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文檔簡介

1、基站空調變頻節(jié)能系統(tǒng)產(chǎn)品概述與原理1.1. 基站空調運行現(xiàn)狀1、 通信基站的電費支出龐大。根據(jù)基站動力設計及有關資料統(tǒng)計分析,每個基站中空調的電費支出占總電費的比例約為50%。2、 通信基站空調裝機配置不一。大多為兩臺大3匹或5匹三相單冷定頻空調。運行設置為制冷26,7×24小時運行,其中兩臺空調定期切換運行,全年不停機。部分地區(qū)更是兩臺空調同時開啟,能耗巨大。3、 空調的品牌繁多。其中5匹空調主要為早期基站配置使用,主要為三菱和大金品牌,制冷余量較大,節(jié)能的空間也最大。后期建設的基站主要采取3匹空調,品牌包括大金、松下、三菱、海爾、樂聲、華寶、開利、華菱等,型號也較多,實際運行能耗

2、不一,制冷效果和能效比參差不齊。4、 集中于市區(qū)和城鎮(zhèn)中心等用戶密集區(qū)域的中大型基站月平均電費在2500元左右,個別大型基站月均電費更是達到4000元以上。5、 許多基站處于長期無人值守狀態(tài),空調運行狀況得不到及時的檢測和維護?;诖?,綠盾公司專門針對基站空調,自主研發(fā)出LDVF系列基站節(jié)能控制系統(tǒng),通過技術升級和優(yōu)化管理兩方面相結合,有效地降低基站的空調用電,從而降低貴公司在動力維護方面的運營成本,實現(xiàn)網(wǎng)絡運營部門的節(jié)能減排。經(jīng)過近兩年的實際運行,取得了理想的節(jié)能效果,積累的大量的實踐經(jīng)驗。1.2. 技術特點1、 采用工業(yè)級變頻器將現(xiàn)有的定頻空調改為高精度變頻空調,通過對壓縮機電機進行無極調

3、速,實現(xiàn)壓縮機的線性啟動和變速運轉,有效降低壓縮機啟動時的沖擊和運轉時的能耗,大大減小壓縮機的磨損。2、 通過專業(yè)的高靈敏度、高精度溫度傳感裝置,適時采集基站室內環(huán)境溫度,再借助變頻器動態(tài)調節(jié)壓縮機轉速,從而實現(xiàn)空調制冷量的動態(tài)輸出,提高空調運行的控制精度,將溫感誤差縮小到1以內,提高空調的運行效率。3、 采用獨特的電路設計,一臺節(jié)能設備可同時控制兩臺空調,設定固定的周期進行自動切換運行(建議設定為每8小時自動切換),從而大大降低空調的故障率和代維人員的工作量。4、 平衡濾除空調供電網(wǎng)的偕波干擾,降低無功損耗,保護空調電機。5、 多功能電表(選配)可計量和顯示系統(tǒng)的適時三相電壓、電流、頻率、功

4、率、電量等參數(shù),可用做基站動力監(jiān)控和節(jié)能測試之用。6、 遠程監(jiān)控(選配)可與現(xiàn)有基站/機房監(jiān)控系統(tǒng)連網(wǎng),實現(xiàn)節(jié)能設備與空調運行狀況的動態(tài)監(jiān)控,以及數(shù)據(jù)的采集和設置,方便系統(tǒng)化管理。1.3. 技術原理. 提高功率因素在電力系統(tǒng)中,電力用戶由于大量采用感應電動機和其它電感性用電設備,除吸收系統(tǒng)的有功功率做功外,還需要電力系統(tǒng)供給大量無功功率。這些無功功率經(jīng)過多級送電線路、變壓器的輸送和轉換,又造成無功功率的損失,使電網(wǎng)功率因數(shù)下降。這不但降低了發(fā)供電設備的效率,造成電網(wǎng)電壓的波動,也增大了電能損耗。因此,在電力用戶中,提高功率因數(shù)、減少無功電力消耗,對節(jié)能降耗具有十分重要的意義。功率因數(shù)的大小,是

