西門子0.12KW變頻器

中國是能耗大國，能源利用率卻非常低，而能源儲備又明顯不足。我國北方大部分地區(qū)冬季時(shí)間長，為保障居民的正常取暖，相應(yīng)供暖期就比較長，部分地區(qū)一年當(dāng)中有一半以上的時(shí)間都需要供暖，供暖行業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)能源消耗巨大的行業(yè)。這樣，在保障居民正常取暖的前提下，如何響應(yīng)國家的要求，*大限度地節(jié)能降耗，已經(jīng)成為眾多同仁不懈的追求。

　　1 換熱站運(yùn)行情況

　　現(xiàn)在，為了節(jié)能和環(huán)保的目的，我國北方地區(qū)已經(jīng)或者正在推行集中供暖，由集中供暖中心將從鍋爐制熱后的熱源通過一次循環(huán)水泵在一次管網(wǎng)中循環(huán)，而換熱站的作用則是將一次管網(wǎng)中的熱源通過板式換熱器，使二次管網(wǎng)制熱，利用二次或三次管網(wǎng)向*終用戶供暖。換熱站供暖示意圖如圖1所示。

　　由于一些歷史原因，大部分的換熱站都是利用小區(qū)內(nèi)原有的供暖中心改建或擴(kuò)建而成，依舊沿用陳舊的人工控制方式，個(gè)別地方還一直在使用20 世紀(jì)50~60年代的設(shè)備，換熱站的主要耗能設(shè)備———循環(huán)水泵大部分采用星角轉(zhuǎn)換啟動方式，只有部分新建換熱站采用變頻控制方式，而采用智能化變頻節(jié)能運(yùn)行的換熱站就更是少之又少了。因此，能源浪費(fèi)嚴(yán)重，主要表現(xiàn)在：

　　1)循環(huán)水泵的啟動/停止、運(yùn)轉(zhuǎn)，*沒有量化，這樣由于人為因素產(chǎn)生大量不必要的浪費(fèi)是必然的;

　　2)由于循環(huán)水泵沒有采用變頻控制方式，所以，其一旦運(yùn)轉(zhuǎn)將是滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，而換熱站循環(huán)水泵的電機(jī)容量是為了滿足極限運(yùn)行情況而設(shè)計(jì)的，實(shí)際余量很大，這樣不但管網(wǎng)持續(xù)承受高壓，增加了管網(wǎng)的維修工作量，而且無形之中又帶來了大量的電能和熱能浪費(fèi)。

　　然而可喜的是大部分新建的或在建的供暖中心、換熱中心都已經(jīng)開始考慮了自動控制，至少都預(yù)留自動控制接口，而且變頻節(jié)能技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛地接受了。

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由于中國北方地區(qū)地域遼闊，各地區(qū)冬季平均氣溫差別較大，對于整個(gè)供暖系統(tǒng)的要求也不盡相同，但大體運(yùn)行情況還是一致的?，F(xiàn)在以某地區(qū)為例，要求一次管網(wǎng)的溫度要高于35益，居民室內(nèi)溫度不得低于18益。以此地區(qū)一個(gè)換熱面積為30 萬m2的中型換熱站為例，站內(nèi)配有2臺55 kW循環(huán)水泵(一用一備)，7.5 kW補(bǔ)水泵及其他相關(guān)管網(wǎng)設(shè)備，以及完成智能化變頻控制所需設(shè)備，包括溫度變送器、電動調(diào)節(jié)閥、差壓控制器、DANFOSS 氣候補(bǔ)償儀、室外傳感器、壓力變送器，PLC、DANFOSS變頻器。具體安裝位置如圖2所示。

　　2.1 智能化變頻節(jié)能功能的實(shí)現(xiàn)

　　1)差壓控制器在一次管網(wǎng)近換熱器側(cè)安裝差壓控制器，用來控制一次管網(wǎng)的供水量和回水量維持在一個(gè)正常壓力差范圍內(nèi)，保障二次管網(wǎng)所需的換熱量。

　　2)氣候補(bǔ)償儀和電動調(diào)節(jié)閥氣候補(bǔ)償儀將采集到的室外溫度、回水溫度和供水溫度等3個(gè)溫度值，作為變量通過內(nèi)部計(jì)算，自動控制電動調(diào)節(jié)閥的開啟角度，以使得一次供水量可以根據(jù)室外的溫度變化而變化，當(dāng)外界氣溫升高時(shí)將相應(yīng)減小閥門的開啟角度，當(dāng)外界氣溫降低時(shí)將相應(yīng)增大閥門的開啟角度，以*大限度地減小供熱中心的供熱量，*大限度地節(jié)能降耗。

　　3)二次管網(wǎng)的循環(huán)水泵控制當(dāng)在一次管網(wǎng)的回水端加裝的溫度變送器檢測到溫度高于35益(此值為系統(tǒng)設(shè)定值，各地的標(biāo)準(zhǔn)不一樣，所設(shè)的溫度值也不盡相同)時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為換熱站已經(jīng)具備工作條件，由PLC 向變頻器發(fā)出啟動信號，而在二次管網(wǎng)供水、回水端的壓力變送器將兩壓力值都反饋到循環(huán)泵變頻器中，由變頻器完成差壓計(jì)算并根據(jù)二次管網(wǎng)的設(shè)定的壓力差自動控制循環(huán)水泵啟動及轉(zhuǎn)速;當(dāng)溫度低于30益時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為換熱站不具備工作條件，由PLC向變頻器發(fā)出停止指令，自動控制循環(huán)水泵停止。

　　4)二次管網(wǎng)的恒壓補(bǔ)水控制在二次管網(wǎng)的回水端距離水泵3~5 m的位置安裝的壓力變送器，用來檢測二次管網(wǎng)回水的壓力，并將實(shí)時(shí)壓力值反饋給補(bǔ)水變頻器，由變頻器控制補(bǔ)水泵的轉(zhuǎn)速，維持二次管網(wǎng)內(nèi)正常恒定的壓力，并且在二次管網(wǎng)上加裝了電磁閥，當(dāng)管網(wǎng)中液體受熱膨脹超出臨界壓力時(shí)，由變頻器控制電磁閥動作實(shí)現(xiàn)超壓泄水。同時(shí)，考慮到情況———二次供水管網(wǎng)產(chǎn)生爆管的嚴(yán)重事故，變頻器將根據(jù)內(nèi)部所設(shè)的反饋壓力下限實(shí)時(shí)與管網(wǎng)壓力進(jìn)行比較，如果反饋壓力持續(xù)低于反饋下限10 min，變頻器將認(rèn)為發(fā)生了爆管事故，會發(fā)出一個(gè)開關(guān)量信號，控制補(bǔ)水，循環(huán)水泵停止工作并產(chǎn)生報(bào)警信號。

　　5)PLC PLC 與氣候補(bǔ)償儀和變頻器可以通過RS485 完成串行通訊，具體通訊協(xié)議可根據(jù)設(shè)備進(jìn)行選擇，完成對氣候補(bǔ)償儀、循環(huán)水泵和補(bǔ)水泵等換熱站設(shè)備和運(yùn)行狀況的監(jiān)控，并通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。