一种用于严寒地区的VFD与AHP联合运行系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于严寒地区的VFD与AHP联合运行系统，包括变频器，变频器连通设置第一进风管路，以及变频器还连通设置有第一出风管路，第一出风管路连通连接可调节的第一出风支路、第二出风支路；以及设置有空气源热泵机组，空气源热泵机组连通设置有第二进风管路和第二出风管路，第二进风管路上设置有第一风量调节装置，第一出风支路连通连接于第一风量调节装置与空气源热泵机组之间的第二进风管路上；以及空气源热泵机组还连通设置有出水管路和回水管路。通过本实用新型专利技术，可简化暖通系统形式，并可将变频器的运行发热量作为空气源热泵机组的进风预热使用，提高空气源热泵机组的制热能效比。的制热能效比。的制热能效比。

【技术实现步骤摘要】
一种用于严寒地区的VFD与AHP联合运行系统


[0001]本技术涉及严寒地区VFD与AHP联合运行领域，特别是一种用于严寒地区的VFD与AHP联合运行系统。

技术介绍

[0002]变频器(VFD)运行时，其发热量约为额定功率的1％到5％，热电厂的凝结水泵多采用风冷型高压变频器，其额定容量通常在2000kV
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A以上，因此，集控楼变频器间的夏季室内冷负荷通常不低于100kW。风冷型高压变频器的工作环境要求，因厂商不同而存在差异，温度多处在[
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10℃,40℃]区间，空气相对湿度范围为[20％,90％]，超出此范围的运行环境，对变频器的寿命有极大影响。
[0003]虽然运行环境对空气源热泵机组(AHP)的寿命影响较小，且其运行温度范围较大，从
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25℃到45℃均可，但环境温度的变化对机组能效比的影响较大。以制热工况为例，在保证出水温度40℃不变的条件下，一台能够在室外干球温度为15℃条件下以4.1的COP值运行的机组，在室外干球温度降至
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20℃时，其COP值不足1.8。
[0004]因此，在制热工况下适当提高，或在制冷工况下适当降低空气源热泵机组的运行环境温度，都有助于提高其能效比，降低电能消耗，从而达到减少CO2排放的目的。
[0005]集控楼是热电厂内的电气建筑，通常设置在汽机房附近，设有蓄电池室、配电装置室、变频器间、继电器室以及直流屏室等重要的电气设备用房，同时还设有设备检修间、工程师站、值班室、会议室、餐厅以及办公室等生产及生活辅助类用房。设置在集控楼内的大型电气设备，运行时需要向外释放热量，从暖通专业的设计角度，为保证这些设备的正常运行，对此类电气设备用房的夏季冷负荷进行计算时，不仅要考虑通过围护结构传入室内的热量，还要充分考虑电气设备的发热量。此外，为满足工作人员在不同季节的热舒适性需求，通常设置空气源热泵机组服务于集控楼内的生产和生活辅助类用房。
[0006]在变频器间的通风设计上，在排风方面，变频器间惯用的设计方案是在变频器本体排风管道上设置切换阀门，以实现在冬季将设备散热留在室内，夏季直接排至室外的功能。事实上，即使在冬季，变频器间的热负荷也远小于变频器本体的运行发热量，因此在大多数情况下，即使是严寒地区，也需要将变频器的大部分本体排风引至室外，参与再循环的部分仅占变频器本体排风总量的不到10％；在进风方面，由于变频器对工作环境的温湿度要求，需设置空气处理机，冬季对室外新风进行预热(严寒地区)，夏季对其降温(对于一些室外干湿球温差较小的地区，室外新风还需要进行降湿处理)。处理后的新风，可通过新风管道直接与变频器的本体进风口相连(方案1)；也可不设管道，直接将空气送入室内，变频器运行时吸入的是变频器间的室内空气(方案2)。
[0007]在变频器间的空调设计方面，变频器间采用通风方案1时，通常使用变频器本体的排风温度，对空气处理机的压缩机出力进行反馈控制调节。变频器间需另设一台空调，用以承担由围护结构传热、照明散热量以及各种散湿过程产生的潜热量等导致的冷负荷；而采用方案2时，空气处理机需要同时承担变频器的设备散热、围护结构传热、照明散热量以及
各种散湿过程产生的潜热量等，通常使用室内温度和变频器本体的排风温度对压缩机的出力进行联合调节。如果以室内温度作为优先受调节参数，当变频器以较高出力运行时，有可能在其柜体内存在超温区；如果以变频器本体排风温度作为优先受调节参数，当变频器以较高出力运行时，有可能出现室内温度低于设计需求的现象，从而导致能源的浪费。
[0008]在变频器间的采暖设计方面，变频器间采用通风方案1时，常使用变频器的柜体进风温度对空气处理机的加热量进行反馈调节，同时使用室内温度对热水散热器的水流量进行反馈调节；选用通风方案2时，变频器柜体进风温度即变频器间的室内温度，该参数可同时对散热器的热水流量和空气处理机的加热量进行反馈调节。
[0009]在生产及生活辅助用房的空调及采暖设计方面，集控楼的生产及生活辅助用房的夏季用冷和过渡季节用热需求，通常采用空气源热泵来满足。双碳背景下，我国大部分热电厂都要减少厂区内部的采暖热水消耗总量，以实现对外供热总量的扩容。因此，多数热电厂正在对其厂内建筑物的供暖系统进行清洁性改造，使用空气源热泵机组覆盖其采暖需求。寒冷地区，空气源热泵机组的衰减程度尚在可接受范围内，而在一些严寒地区，空气源热泵机组的制热能效比已经接近电锅炉采暖的功率消耗水平，经济性较差。
[0010]因此，亟需一种可以适用于严寒地区的简化暖通设计且能够提高空气源热泵机组制热效能比的综合运行系统。

