倉庫除濕機(jī)變頻節(jié)能改造（1）

除濕機(jī)是煙葉倉庫的主要能耗設(shè)備，數(shù)量眾多，耗能巨大。除濕機(jī)的能耗，大部分集中在電機(jī)功耗上，由于這些電機(jī)沒有調(diào)速功能，且系統(tǒng)節(jié)能措施有限，使得每年巨大的能量消耗，有相當(dāng)部分變成了無用的功耗浪費(fèi)。變頻器作為變頻技術(shù)日趨成熟的產(chǎn)品，因其具有能改變電機(jī)的輸入頻率，調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，提高功率因素，使電機(jī)達(dá)到節(jié)能運(yùn)行目的的特性，可用來對(duì)倉庫現(xiàn)有的大型除濕機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造，解決庫區(qū)能耗浪費(fèi)的問題，實(shí)現(xiàn)庫區(qū)能耗再降一個(gè)臺(tái)階的目標(biāo)。

1.1 除濕機(jī)工作原理

煙葉倉庫現(xiàn)在使用的是集升溫、降溫、調(diào)溫除濕方式為一體的多功能除濕機(jī)，主要由壓縮機(jī)、冷凝器、冷凝風(fēng)機(jī)等外機(jī)部件和蒸發(fā)器、冷凝器（和外機(jī)冷凝器并聯(lián)）、蒸發(fā)風(fēng)機(jī)、制冷劑存儲(chǔ)器、電控箱等主機(jī)柜部件組成。除濕機(jī)的工作由制冷循環(huán)系統(tǒng)、風(fēng)送循環(huán)系統(tǒng)和溫、濕度控制系統(tǒng)組成。

（1） 制冷系統(tǒng)。經(jīng)壓縮機(jī)壓縮出來的高溫高壓制冷劑氣體，流向四通閥控制，當(dāng)流向冷凝器時(shí)，將熱量傳給流經(jīng)的空氣，使空氣升溫，這就是升溫除濕方式；當(dāng)進(jìn)入冷凝器，被冷凝風(fēng)機(jī)將熱量傳給外部空氣后，就成了降溫除濕的方式；制冷劑在冷凝器內(nèi)冷凝成常溫高壓液體后，經(jīng)膨脹閥節(jié)流進(jìn)入蒸發(fā)器，吸收經(jīng)過蒸發(fā)器的空氣熱量，變成低溫低壓氣體，再被吸入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，如此形成循環(huán)過程。

（2） 風(fēng)送系統(tǒng)。潮濕空氣被吸入回風(fēng)口，經(jīng)蒸發(fā)器冷卻至露點(diǎn)溫度以下，析出水分后，經(jīng)過冷凝器，被蒸發(fā)風(fēng)機(jī)通過送風(fēng)口送入庫內(nèi)，與庫內(nèi)空氣混合，再被吸入回風(fēng)口形成循環(huán)。

（3）控制方式。PLC 通過溫、濕度傳感器，獲得回風(fēng)口處的溫、濕度數(shù)據(jù)，與設(shè)定的溫、濕度作比較后，對(duì)除濕機(jī)運(yùn)行模式進(jìn)行控制。當(dāng)回風(fēng)溫、濕度高于設(shè)定溫、濕度時(shí)，除濕機(jī)進(jìn)行降溫除濕；回風(fēng)濕度低于設(shè)定濕度，溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，除濕機(jī)進(jìn)行降溫除濕； 回風(fēng)濕度高于設(shè)定濕度， 溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，除濕機(jī)進(jìn)行升溫除濕；回風(fēng)溫、濕度低于設(shè)定溫、濕度時(shí)，除濕機(jī)停止。此外，還有一個(gè)“濕度優(yōu)先”模式，即不考慮溫度，只要回風(fēng)濕度低于設(shè)定濕度，除濕機(jī)即停止。

1.2 除濕機(jī)的無用功耗

除濕機(jī)用于調(diào)節(jié)倉庫溫濕度環(huán)境， 提供煙葉自然醇化所需的溫濕度條件， 其能耗主要體現(xiàn)在電機(jī)功耗上， 電機(jī)功耗占了除濕機(jī)總能耗的90 %以上。電機(jī)有用功率計(jì)算公式：

其中，
P 為功率；
U 為電壓；
I 為電流；

cos φ 為功率因數(shù)，由電機(jī)負(fù)載率決定，負(fù)載率越高，功率因數(shù)也越高，電機(jī)損失的無用功率就越少。倉庫大型除濕機(jī)的電機(jī)沒有調(diào)速功能， 啟動(dòng)后始終以不變的額定轉(zhuǎn)速，即最大負(fù)荷的狀態(tài)運(yùn)行。

（1） 對(duì)電機(jī)產(chǎn)生無用功耗的分析。除濕機(jī)是按每個(gè)庫房所需最大除濕量（此時(shí)倉庫的庫容率最小，空間最大）來配置，并留有除濕余量的。當(dāng)煙葉入庫，倉庫庫容率上升時(shí)，庫房空間變小，在相同的溫濕度情況下，除濕機(jī)所需除濕的量（電機(jī)所需負(fù)荷量）減少；隨著除濕機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行， 庫內(nèi)空氣濕度會(huì)越來越小，除濕機(jī)所需除濕的量，也將更進(jìn)一步地減少；由于除濕機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速不變， 因此電機(jī)所需負(fù)荷與實(shí)際負(fù)荷的比例（負(fù)載率）在不斷降低，功率因數(shù)cos φ 的下降，伴隨電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的無用功耗增加。

以除濕機(jī)在手動(dòng)模式下運(yùn)行，強(qiáng)制除濕為例：隨著除濕機(jī)的運(yùn)行，庫房內(nèi)的濕度會(huì)越來越低，根據(jù)上圖除濕機(jī)工作原理顯示， 蒸發(fā)風(fēng)機(jī)始終以最大不變的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，由回風(fēng)口進(jìn)入的庫房空氣流量不變，但庫房內(nèi)空氣濕度的降低， 使單位時(shí)間內(nèi)通過蒸發(fā)器產(chǎn)生的除濕量在不斷減少， 蒸發(fā)器的工作負(fù)荷也由此不斷降低，而此時(shí)壓縮機(jī)仍在以全速，即最大的負(fù)載狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，徒增更多的無用功消耗。

（2） 起動(dòng)電流對(duì)電機(jī)造成的損害。另外，電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)， 瞬時(shí)電流達(dá)到額定電流的6～7 倍， 不僅耗電，而且對(duì)電機(jī)造成的損害也相當(dāng)大；同時(shí)電機(jī)的瞬間加速，也在增加傳動(dòng)件的壓力，同樣對(duì)系統(tǒng)不利，增加整套設(shè)備損壞的幾率。而利用變頻器啟動(dòng)，可較好解決這一問題。變頻器可將啟動(dòng)電流限制在額定電流1.2 ～ 1.5 倍之內(nèi)，讓電機(jī)平滑地起動(dòng)，從而對(duì)電機(jī)起到保護(hù)的作用。由此可見，對(duì)除濕機(jī)進(jìn)行變頻改造，不僅是必要，而且是迫切的。