仓库除湿机变频节能改造（2）

仓库除湿机变频节能改造（2）

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cos φ 就是电机的有用功率，提高cos φ 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cos φ，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50 Hz， 由电机转速n与供电频率f 的关系
n=60 f （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25 kW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。

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=60 f （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 / Uc Ic
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 %。

实际对一台19 kW 的压缩机进行变频调速测试，所得数据为：全速时，功率18.87 kW；速度下降20%时，功率12.3 kW；速度下降50 %时，功率5.1 kW；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29.1 kW，除湿量40 kg / 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2 h，耗电量为118 kW·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4.4 kW，压缩机功率19 kW），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。

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。