一、前语
我公司是一家首要出产乙肝疫苗的制药公司,由净化中心空调设备供给出产车间的洁净环境,使出产车间各个房间的温度、湿度和压差等均能到达国家GMP规则的要求。因时节的改动，昼夜的改动，这样出产车间的各个房间对风量具有很显着的需求改动，而水泵风机的风量、水流量的调理是靠风门、节流阀的手动调理。当风量、水流量的需求削减时，风门、阀的开度削减；当风量、水流量的需求添加时，风门、阀的开度增大。这种调理方法尽管简单易行，已成习气，但它是以添加管网损耗，消耗许多动力在风门、阀上作为价值的。并且该中心空调在正常作业时，大多数风门及阀的开度都在50%-60%，这阐明现有中心空调水泵风机规划的容量要比实际需求高出许多，严峻存在“大马拉小车”的现象，形成电能的许多糟蹋。近年来跟着电力、电子技能、核算机技能的迅速开展，变频调速技能越来越老练，因而咱们对公司的中心空调水泵风机加装19台变频器进行了节能改造。又因为水泵风机分散性较大，为了削减值班人员的巡视作业强度，便于及时把握水泵风机的作业状况和发现毛病，咱们经过PLC及人机界面与变频器的通讯运用，在中心监控室增装变频监控体系，这样值班人员就可在人机界面上直接设定频率值与启停各台变频器，能实时监控水泵风机电机实际作业电流、电压、频率的巨细，并具有报警等功能。
二、中心空调水泵风机变频改造计划
1、改造前设备状况
（1）、基因部空调设备状况
①制冷主机为日立机组，共三台。②冷冻泵：11KW，2极 全压发动4台，扬程30m，出水温度6℃,回水温度为10℃，出水压力为0.35Mpa，每台电机额定电流为21.8A，正常作业电流为16.6A。一般状况下,开二台备二台。③冷却泵:15KW，2极 全压发动 4台，扬程30m，出水温度32.5℃,回水温度为28.2℃，出水压力为0.38Mpa，每台电机额定电流为29.9A，正常作业电流为18.0A。一般状况下,开二台备二台。
（2）、老二楼空调机房空调设备状况
①制冷主机为日立机组，共两台。②冷冻泵：15KW，2极 全压发动3台，扬程30m，出水温度6.1℃,回水温度为9.8℃，出水压力为0.36Mpa，每台电机额定电流为29.9A，正常作业电流为21A。一般状况下,开一台备二台。③冷却泵:15KW，2极 全压发动 3台，扬程30m，出水温度31.8℃,回水温度为27.7℃，出水压力为0.41Mpa，每台电机额定电流为29.9A，正常作业电流为20.6A。一般状况下,开一台备二台。
（3）、分包装空调机房空调设备状况
①制冷主机为日立机组，共两台。②冷冻泵：15KW，2极 全压发动3台，扬程30m，出水温度5.8℃,回水温度为9.3℃，出水压力为0.38Mpa，每台电机额定电流为29.9A，正常作业电流为20.2A。一般状况下,开二台备一台。③冷却泵:15KW，2极 全压发动 3台，扬程30m，出水温度31.6℃,回水温度为27.3℃，出水压力为0.40Mpa，每台电机额定电流为29.9A，正常作业电流为21.2A。一般状况下,开二台备一台。
（4）、公司共有13台空调风柜。①基因部空调风柜7台，其间22KW风机电机3台，11KW风机电机2台，15KW和18.5KW风机电机各1台。②老二楼空调风柜3台，其间15KW风机电机2台，11KW风机电机1台。③质检部空调风柜3台，其间11KW风机电机2台，7.5KW风机电机1台。
2、水泵变频改造计划
因冷冻泵和冷却泵进出水温差都小于5℃，这阐明冷冻水流量和冷却水流量还有余量，再加之，电机正常作业电流小于额定电流(5-12A)，显着存在“大马拉小车”的现象。因而，咱们对基因部的冷冻水体系和冷却水体系各自运用一台台达VFD-P11KW变频器和一台台达VFD-P15KW 变频器别离施行一拖三驱动（如图一所示）。依据需求由PLC1别离操控3台冷冻水泵和3台冷却水泵轮番切换作业（但同一时间一台变频器只能驱动一台水泵电机作业），使冷冻水量和冷却水量得到灵敏、便利、当令、适量的主动操控，以满意出产工艺的需求。相同对老二楼空调机房及分包装空调机房的冷冻水体系和冷却水体系也各运用一台台达VFD-P15KW 变频器别离施行一拖三驱动，其操控方法与基因部的冷冻水体系和冷却水体系操控方法相同。下面以基因部冷冻水体系加以阐明：