5、隨負荷的性質和有功功率在視在功率中所占的比例決定的。在感性負荷的電路中,功率因數(shù)在0與1之間變化,即0cos1。實事上功率因數(shù)提高后,電動機的運行狀態(tài)并沒有改變,電動機消耗的有功功率和無功功率也沒有改變。但變頻模塊中的濾波電容能有效地與電動機進行無功能量交換,因此變頻器實際輸入電流減小,從而減小了電網(wǎng)與變頻器之間的線損和供電變壓器的銅耗,同時減小了無功電流上串電網(wǎng)。提高功率因數(shù)后,配電系統(tǒng)電流的下降率為:可見,若將功率因素提高5%,電線路的損耗P將降低10.8%。. 按需控制壓縮機轉速傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)采用定轉速壓縮機,實行開關控制,利用壓縮機上附帶的鼠籠式電動機驅動壓縮機,從而調節(jié)蒸發(fā)溫度,空調

6、在運行狀態(tài)下以全功率制冷,造成大量制冷余量浪費。電機在工作過程中要不斷克服轉子從靜止到額定轉速變化過程中所產(chǎn)生的巨大轉動慣量,尤其是帶著負荷啟動時,啟動力矩要高出運行力矩許多倍,其結果不僅要額外耗費電能,而且會加劇壓縮機運動部件的磨損。提高空調能效的關鍵在于提高空調壓縮機、電機、風機等核心零部件的工作效率。其中,壓縮機相當于空調的“心臟”,占據(jù)了空調耗電量的80%左右,對空調的控制,本質上就是對電機的控制。對于空調電機負載,有:電機的輸入功率與轉速1/3的一次方成正比,采用變頻調速后節(jié)省的功率可由下式計算: 節(jié)電率:節(jié)省的功率與系統(tǒng)調速前后的速差成正比,速差越大,節(jié)能越顯著??梢?,在保證空調系

7、統(tǒng)正常制冷的前提下調速,即使扣除實際上由于轉速下降可能引起的電機效率降低這一因素,采用變頻調速,空調的節(jié)能效果將達到2035%。. 原理框圖其中,邏輯控制系統(tǒng)根據(jù)室內環(huán)境溫度的變化信息與內部的設定值比較,運算處理后輸出變頻控制信號;溫度控制系統(tǒng)采集現(xiàn)場環(huán)境溫度變化進行分析比較,把結果輸送給邏輯控制系統(tǒng);變頻系統(tǒng)通過控制頻率變化來調節(jié)壓縮機轉速,實現(xiàn)按需制冷(制熱)。LDVF控制模塊原理圖 1.4. 主要功能對現(xiàn)有定頻柜式空調加裝采用交流變頻技術設計的LDVF系列空調節(jié)能控制器控制空調運行,是目前空調系統(tǒng)節(jié)能最有效、最穩(wěn)定的途徑。1、 變頻調速功能:將原有定頻空調的運行模式改為變頻運行,根據(jù)適時

8、環(huán)境溫度動態(tài)調節(jié)空調壓縮機的運轉頻率,采用按需制冷來保持室內的溫度穩(wěn)定,使制冷量連續(xù)變化,自動適應空調負荷的需要,大大降低了壓縮機的無功損耗,同時由于隨時調節(jié)供液量,使空調始終工作在高效的狀態(tài)下,能效比大大的改善,節(jié)電效果非常明顯,比定頻式空調器節(jié)電達25%以上。2、 優(yōu)化控制功能:可以實現(xiàn)兩臺空調最佳的運行組合,有效提高空調利用率,降低空調損耗,實現(xiàn)空調節(jié)能,并且大大減少人員維護成本。(1)冬季,當環(huán)境溫度長時間保持較低時(例如設定為22),同時關閉兩臺空調;(2)春秋兩季,晝夜溫差較大,節(jié)電器可保持啟動一臺空調運行,并控制每隔固定時間(例如設定為8小時)自動切換到另外一臺空調運行,如此循環(huán)