技术实现思路

[0011]本技术所解决的技术问题即在提供一种用于严寒地区的VFD与AHP联合运行系统，简化暖通系统形式，并可将变频器的运行发热量作为空气源热泵机组的进风预热使用，提高空气源热泵机组的制热能效比。
[0012]本技术所采用的技术手段如下所述：
[0013]一种用于严寒地区的VFD与AHP联合运行系统，包括变频器，变频器连通设置第一进风管路，以及变频器还连通设置有第一出风管路，第一出风管路连通连接可调节的第一出风支路、第二出风支路；以及设置有空气源热泵机组，空气源热泵机组连通设置有第二进风管路和第二出风管路，第二进风管路上设置有第一风量调节装置，第一出风支路连通连接于第一风量调节装置与空气源热泵机组之间的第二进风管路上；以及空气源热泵机组还连通设置有出水管路和回水管路，出水管路和回水管路的远离空气源热泵机组的一端分别连接空气处理装置、风机盘管和热水散热器，空气处理装置设置于第一进风管路内。
[0014]作为优选，第一出风支路和第二出风支路上分别设置有第二风量调节装置和第三风量调节装置；以及第二出风支路和第二出风管路均连通连接排风竖井。
[0015]作为优选，第一进风管路的远离变频器的一端设置有第一送风机，空气处理装置位于第一送风机和变频器之间的第一进风管路内；以及第二进风管路的远离空气源热泵机组的一端设置有第二送风机，第一风量调节装置位于第二送风机和空气源热泵机组之间。
[0016]作为优选，空气处理装置和第一送风机之间的第一进风管路内、空气处理装置和变频器之间的第一进风管路内分别设置有第一测温装置和第二测温装置，第一风量调节装置和第二送风机之间的第二进风管路内、第一风量调节装置和空气源热泵机组之间的第二进风管路内分别设置有第三测温装置和第四测温装置；以及第一出风管路内设置有第五测温装置，第二出风管路内设置有第六测温装置；以及空气处理装置和变频器之间的第一进
风管路内还设置有测湿装置。
[0017]作为优选，出水管路和空气处理装置之间通过第一出水支路连通连接，回水管路和空气处理装置之间通过第一回水支路连通连接，第一出水支路和第一回水支路上分别设置有第一流量调节装置和第二流量调节装置。
[0018]作为优选，出水管路还连通连接有第二出水支路和第三出水支路，以及回水管路还连通连接有第二回水支本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于严寒地区的VFD与AHP联合运行系统，其特征在于，包括变频器(2)，变频器(2)连通设置第一进风管路(3)，以及变频器(2)还连通设置有第一出风管路(4)，第一出风管路(4)连通连接可调节的第一出风支路(7)、第二出风支路(8)；以及设置有空气源热泵机组(1)，空气源热泵机组(1)连通设置有第二进风管路(5)和第二出风管路(6)，第二进风管路(5)上设置有第一风量调节装置(12)，第一出风支路(7)连通连接于第一风量调节装置(12)与空气源热泵机组(1)之间的第二进风管路(5)上；以及空气源热泵机组(1)还连通设置有出水管路(18)和回水管路(19)，出水管路(18)和回水管路(19)的远离空气源热泵机组(1)的一端分别连接空气处理装置(15)、风机盘管(16)和热水散热器(17)，空气处理装置(15)设置于第一进风管路(3)内。2.根据权利要求1所述的一种用于严寒地区的VFD与AHP联合运行系统，其特征在于，第一出风支路(7)和第二出风支路(8)上分别设置有第二风量调节装置(13)和第三风量调节装置(14)；以及第二出风支路(8)和第二出风管路(6)均连通连接排风竖井(11)。3.根据权利要求1所述的一种用于严寒地区的VFD与AHP联合运行系统，其特征在于，第一进风管路(3)的远离变频器(2)的一端设置有第一送风机(9)，空气处理装置(15)位于第一送风机(9)和变频器(2)之间的第一进风管路(3)内；以及第二进风管路(5)的远离空气源热泵机组(1)的一端设置有第二送风机(10)，第一风量调节装置(12)位于第二送风机(10)和空气源热泵机组(1)之间。4.根据权利要求3所述的一种用于严寒地区的VFD与AHP联合运行系统，其特征在于，空气处理装置(15)和第一送风机(9)之间的第一进风管路(3)内、空气处理装置(15)和变频器(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵然，赵茂中，梁守朋，张萍，张家玮，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：