（1）、闭环操控
基因部冷冻水体系选用全闭环主动温差操控。选用一台11KW变频器施行一拖三。具体方法是：先将中心空调水泵体系一切的风阀门彻底翻开，在确保冷冻机组冷冻水量和压力所需前提下，确认一个冷冻泵变频器作业的最低作业频率（调试时确认为35HZ），将其设定为下限频率并确定。用两支温度传感器收集冷冻水主管道上的出水温度和回水温度，传送两者的温差信号至温差操控器，经过PID2调理将温差量变为模拟量反馈给变频器，当温差小于等于设定值5℃时，冷冻水流量可适当削减，这时变频器VVVF2降频运转，电机转速减慢；当温差大于设定值5℃时，这时变频器VVVF2升频运转，电机转速开展，水流量添加。冷冻泵的作业台数和增减由PLC1操控。这样就能够依据体系实时需求，供给适宜的流量，不会形成电能的糟蹋。
（2）、开环操控
将操控屏上的转换开关拨至开环方位，顺时针旋动电位器来改动冷冻水泵电机的转速快慢。
（3）、工频/变频切换作业
在体系主动作业状况下，当变频器产生毛病时，由PLC1操控另一台备用水泵电机投入工频运转，一起宣布声光报警，提示值班人员及时发现和处理毛病。也可将操控柜面板上的手动/主动转换开关拨至手动方位，按下相应的起动按钮来发动相应的水泵电机。
图一 中心空调水泵变频改造原理图
3、风机变频改造计划
因一切风柜的风机均处于全开、正常负荷运转状况，恒温调理时，是由凉风出风阀来调理风量。假如出产车间房间内的温度偏高，则风阀开大，加大凉风量，使出产车间房间内的温度下降。假如出产车间房间内的温度偏低，则需封闭一部分风阀开度，削减凉风量，来保持出产车间房间的冷热平衡。 因而，送入出产车间内部的风量是可调理的、改动的。特别是到了夜班时，人员很少，且很少收支、走动等活动，体系负荷很轻，对空调冷量的要求也大大下降，只需少数的凉风量就能保持出产车间房间的正压与冷量的需求了，故对13台风机悉数进行了变频节能改造，运用变频器来对风量进行调理。
中心空调风机变频改造原理图如图二所示，在原有工频操控的基础上，添加7个变频操控柜，选用13台台达VFD-P系列变频器驱动13台风机电机，变频/工频能够彼此切换。在工频方法下运转时，不改动本来的操作方法，在变频方法下运转时，变频器在不同的时间段主动输出不同的频率。即13台变频器受时控开关的程序操控，在周一至周五的7：30-23：00设定变频器在45HZ下运转，在周一至周五的23：00后至第二天的7：30及周六、周日设定变频器在35HZ下运转（其运转的频率可依据需求来设定），以改动风机的转速，一起13台变频器与中心监控室的人机界面和PLC实施联机通讯，能够完成长途人机监控。
图二 中心空调风机变频改造原理图
三、中心空调水泵风机变频节能改造作用
为了能直观表现变频改造后的节能作用，咱们做了如下的测验：以1#日立机组冷却水泵14#（15KW）和K4风柜4#（22KW）为目标，在它们各自的主回路上加装电度表，先工频运转一星期，每天守时记载电表读数，再变频运转一星期，进行相同的作业，其数据如表1和表2所示。
表1：1#日立机组冷却水泵节能数据核算
1、表1的数据剖析：在工频运转时，水泵的负荷改动不是很大，其日用电量在298度左右。变频运转时，因为受外界的环境温度影响较大，故每天的用电量不同较大，但能够看出，变频运转时的日用电量显着要小于工频时的数值。咱们以一个星期的总用电量来核算，工频时为2580-891=1689，变频时为5248-4121=1127，则1#日立机组冷却水泵的节电率为：（1689-1127）/1689=33%
2、表2的数据剖析：因为风机每天的负荷改动不大，故其用电量比较稳定。能够看出，工频运转时日用电量在350度左右。变频运转时，日用电量在220度左右。以350和220来核算，则K4风柜电机的节电率为：（350-220）/350 = 37%
由上述核算可知：水泵和风机变频改造后均匀节能率为35%，在实际运用中，节电作用会更好。
表2：K4风柜节能数据核算
