離心式冷水機(jī)組變頻調(diào)速裝置即VSD(VariableSpeedDrive)采用獨(dú)特的控制邏輯，同步調(diào)節(jié)導(dǎo)流葉片開(kāi)關(guān)度和電機(jī)轉(zhuǎn)速，通過(guò)變頻驅(qū)動(dòng)改造，機(jī)組運(yùn)行節(jié)能效果顯著。適用于賓館、醫(yī)院住院大樓等24小時(shí)運(yùn)行、且晝夜冷負(fù)荷有明顯差異的場(chǎng)所。本文針對(duì)離心式冷水機(jī)組的變頻調(diào)速裝置，從優(yōu)點(diǎn)、改造內(nèi)容、經(jīng)濟(jì)性分析三方面入手，闡述了變頻改造的可行性。
一、VSD優(yōu)點(diǎn)
1.節(jié)能顯著
使用變頻器后，離心式冷水機(jī)組主要從兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)節(jié)能：一是部分負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下的節(jié)能，二是低冷卻水溫度下的節(jié)能。
①部分負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行的節(jié)能：
眾所周知，冷水機(jī)組99%以上的時(shí)間運(yùn)行在部分負(fù)荷工況。通常，在部分負(fù)荷下，恒速離心機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)導(dǎo)流葉片開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)組輸出冷量，效率點(diǎn)通常在70%~80%負(fù)荷左右，負(fù)荷降低，單位冷量能耗增加較顯著。而VSD不斷監(jiān)測(cè)下列參數(shù)：冷凍水溫度，冷凍水溫度設(shè)定值，冷媒壓力導(dǎo)流葉片開(kāi)度和電機(jī)的轉(zhuǎn)速。然后自適應(yīng)容量控制邏輯定出有效的調(diào)節(jié)方法。它將優(yōu)化電機(jī)轉(zhuǎn)速和PRV(導(dǎo)葉)的開(kāi)度，使機(jī)組運(yùn)行轉(zhuǎn)速小而效率，能耗達(dá)到小。
以約克500冷噸的離心機(jī)組為例，在冷卻水溫度為25℃時(shí)，恒速機(jī)和變頻機(jī)的運(yùn)行參數(shù)如下表所示：
從以上圖表可以看出，在部分負(fù)荷的情況下，變頻離心機(jī)組和相同型號(hào)的恒速機(jī)組相比，其單位制冷量的能耗要低很多。這對(duì)于長(zhǎng)期處于部分負(fù)荷的機(jī)組來(lái)說(shuō)，使用變頻機(jī)組無(wú)疑給用戶(hù)節(jié)省了大量的電費(fèi)。
②低冷卻水溫度狀態(tài)下運(yùn)行的節(jié)能：
機(jī)組在夜間、過(guò)渡季節(jié)甚至是冬天運(yùn)行時(shí)，冷卻水的溫度往往比較低。對(duì)于恒速機(jī)組，需要有恒定的工作條件，即需要有恒定的蒸發(fā)壓力和冷凝壓力。但冷卻水溫度降低后，必然使得冷凝壓力相應(yīng)地降低，此時(shí)，為了滿(mǎn)足離心壓縮機(jī)的工作條件，只有通過(guò)關(guān)小進(jìn)口導(dǎo)葉，減小輸氣量，從而調(diào)整離心壓縮機(jī)的工作點(diǎn)，以適應(yīng)更低的冷凝壓力。但以上調(diào)節(jié)卻降低了機(jī)組的效率，無(wú)端地消耗了更多的能量。而使用變頻器后，則可以通過(guò)調(diào)整壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)冷凝溫度的變化，限度地利用低冷卻水溫的節(jié)能效應(yīng)，達(dá)到節(jié)能的目的。
同樣以500冷噸離心機(jī)組為例，在70%負(fù)荷時(shí)，不同冷凝溫度下，恒速機(jī)和變頻機(jī)的運(yùn)行參數(shù)如下表所示：
機(jī)組在低冷卻水溫下，使用變頻器有非常明顯的節(jié)能效果，且冷卻溫度越低，節(jié)能效果越顯著，當(dāng)負(fù)荷變低時(shí)，這個(gè)效果還更加明顯。對(duì)于在過(guò)渡季節(jié)甚至冬季投入使用的機(jī)組來(lái)說(shuō)，安裝變頻器的優(yōu)越性是非常明顯的。
變頻離心機(jī)組的眾多工程應(yīng)用表明：變頻離心式機(jī)組節(jié)能顯著，與恒速離心機(jī)組相比，同樣冷量的機(jī)組，使用變頻驅(qū)動(dòng)，年運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省30%左右。
此外，VSD還能自動(dòng)修正功率因數(shù)，在機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)保證功率因數(shù)不小于0.95。
以上表明加裝VSD后，利用獨(dú)特控制邏輯，變頻離心機(jī)能大大提高部分負(fù)荷性能指標(biāo)，并能夠充分利用過(guò)渡季節(jié)以及冬季室外溫度低的優(yōu)勢(shì)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。