森兰变频器在热泵热水系统中的应用 - 文章

森兰变频器在热泵热水系统中的应用

作者：大连威科特自控系统有限公司许凤凯

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摘要：气源热泵热水系统是一新型节能环保项目。本文介绍了森兰变频器在此系统中的应用。

1 引言

热泵对于中国大多数的人来说还是个陌生的名词，但热泵理论在19世纪的欧洲已经问世——卡诺循环。随着能源的日益紧缺，致使人们开始把目光放在节能环保的战略上，开始关注和开发与生活相关的热水设备。而其中的空气能热泵热水系统，在中小型热水系统中很受广大用户推崇。

空气源热水系统是根据卡诺循环原理，通过工质汽化吸收空气或其他低温热源中无法直接利用的太阳能潜热、生活及工业排放的废热，用少量的电能驱动压缩机形成高温气体进入热交换器把热能释放到水中将水加热。工质冷凝并液化并回到吸收端，周而复始开始循环。

2 方案比较

一般的气源热水系统主要由三部分组成，热水机组、循环水泵、保温水箱和电气控制系统组成。而在一些较大热水系统（比如，泳池、淋浴澡堂、酒店热水系统）往往由几台甚至几十台热泵机组并联工作，才能生产足够量的热水。现在把此类热水系统中，不使用变频控制和使用变频控制的两种方案进行比较。

2.1 不使用变频控制，系统图1如下：

图1 不用变频器控制的情况

1#—4#热泵是否开启受环境温度和热水量的控制，与热泵对应采用4台2.2KW的循环水泵，循环水泵的开启与热泵相对应，并受系统热水量的控制。

2.2 使用变频器控制，系统图2如下：

图2 用变频器控制的情况

在变频器控制系统中，同样是1#—4#热泵工作，生产热水。采用一台11KW的循环水泵。基本原理是：由PLC收集热泵工作状态、环境温度和所需热水量，发出运转信号和速度指令给变频器，变频器调节循环水泵转速。这样使循环水的流量自动适应系统要求的变化。

从两种方案比较来看，采用变频控制的方案更有优势：循环水泵由四台变为一台，减少管路、减少安装量和占地空间；提高系统自动化程度、增加控制精度、和稳定性，并能产生连续的热水；经济性明显提高，节约了成本。

3 变频控制实现

在产品选型上，充分考虑系统将来升级，以适应系统通讯方面的要求，比如RS485串口。此系统选用性价比较高的森兰SB60G11，电压三相380V，功率11KW。PLC还是选用大家比较熟悉的西门子S7-200系列。部分控制电路如图3所示：

图3 变频控制示意图

PLC采集信号有热泵运行状态、流量开关、热水温度、系统压力等，经过PLC逻辑控制后，输出控制信号和指令信号给变频器。变频器按多段数运行。
变频器主要参数设定：

F004 “1”外控端子控制
F500 “0”多段频率端子X1
F501 “1”多段频率端子X2
F502 “2”多段频率端子X3
F503 “3”多段频率端子X4
F504 “13”正转输入
F616 “28.00”多段频率1
F617 “35.00”多段频率2
F618 “42.00”多段频率3
F619 “48.00”多段频率4

其余参数出厂值即可，如要修改，可调相关参数项。

4 结束语

气源热泵热水系统本身就是一节能环保项目。而增添了变频控制，能起到两方面的效果：从技术上来说，系统更加科学合理，提高了系统的综合性能指标；从节能方面来说，变频器在水泵调速中的节电效果是很明显的，就循环水泵来看，比原系统节电30%以上。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (1/18/2006)


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