赫爾辛基能源公司(Helsinki Energy) 是芬蘭最大的能源供應公司之一,也是芬蘭國內采用區(qū)域供冷技術的開創(chuàng)和領導者。出于高效生產及節(jié)能的目的,該集團采用Vacon變頻器,對其Salmisaari電廠內的區(qū)域供冷廠中的泵類設備進行驅動,其總功率達3MW,并由ProfibusDP現場總線進行控制。
區(qū)域供冷意味著冷能的集中生產與分配,是耗電較多的壓縮機供冷技術的理想替代方案。而且,與壓縮機供冷采用冷凝劑不同,區(qū)域供冷在冷卻過程中不產生任何揮發(fā)性有害物質。Salmisaari區(qū)域供冷廠采用熱吸收技術,將過剩的區(qū)域供熱熱氣轉化為冷氣。
對于總功率為3MW的空冷式變頻驅動系統而言,散發(fā)至空氣中的熱損耗約為90kW (3%)。僅通過空調裝置實現散熱成本較高,而且,Salmisaari區(qū)域供冷廠是建設在一片山體洞穴中,散熱條件更加不利,若單純采用空冷變頻驅動方案,勢必將進一步增加空調裝置的成本。而使用水冷型變頻器,將可使供冷更加經濟。
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)聯合控制廠內的大功率電機。Vacon水冷型變頻器采用獨有的液-液換熱器技術,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。根據計算,采用Vacon驅動方案僅有約20kW的熱損耗需要通過空調裝置進行散熱。
從經濟角度考慮,以當時價格計算,用于90kW熱損耗散熱的標準空調裝置的采購成本約 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)域供冷廠的設備安裝空間極為有限,這對于變頻器的結構設計提出了很高的要求。水冷型變頻器在Vacon變頻驅動產品中結構最為緊湊,在該項目中,Vacon變頻驅動系統的占地面積僅為同等規(guī)格空冷變頻驅動系統的一般左右。同時,水冷型變頻器采用IP54高等級封裝,故可安裝在生產現場附近,使得設備安裝的靈活性大大提高。加之由于無需大型風機,將進一步縮減設備占地,并可有效降低運行噪音級別,維修服務需求也隨之降至最低。
Vacon變頻器可適配多種現場總線協議。此次Salmisaari區(qū)域供冷廠項目采用了其中的Profibus DP總線控制,從而使得線纜敷設更加簡單、經濟,大大節(jié)省了設備的安裝、調試及維護成本,系統也因此具有更強的抗干擾能力。