仓库除湿机变频节能改造（2）

仓库除湿机变频节能改造（2）

　　节能改造的技术方案

　　对除湿机的节能改造的目的，就是降低除湿机电机在运行时伴随的无用功耗浪费，电机的实际功率消耗可用式计算

　　实际功率P×功率因数cosφ就是电机的有用功率，提高cosφ可减少无用功率消耗，但如果以增大负载（降低库容率）的方式来提高cosφ，势必会造成仓库使用资源的浪费。

　　另一方法，利用变频器降低电机转速，来减少无功功耗。工业三相电的频率为50Hz，由电机转速n与供电频率f的关系

　　n=60f（1–s）/p

　　推导出

　　n/nc=f/50

　　其中，s为电机转差率，除湿机内压缩机、蒸发风机等大功率电机的转差率在0.01～0.02之间；（1–s）为三相电机转动的同步程度，在变频器控制下，（1–s）变化极小，可视为定值；p为电机磁极对数；nc为电机额定转速。

　　利用变频器技术，在改变电机供电频率时，电机转速也随之改变，实际上变频器正是通过改变输入电压，来改变电机的供电频率实现变频调速的，一般频率改变的范围为10%～100%。

　　由于电机的定子阻值R是固定不变的，由欧姆定律U=IR得知，电机的输入电流I随着输入电压U的变化，也在作着线性的改变，使电机转速改变能在平滑的状态下进行。

　　在考虑改造成本同时，通过对除湿机的工作原理和各电机所占的功耗比重，及从可取得的经济效益上分析，只需对蒸发风机和压缩机实施变频改造，便可取得较好节能效果。改造方案是在原除湿机控制基础上，增加一块D/A转换模块和一台25kW有两个输出的变频器，再根据空间温湿度的变化，同时对并联运行的2台蒸发风机和压缩机进行变频调速控制（压缩机是通过联轴器和电机相连接的，电机的转速改变，同等于压缩机的转速改变），以此达到节能的目的。

　　节能改造的控制方式

　　根据空气温度越高、饱和湿度越大的原理可知：除湿机在工作时，离需要达到的温湿度目标值越远，其负荷越大。仓库的温湿度控制标准为：湿度60%～65%，温度26～28℃。在设定除湿机电机的控制频率时，以此温湿度下限值作参照，离此值越远，电机输入频率应越高。

　　节能控制方式为：可编程控制器PLC通过温、湿度传感器获得回风口处温、湿度数据（A/D转换后的数字信号），与设定值比较控制除湿机启停；除湿机启动后，PLC依靠获得的温湿度数据继续与程序设定的温湿度条件值相比较，当达到需要改变电机转速的值时，改变输出的数字量，经D/A转换成变频器可接受的模拟量，控制变频器相应地改变频率，以此调整蒸发风机和压缩机的转速，使之负荷和实际制冷、除湿量达到一个较为平衡的状态，实现无功功耗降低的目的。

　　由于电机定子阻值不变，根据式、式n=60f（1–s）/p和欧姆定律，及变频器的频率与电压输出关系，推导出

　　n/nc=U/Uc=I/Ic，

　　P/Pc=UI/UcIc

　　其中，

　　nc为额定转速；

　　Uc为额定电压；

　　Ic为额定电流；

　　Pc为额定功率。

　　据此计算，当电机转速降到额定转速（全速）的80%时，其功率消耗为全速时的64%，而当电机转速下降50%时，其功率消耗只为全速时的25%。

　　节能改造的收效测算

　　实际对一台19kW的压缩机进行变频调速测试，所得数据为：全速时，功率18.87kW；速度下降20%时，功率12.3kW；速度下降50%时，功率5.1kW；与上述理论所得基本相当。

　　目前单位标准的库房每间配备两台除湿机，每台额定功率29.1kW，除湿量40kg/h；对一间库容率为80%的库房进行测试时了解到，除湿机在温度27.8℃、湿度65%的条件下启动，在湿度达到60%时停止，用时2h，耗电量为118kW·h。用变频范围为10%～100%的变频器改造除湿机（变频改造只对除湿机内的蒸发风机和压缩机进行，2台并联运行的蒸发风机功率共4.4kW，压缩机功率19kW），控制调速电机按库内湿度每降1%，便降速10%的条件运行，可使除湿机省电15%～19%。这样，通过变频改造，将能使仓库除湿机的电耗更为合理，对库区实现能耗再降新低的目标也将更有保证。

　　结束语

　　利用变频器对烟叶仓库现有的大型除湿机进行节能改造，是完全可行的，虽然一次性改造的投资成本会比较高，但与其在低碳节能、保护设备、降低系统运行、维护成本等诸多方面所起的积极作用，以及可产生的长远经济效益相比，显得微不足道。