VACON变频器在博物馆空调系统中的应用———VACON变频器在博物馆

［编辑简介］：某博物馆采用 Vacon 达标的 Trend*变频器对其馆内空调系统进行控制。变频改造后，大部分新风风机通常工作在满速的 30-50%，根据电机转速和功率消耗的立方关系定律，该转速下相当于节约了 90%以上的电量。［摘要］：博物馆内的环境条件是保护为数众多的珍贵藏品的最关键因素。为降低能耗，提升环境质量，伦敦自然历史博物馆采用 Vacon 达标的 Trend*变频器对其馆内空调系统进行控制，不但为博物馆创造了更加稳定可控的环境条件，而且极大地提高了能源利用率，使得设备改造成本在 16 个月内即得以快速收回。 ［关键词］：VACON 变频器 空调系统
  博物馆内的环境条件是保护为数众多的珍贵藏品的最关键因素。为降低能耗，提升环境质量，伦敦自然历史博物馆采用 Vacon 达标的 Trend*变频器对其馆内空调系统进行控制，不但为博物馆创造了更加稳定可控的环境条件，而且极大地提高了能源利用率，使得设备改造成本在 16 个月内即得以快速收回。
  伦敦自然历史博物馆旺兹沃思(Wandsworth)分馆面积约 13,500 平方米，主要收藏各种生命地球科学藏品，包括昆虫，动物皮毛和化石。博物馆曾对其进行了大规模的修葺，包括在各独立藏室中安装 9 台空气处理机组(AHU)，并由 Trend楼宇管理系统（BMS）对 AHU 及中央采暖及制冷系统进行监测与控制。
  但是，由于 AHU 规格过大，且没有速度控制，因此在全天 24 小时不间断运转中导致了巨大的能量消耗。而且由于设计缘故，系统无法控制进风量，因此藏室也就不可能维持在稳定的环境条件下（温度，相对湿度），这对藏品而言意味着极大的潜在危险。为此，博物馆决定为 9 台 AHU 的风机配备变频器。
  整个解决方案的核心是 Vacon 为 Trend 打标生产的 NXS 系列变频器。变频改造后，通过对新风风机转速的控制将藏室内的气压维持在一个稍正压力值内(2Pa)。大部分新风风机通常工作在满速的 30-50%，根据电机转速和功率消耗的立方关系定律，该转速下相当于节约了 90%以上的电量。而小型藏室的风机则以满速的 10%运转，这将带来更大的能源节约。
  进而，在将 AHU 的出口永久关闭的情况下，通过建筑结构泄漏出去的空气量是唯一需要补充的，如果馆内温度和/或相对湿度(RH)水平超出误差范围，新风风机的转速将适当增加，导致更多新鲜空气进入藏室。此时，为维持馆内的正常压差，有可能需要引入抽风风机来加速空气循环，实际上，抽风风机仅需在夏季投入使用。
  总体来说，由于需要 AHU 处理的空气量更少，因此对于冷却，加热和除湿的冷却水和热水的需求量亦将相应减少，进而在中央采暖和制冷装置上带来可观的能源节约。实践证明，变频改造之后，伦敦自然历史博物馆旺兹沃思分馆的内部环境全年控制在 15-17°C，35-50%RH 的范围内，即使在炎热的夏日也不例外，这在过去几乎是不可能完成的任务。同时，安装变频器后的 12个月内，馆内空调系统的耗电量和用气量分别下降了 30%(689MWh)和38%(754MWh)。
  通过通信网络连接，变频器可直接由楼宇管理系统进行监控与管理，因此在位于南肯辛顿的主馆即可通过局域网远程访问旺兹沃思分馆的系统。因此，不但无需在分馆现场安装显示设备，亦可明显减轻技术人员的工作负担。监控系统最多可对 30 个变量进行监测，包括电机状态，速度，功率，电流，转矩和运行时间。
  *背景资料
  位于英国霍舍姆的 Trend Control Systems 是欧洲领先的楼宇管理系统设计及供应商，提供完善的集成化暖通空调系统解决方案，以满足当代楼宇的复杂控制要求。Vacon 与 Trend 已合作多年，为其提供变频驱动产品的打标服务。Trend自主开发的系统网络接口卡 NXNI 可直接匹配Vacon NXS变频器。