探讨变频技术在供热系统中的应用

陈磊

【摘 要】变频是一项新型的节能技术。通过使用变频技术，可以改善水泵转速.调节水循环中的水量，其节电率很高，减少不良浪费，变频技术还具有调速精度高、功率因数高等特点，使用它可以降低循环设备的损耗，还能减少机械设备的磨损，延长使用寿命，改善换热站的劳动条件。

【关键词】变频、调速、节电、节能、供热系统

【中图分类号】TU832 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0004-02

前言

变频技术是一种节能技术，它通过转速控制来调节循环泵的流量，将系统消耗降低到合理的位置，并稳定供热系统的运转，具有节约成本，降低热能消耗的优势，对提高单位经济效益有着积极作用。

1、变频器的节能原理

变频器按变换环节分交交变频和交直交变频器，交交变频又称为直接变频，没有直流环节，变频效率高，主回路简单，不含直流电路及滤波部分，与电源之间无功功率处理以及有功功率回馈容易，但因其功率因数低，高次谐波多，输出频率低，变化范围窄，使之应用受到了一定的限制。

而交直交变频器比较常见，也是我们供热系统最为常见的节能变频器类型，它多由整流电路、平波系统、控制电路和逆变器四部分组成。

众所周知，变频器在一定条件下具有显著的节能效果，变频器之所以节能在于它的运行原理，我们参照变频拖动系统的原理框图分析变频节能过程。

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了解变频节能过程中各环节哪些量变化，哪些量不变对使用及设计变频调速系统非常重要。

2、在供热系统中采用变频器的优势2.1可优化拱熟系统的运行调节方式

供热系统的运转方式主要有几种：质调节、量调节、分阶段改变流量的质调节、质量—流量调节、间歇调节。目前，我国的热供应系统主要采用分阶段改变流量的质调节方式，在任何温度阶段，系统中的网路水循环量始终是不变的，主要是按改变网路供水温度的质调节进行供热调节。采用变频调速技术，可以实现热供应系统的质量—流量调节，将水网路的流量随供暖热负荷的减小而减小，及时减少网路循环水泵的电能消耗，最后达到省电节能的效果。

2.2应用变频技术，降低供热系统的运行成本。

民用建筑节能设计标准规定，供热系统中循环水泵的电功耗应该控制在建筑单位面积的0.35～0.45W/m2之内，很多热供应系统达到了0.5～0.6W/m2，还有一些建筑甚至达到了0.8～0.9 W/m2。使用变频技术，实现热供应系统的质量—流量调节方式，将系统能耗控制在规定范围内。

3、变频技术的应用

3.1应用的场所

节能主要的应用是在风机和泵类负载上。以机泵为例，根据流体力学原理，机泵的功率与转速的三次方成正比，既PL=KpnL3。当所需水量减少，机泵转速降低时，其功率按转速的三次方下降，因此，精确调速的节电效果非常可观。与此类似，许多变动负载电机一般按最大需求来生产电动机的容量，故设计裕量偏大。而在实际运行中，轻载运行的时间所占比例却非常高。如采用变频调速，可大大提高轻载运行时的工作效率。因此，变动负载的节能潜力巨大。

3.2变频器在全自动恒压补水系统中的应用

变频器在全自动恒压补水系统中的应用主要是根据二次管网回水压力的变化，并自动调节系统水量，使二次管网回水压力保持恒定。如今，这种设备已经广泛使用到供热系统中，它主要有以下几个优点：

1）实现高效节能。根据设定的压力，加入需要的补水量，通常的节能效果能达到40%以上。2）变频设备自动化程度高，不需要安排专人管理，操作简单，而且功能齐全，使用效率较好。3）变频设备安装简单，投资小，工期短，能有效的减少基础设施投入和其它资金投入。4）电机采用软启动，启动电流小。在启动时，没有冲击电源，能有效的保护电机，可延长水泵和设备的使用寿命。

3.3全自动恒压补水系统的细成及原理

全自动恒压补水系统的原理，当二次管网回水压力变化时，远传压力表检测回水压力信号并送到恒压控制器，恒压控制器将反馈信号与给定信号进行比较、分析、计算，然后将计算结果送到变频器，通过变频器控制补水系统的运转，使管网压力保持恒定，以此来提高热能，并减少不良消耗。