9、,降低任一臺空調連續(xù)工作的負荷;(3)夏季,氣溫較高,一臺空調運行可能達不到基站的制冷要求,節(jié)電器可根據(jù)設定的上限溫度(例如設定為28)選擇一臺或兩臺空調同時啟動運行,以保證站內溫度恒定在26的標準值。3、 空調壓縮機保護功能:對壓縮機有過載、過流、過電壓、欠壓、缺相、壓縮機漏電等10多項安全保護。此外,由于壓縮機長期工作在低轉速、小電流工作區(qū),運行平穩(wěn)、少啟停運行,減少電機磨損,所以具有延長壓縮機壽命的效果。4、 軟啟動功能:普通定頻空調壓縮機為定頻啟動,啟動瞬間電流為正常運行電流的47倍,消耗電能大,對壓縮機的磨損也大,頻繁的大電流起動造成很大的浪費;變頻式空調器則采用軟啟動,在低頻范圍內

10、低速啟動,啟動電流小,可以有效的節(jié)約電能,同時在起動時能減少壓縮機的磨損??蓪崿F(xiàn)空調壓縮機的軟啟動,有效減少壓縮機起動時的大電流沖擊,并減少了瞬間起動時空調壓縮機的磨損。5、 電網(wǎng)電壓適應性強,相對原有定頻運行狀態(tài),變頻空調器能在較寬的電壓范圍內工作。6、 真正模糊化、神經(jīng)網(wǎng)絡化控制:采用變頻模糊控制技術,具有先進的記憶識別功能,反應速度快,調節(jié)范圍大,可根據(jù)環(huán)境條件的變化,自動調節(jié)運行狀態(tài),對應輸出制冷量的大小。維持設定溫度的條件下,獲得最大的節(jié)能率。7、 預留標準通信接口,可通過智能控制器可將運行數(shù)據(jù)(溫度、電壓、電流、故障等信息)從RS232或全雙工RS422通信口,由移動通信站傳輸?shù)街?/p>

11、班控制中心。同時也可遠程操作開機、關機。1.5. 節(jié)電效果1、 空調整體節(jié)電率可達到20%以上,5匹空調的節(jié)電率可達到25%以上。節(jié)電率=(非節(jié)電狀態(tài)耗電量節(jié)電狀態(tài)耗電量)÷非節(jié)電狀態(tài)耗電量2、 單個基站日均節(jié)電12度以上,安裝5匹空調的基站日均節(jié)電18度以上。3、 壓縮機運轉時,室外機噪音下降610dB,室外機振動明顯減小。4、 空調故障率降低,空調維護人員的工作量減少。5、 空調主機壽命延長。1.6. 性能指標1、 工作電壓:380V,±10%2、 主控制器功率:510W3、 測溫范圍:10994、 工作溫度范圍:10805、 噪音:小于40dB6、 預留其他輔助功能:

12、RS232/485等標準接口,可根據(jù)需要進行擴展。1.7. 選站建議根據(jù)已完成試驗和正在投入運行的基站節(jié)能效果情況,選擇針對滿足以下條件的基站進行變頻節(jié)能改造,可以達到良好的節(jié)能效果:1、 基站空調自身的額定功率較大,例如安裝了5P空調的站點。因為安裝5P空調的站點空調制冷余量大,所以節(jié)能空間也相對較大。2、 基站整體負載在60A150A之間。負載大的站點,因為其設備多發(fā)熱量大,所以導致空調的使用量大,空調起動制冷時因為基站面積不大,很容易使環(huán)境達到設定的溫度從而停止制冷,但因機器發(fā)熱量大使環(huán)境溫度很快回升,從而又需要起動壓縮機制冷。這樣反復的運行,導致壓縮機頻繁起動,在壓縮機啟動時因為其啟動功率大、啟動轉矩大,所以一般都需要一個59倍的起動電流。所以在啟動時消耗的電量較多,而頻繁的起動無疑加深了空調的負擔,使其用電量加大。3、 采用國產(chǎn)3匹空調(格力、海爾、華菱等品牌)的基站比進口3匹空調(三洋、大金等品牌)效果好。但對于采用5匹空調的基站不分品牌和型號,效果均比3匹空調的基站

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