频和智能控制技术具有 许多优点:启动快,舒适度高,节能,低负荷时有较高的能效化,冬季供热量大. 变频式能量调节用于调温除湿机,主要的特点表现以下几个方面: 1.节能,能效比高.这是变频式调节的最突出的优点.在部分负荷运行时,由于冷凝 器,蒸发器的热流量减小,制冷系数明显提高,因此调温除湿机大部分时间都是在部分负 荷下运行,部分负荷时效率的提高,可以大幅度地减少全年运行电费. 2.启动电流小.一般电动机启动电流是额定电流的5～7倍,即使采用了降压等措 施,启动过程对电网冲击也较大,采用变频调节时,可以进行软启动(软件控制启动),即 启动时以低频,低压供电,待启动完成后再投入全速运行.因而变频能量调节的启动电流 小,对电网的干扰小.一 3.压缩机的寿命长.采用变频调节后,压缩机的大部分时间都在低于额定转速下连 续运行,避免了频繁的启动和停机.这样压缩机和