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近年来,由于人们生活水平的提高,对于食品的冷藏保鲜技术要求随之提高,冷库数量也逐渐增多。在大型高温冷库中,由于所储藏的果品等对温度控制要求较高,同时为便于管理,一般要求采用计算机监控系统。技术的革新带动着制冷行业进入了新的发展阶段,冷藏库风机的控制已经不再局限于简单的自动起停,它所追求的是控制精度更高、更节能的控制方法。
在常规的冷藏库风机全自动控制系统中,风机基本上采用工频运行。这种控制方式的缺点是:冷风机根据库温设置温度上下限控制开停,这样会造成温度波动较大,无法满足部分恒温库的使用要求;在冷藏库没有满负荷使用的情况下,工频控制冷风机会造成电能的浪费。为此可以采用风机变频运行来保证冷库温度,一方面,风机变频运行能够保证库温波动尽可能小,从而满足恒温冷库的需求;另一方面,供冷负荷可以跟随所需冷量平滑调节,从而提高了能效比。
本文以大连冷冻机厂(简称大冷)食堂冷藏库项目为例详细分析了风机工频、变频控制的基本原理和设计思路,为了与工程实际相结合,设计时还考虑了上位机监控系统,采用北京亚控组态王软件作为人机界面。为了保证通讯系统地可靠性,专门研究了RS485通讯理论和modbusRTU通讯协议。考虑到建设成本及实际工程的需要,本工程选用施耐德ATV21系列经济型变频器实现风机变频控制,同时采用冰山嘉德公司的专用冷库控制器RCU11实现风机工频自动控制。采用两种控制方案互为备用,一方面为了保证冷库能够正常使用,另一方面也为了比较风机工频和变频运行的制冷效果及耗电情况。通过对大冷食堂冷藏库三个多月的数据统计发现,风机变频控制的冷藏库比工频控制节约电能11%以上。