HVACシステムにおける周波数コンバータの適用

I. 応用シナリオと技術的実施

1.凍結水循環システム

• 原則: 周波数変換機は,返水水温に基づいて冷却ポンプの速度を調節し,流れ率を調整し,室内の温度安定性を達成します.
• 技術的な詳細:
  • 流量率と速度関係: 流量 (Q) は速度 (n) の第1乗に比例し,軸量 (P) は速度の第3乗に比例します.例えば,流量 (Q) を 80% に減らすとき,軸の電力は51に減少します0.2%
  • 制御戦略: PID制御が採用され,帰水水温フィードバックと組み合わせられ,ポンプの速度を動的に調整し,蒸発器の凍結を回避し,システムの安全性を確保します.
• ケース:冷却水の安定した出口温度を達成するために,HVAC水循環システムに特定のタイプの周波数変換器が適用され,エネルギー節約効果は20%~40%です.

2.冷却水循環システム

• 原則: 入水と出水の温度差を制御基準として,冷却ポンプの速度を調整して冷却効率を最適化します.
• 技術的な詳細:
  • 温度差制御: 温度差が大きいとき,ポンプ速度は増加し,温度差が小さいとき,ポンプ速度は低下し,コンデンサが効率的に動作し続けます.
  • 保護要件: 冷却塔の環境は湿気で塵が多いので,水蒸気や塵の侵入を防ぐために周波数変換器はIP55の保護レベルを持つ必要があります.
• ケース商業用建物内の冷却塔の扇風機を動かす 業界をリードする製品恒常的な温度差制御とリモートモニタリングのためのインテリジェントモジュールの統合によって30%のエネルギー節約を達成する.

3.冷却塔の扇風機制御

• 原則: 季節の変化に応じてファン速度を調整し,最高のエネルギー節約効果を達成するために冷却ポンプと協力します.
• 技術的な詳細:
  • スムーズなスタート - 停止: 周波数変換器は,機械的な衝撃を軽減し,扇風機の寿命を延長します.例えば,冷却塔の扇風機に特定のタイプの周波数変換器が適用されます.変速箱の損傷を避けるために,低限周波を設定.
  • エネルギー節約効果: 扇風機 が 低速 で 動くと,漂流 水 の 量 が 減り,水 の 源 が 節約 さ れ,騒音 も 減少 し ます.
• ケース: 周波数コンバーターは,ある送電会社の建物内の冷却塔の扇風機を制御し,50%のエネルギー節約を達成し,BMSシステムによる自動管理を実現します.

4.換気システム

• 原則: 地下鉄や工業施設などのシーンの場合,周波数変換器は,ファンシステムを複雑な環境 (高温,高湿度,高塵など) に適応させる.
• 技術的な詳細:
  • 保護レベル: 地下鉄の換気システムは,厳しい環境での設備の安定した動作を確保するために,IP55以上の保護レベルが必要です.
  • インテリジェント制御: 統合されたPLCモニタリングは,リアルタイムで空気量を調整するために使用されます. 例えば,特定のタイプの周波数変換機は,地下鉄プロジェクトでマルチポンプ変数周波数開始をサポートします.パイプネットワークへの圧力の影響を軽減する.
• ケース: ある都市地下鉄プロジェクトでは,周波数変換装置が採用され,冷却と防寒機能により,換気システムの信頼性が確保されます.

II. エネルギー節約効果とデータサポート

1.大幅 な 節約

• 理論的根拠: 軸の電力は速度の三乗に逆比例する. 流れ率を20%減らすと,軸の電力は51.2%.
• 実際 の ケース:
  • ある 通信 会社 の 建物: 周波数コンバータを使用した後,HVACシステムは約50%のエネルギーを節約し,年間電気コストの削減は顕著です.
  • 大学 病院: 周波数 変換 装置 は,年間 800,000 キロワット 時間 の エネルギー を 節約 し,二酸化炭素 の 排出量 750 トン を 削減 し,COP は 3.6 (熱ポンプ) と 5 (冷却 装置) に 増加 し ます.
  • 周波数 変換 装置 の ある 種類動的速度調節によって,全速運転のエネルギー消費を回避する.

2.機器の寿命延長

• 柔らかいスタート: 周波数変換器は,モーターのスタート電流の衝撃を軽減し,ポンプとファン寿命を延長します.あるプロジェクトの設備のメンテナンスコストは,スムーズなスタートにより30%削減されます.
• 機械的保護: 冷却塔の扇風機は,低速運転でギアボックスに損傷を防ぐために,周波数変換器を通して低限周波を設定します.

3.環境 に 適応 する

• IP55 保護レベル: 大量の塵と湿度のある HVAC環境 (食品加工工場や石炭鉱山など)周波数変換機は,塵や水蒸気の侵入を防止し,安定した動作を確保するためにIP55レベルに達する必要があります..
• ケース: ある種のIP55周波数変換機は,軍事部隊や武器製造などの高要求の場合で使用され,厳しい産業環境に適応します.

III. インテリジェント・インテグレーションとシステム・インテグレーション

1.建物自動化システム (BAS) との統合

• 通信プロトコル: 周波数変換機は,ModbusやProfibusなどのプロトコルをサポートし,BASとシームレスに接続して遠隔モニタリングとパラメータ調整を実現できます.
• ケース: ある種の周波数変換機は,インテリジェント接続モジュールを使用し,モバイルデバイスを使用して迅速な稼働と監視が可能で,システムの知能レベルを向上させる.

2.データ監視と分析

• リアルタイムデータ: PLCモニタリングシステムは,設備の効率を記録し,最適な状態を確保するために,冷却機械の操作数や自動負荷調整などを記録します.
• 欠陥 警告: 周波数変換器は,信号が欠けているときの柔軟な処理などの故障情報を保存し,停止時間を短縮します.

3.エネルギー管理

• ダイナミックな調整: 季節や時間帯に応じて動作モードを自動的に切り替える.例えば,夜と週末に省エネモードに切り替える.温度と湿度を保つために低速度で走る.
• ケース: ある建物のBMSシステムは,冬と夏に周波数コンバーターパラメータを自動的に調整し,需要を満たし,同時にエネルギーを節約します.
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  結論

  周波数変換機は,正確な速度調節,インテリジェント制御,効率的なエネルギー管理により,HVACシステムにおける次の主要な利点を実現します.

  1. 1. 大幅 な 節約軸の電力は速度の第3乗に比例して減少し,エネルギー節約効果は20%~50%であることが示されています.
     2. 機器の寿命延長: ソフト・スタートと機械的保護により,メンテナンスコストが削減されます.
     3. インテリジェント統合: 遠隔監視と自動管理を実現するために,BASシステムとシームレスに接続されています.
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