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            孔板流量計

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            淺析如何使用孔板流量計控制HVAC / R應用

            作者: 來源: 發布時間:2019-09-06 13:52:46

                擴大人口,規范和法規,連通性和監測直接影響HVAC / R設備要求和市場增長。新項目建設,所需的改造和建筑擴建需要更多的設備。僅僅因為需要更多或更新的設備并不總是意味著總擁有成本必須增加。這是能源效率發揮作用的地方 - 而且從未如此重要。

                變頻驅動器(孔板流量計)已經成為提高系統能效40多年的工具。通過將孔板流量計結合到泵系統中,工程師能夠顯著降低系統的總體成本。標準孔板流量計基于線性伏特/赫茲(V / Hz)關系控制電動機。標準孔板流量計的輸出電壓波形通常基于脈沖寬度調制(PWM)。PWM波形的幅度,占空比和周期決定了孔板流量計輸出的有效電壓和頻率。

                然而,這還不夠,特別是對于HVAC / R應用或可變扭矩應用中的風扇和泵電機。在這些應用中,電機的速度對作為整個系統一部分的外部源作出反應。這些外部源可以是制冷系統中的溫度流量計,數據中心設施中的濕度流量計或監測潔凈室中的室壓的壓力流量計。孔板流量計使用外部源作為輸入數據來調整電機的輸出頻率,進而調整電機的速度。在這些應用中,改變速度而不是始終以60 Hz,全負載放大器運行是有利的。以下是降低能源成本和提高能效的三個額外考慮因素。

                能源優化軟件
                標準孔板流量計調制輸出電壓波形以調整輸出頻率。利用當前孔板流量計中的新技術,可以做更多的工作來優化可變扭矩應用中的能耗,而不僅僅是標準的V / Hz控制。

                許多孔板流量計具有優化參數,可用于調整輸入功率消耗,同時保持負載的扭矩或速度需求。但是,一些孔板流量計具有可自動進行調整和監控的內置算法,例如伊頓的有源能量控制技術。

             

            孔板流量計.jpg

             

                該算法開箱即用- 無需調整或調整參數。該算法監控輸出功率性能,同時降低輸入功率要求。為了確保電動機的穩定性,該算法zui初將驅動輸出電壓設置為與基于相同參考頻率的線性V / Hz方法的電壓相同的電平。然后它開始逐漸降低電壓以優化能量使用。同時,該算法監控電機的幾個實時參數,以防止電機進入可能導致不穩定的狀態。當電機進入zui佳操作區域時,驅動器輸出電壓保持在相同的水平,直到驅動器的命令觸發更改,例如參考頻率的變化或某些實時參數的變化。輸出電壓穩定后,與標準孔板流量計相比,孔板流量計內置算法可節省高達10%的能源成本,因為該算法始終主動監控并始終如一地運行優化算法。對于具有多個負載的系統而言,這可以節省大量成本,并且無需額外調整即可保持系統的性能和可靠性。

                電子旁路控制
                許多HVAC / R應用對建筑物或設施的過程至關重要。建議提高系統的可靠性,以使旁路電路與孔板流量計電路并聯。旁路電路在故障或故障情況下為主孔板流量計電路提供冗余。旁路電路可包括接觸器,降壓軟啟動器或另一個孔板流量計。以下是這些方法的示例。

                接觸器是zui常用的,因為它們尺寸緊湊,可靠且便宜。在旁路模式下,接觸器將以滿載電流運行電機。在接觸器旁路模式下沒有看到節能。

                降壓軟啟動器是電機的旁路選項,往往具有高浪涌電流,可能會損壞電機或設備中的機械部件,例如泵中的水錘。軟起動器能夠提升電流并消除這種高浪涌電流。一旦完成電流斜升過程到滿載放大器,軟啟動器就像接觸器一樣,將以滿載電流運行電機。

                孔板流量計正在成為一種指定的旁路解決方案,可提供zui高級別的冗余。孔板流量計旁路電路可以以與主孔板流量計相同的方式控制系統,并繼續與建筑物管理系統通信。通過使用孔板流量計旁路電路,運營商可以恢復與主要孔板流量計類似的能源效率和節省。

                這三種旁路方法可以通過兩種方式控制 - 手動或電子方式。手動旁路控制允許用戶通過位置開關或按鈕將孔板流量計切換到旁路模式或返回到孔板流量計模式。該方法為用戶提供物理控制模式,但該控制對于孔板流量計和手動是本地的。

                電子旁路允許旁路模式由孔板流量計或外部流量計控制。流量計或孔板流量計可以接收信號并以電子方式將孔板流量計置于旁路模式并關閉旁路電路。信號可以來自流量計的數字輸入,通過來自建筑物管理流量計或孔板流量計鍵盤的通信進行本地控制。這樣可以提高監控能力和系統流程,同時通過從機箱前部卸下先導設備和組裝人工來降低孔板流量計產品的總體成本。

                通過使用具有內置電子旁路的孔板流量計,設備可以進一步降低產品成本,因為不需要外部流量計。操作員還可以在故障情況下添加進入旁路模式的功能,從而提供更多的系統過程保護和更高的系統可靠性。

                公用事業回扣計劃
                隨著能源需求的增加,公用事業公司正在向工業客戶提供折扣計劃,以促進節能產品的使用和安裝,從而有助于減少能源占用。這些計劃包括LED照明或智能照明控制,太陽能光伏陣列和高效HVAC / R設備和控制(包括孔板流量計)的折扣,以鼓勵設施將設備升級為更節能的解決方案。安裝新解決方案的初始資本成本可以通過折扣和長期節能來抵消。與標準的跨線啟動器相比,單獨使用孔板流量計可節省60%的能源。

                節能計算器可以幫助估算孔板流量計與起動器的長期成本。計算器評估典型的風扇或泵工作循環,孔板流量計的初始成本和電機效率。它提供了節能和減少碳足跡的報告。此報告包括估計的投資回收時間,以便更好地了解安裝孔板流量計代替啟動器的效果。

                通過使用公用事業折扣計劃和節能計算器,工業設施可以看到安裝孔板流量計以控制HVAC / R應用的貨幣化優勢。

                結論
                能源效率對于設施作為實現整體成本降低的渠道變得更加重要。能源對大多數應用至關重要,尤其是關鍵任務HVAC / R應用。通過優化維持輸出性能所需的輸入功率,使用孔板流量計集成電子旁路提高可靠性并利用折扣,安裝在可變轉矩電機上的孔板流量計是一種簡單的解決方案,可降低能源成本,提高能效并提高系統可靠性和監控。

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