倉庫除濕機變頻節能改造（2）

倉庫除濕機變頻節能改造（2）

對除濕機的節能改造的目的， 就是降低除濕機電機在運行時伴隨的無用功耗浪費， 電機的實際功率消耗可用式計算

實際功率P × 功率因數cos φ 就是電機的有用功率，提高cos φ 可減少無用功率消耗，但如果以增大負載（降低庫容率）的方式來提高cos φ，勢必會造成倉庫使用資源的浪費。

另一方法，利用變頻器降低電機轉速，來減少無功功耗。工業三相電的頻率為50 Hz， 由電機轉速n與供電頻率f 的關系
n=60 f （1–s） / p
推導出
n / nc=f / 50

其中，s 為電機轉差率，除濕機內壓縮機、蒸發風機等大功率電機的轉差率在0.01 ～ 0.02 之間；（1–s）為三相電機轉動的同步程度，在變頻器控制下，（1–s）變化極小，可視為定值；p 為電機磁極對數；nc為電機額定轉速。

利用變頻器技術，在改變電機供電頻率時，電機轉速也隨之改變， 實際上變頻器正是通過改變輸入電壓，來改變電機的供電頻率實現變頻調速的，一般頻率改變的范圍為10 % ～ 100 %。

由于電機的定子阻值R 是固定不變的， 由歐姆定律U=IR 得知， 電機的輸入電流I 隨著輸入電壓U 的變化，也在作著線性的改變，使電機轉速改變能在平滑的狀態下進行。

在考慮改造成本同時， 通過對除濕機的工作原理和各電機所占的功耗比重， 及從可取得的經濟效益上分析，只需對蒸發風機和壓縮機實施變頻改造，便可取得較好節能效果。改造方案是在原除濕機控制基礎上， 增加一塊D / A 轉換模塊和一臺25 kW有兩個輸出的變頻器，再根據空間溫濕度的變化，同時對并聯運行的2 臺蒸發風機和壓縮機進行變頻調速控制（壓縮機是通過聯軸器和電機相連接的，電機的轉速改變，同等于壓縮機的轉速改變），以此達到節能的目的。

根據空氣溫度越高、飽和濕度越大的原理可知：除濕機在工作時，離需要達到的溫濕度目標值越遠，其負荷越大。倉庫的溫濕度控制標準為：濕度60 % ～65 %，溫度26～28 ℃。在設定除濕機電機的控制頻率時，以此溫濕度下限值作參照，離此值越遠，電機輸入頻率應越高。

節能控制方式為：可編程控制器PLC 通過溫、濕度傳感器獲得回風口處溫、濕度數據（A / D 轉換后的數字信號），與設定值比較控制除濕機啟停；除濕機啟動后，PLC 依靠獲得的溫濕度數據繼續與程序設定的溫濕度條件值相比較，當達到需要改變電機轉速的值時，改變輸出的數字量，經D / A 轉換成變頻器可接受的模擬量，控制變頻器相應地改變頻率，以此調整蒸發風機和壓縮機的轉速，使之負荷和實際制冷、除濕量達到一個較為平衡的狀態，實現無功功耗降低的目的。

由于電機定子阻值不變，根據式、式n=60 f （1–s） / p和歐姆定律，及變頻器的頻率與電壓輸出關系，推導出

n / nc=U / Uc=I / Ic，
P / Pc=UI / Uc Ic
其中，
nc 為額定轉速；
Uc 為額定電壓；
Ic 為額定電流；
Pc 為額定功率。

據此計算，當電機轉速降到額定轉速（全速）的80 %時，其功率消耗為全速時的64 %，而當電機轉速下降50 %時，其功率消耗只為全速時的25 %。

實際對一臺19 kW 的壓縮機進行變頻調速測試，所得數據為：全速時，功率18.87 kW；速度下降20%時，功率12.3 kW；速度下降50 %時，功率5.1 kW；與上述理論所得基本相當。

目前單位標準的庫房每間配備兩臺除濕機，每臺額定功率29.1 kW，除濕量40 kg / h；對一間庫容率為80 %的庫房進行測試時了解到，除濕機在溫度27.8℃、濕度65%的條件下啟動，在濕度達到60 %時停止，用時2 h，耗電量為118 kW·h。用變頻范圍為10 %～100 %的變頻器改造除濕機（變頻改造只對除濕機內的蒸發風機和壓縮機進行，2 臺并聯運行的蒸發風機功率共4.4 kW，壓縮機功率19 kW），控制調速電機按庫內濕度每降1 %，便降速10 %的條件運行，可使除濕機省電15 %～19 %。這樣，通過變頻改造，將能使倉庫除濕機的電耗更為合理，對庫區實現能耗再降新低的目標也將更有保證。

利用變頻器對煙葉倉庫現有的大型除濕機進行節能改造，是完全可行的，雖然一次性改造的投資成本會比較高，但與其在低碳節能、保護設備、降低系統運行、維護成本等諸多方面所起的積極作用，以及可產生的長遠經濟效益相比，顯得微不足道。