赫爾辛基能源公司(Helsinki Energy) 是芬蘭最大的能源供應(yīng)公司之一,也是芬蘭國內(nèi)采用區(qū)域供冷技術(shù)的開創(chuàng)和領(lǐng)導(dǎo)者。出于高效生產(chǎn)及節(jié)能的目的,該集團(tuán)采用Vacon變頻器,對其Salmisaari電廠內(nèi)的區(qū)域供冷廠中的泵類設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動,其總功率達(dá)3MW,并由ProfibusDP現(xiàn)場總線進(jìn)行控制。
區(qū)域供冷意味著冷能的集中生產(chǎn)與分配,是耗電較多的壓縮機(jī)供冷技術(shù)的理想替代方案。而且,與壓縮機(jī)供冷采用冷凝劑不同,區(qū)域供冷在冷卻過程中不產(chǎn)生任何揮發(fā)性有害物質(zhì)。Salmisaari區(qū)域供冷廠采用熱吸收技術(shù),將過剩的區(qū)域供熱熱氣轉(zhuǎn)化為冷氣。
對于總功率為3MW的空冷式變頻驅(qū)動系統(tǒng)而言,散發(fā)至空氣中的熱損耗約為90kW (3%)。僅通過空調(diào)裝置實(shí)現(xiàn)散熱成本較高,而且,Salmisaari區(qū)域供冷廠是建設(shè)在一片山體洞穴中,散熱條件更加不利,若單純采用空冷變頻驅(qū)動方案,勢必將進(jìn)一步增加空調(diào)裝置的成本。而使用水冷型變頻器,將可使供冷更加經(jīng)濟(jì)。
Salmisaari區(qū)域供冷廠采用16臺Vacon水冷型變頻器(690V)和22臺小功率空冷型NXS變頻器(400V)聯(lián)合控制廠內(nèi)的大功率電機(jī)。Vacon水冷型變頻器采用獨(dú)有的液-液換熱器技術(shù),散發(fā)到空氣中的熱損耗僅為其額定功率的0.15%,幾乎可以忽略不計。根據(jù)計算,采用Vacon驅(qū)動方案僅有約20kW的熱損耗需要通過空調(diào)裝置進(jìn)行散熱。
從經(jīng)濟(jì)角度考慮,以當(dāng)時價格計算,用于90kW熱損耗散熱的標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)裝置的采購成本約 60,000 歐元,而20kW散熱裝置的價格約為15,000歐元。因此,選用水冷型變頻器可節(jié)省45,000歐元。此外,空調(diào)裝置自身的能耗成本亦將隨之降低,約為每年4400歐元。因此,盡管水冷型變頻器價格比相同規(guī)格的空冷型變頻器略高,其差價的回收期約為三年,但此后,用戶每年都會節(jié)省一大筆開支。
如前所述,Salmisaari區(qū)域供冷廠的設(shè)備安裝空間極為有限,這對于變頻器的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了很高的要求。水冷型變頻器在Vacon變頻驅(qū)動產(chǎn)品中結(jié)構(gòu)最為緊湊,在該項(xiàng)目中,Vacon變頻驅(qū)動系統(tǒng)的占地面積僅為同等規(guī)格空冷變頻驅(qū)動系統(tǒng)的一般左右。同時,水冷型變頻器采用IP54高等級封裝,故可安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場附近,使得設(shè)備安裝的靈活性大大提高。加之由于無需大型風(fēng)機(jī),將進(jìn)一步縮減設(shè)備占地,并可有效降低運(yùn)行噪音級別,維修服務(wù)需求也隨之降至最低。
Vacon變頻器可適配多種現(xiàn)場總線協(xié)議。此次Salmisaari區(qū)域供冷廠項(xiàng)目采用了其中的Profibus DP總線控制,從而使得線纜敷設(shè)更加簡單、經(jīng)濟(jì),大大節(jié)省了設(shè)備的安裝、調(diào)試及維護(hù)成本,系統(tǒng)也因此具有更強(qiáng)的抗干擾能力。