中央空调智能控制系统解决方案-PPT课件.ppt
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1、科技节约能源科技节约能源 智慧成就未来智慧成就未来 中央空调智能节能解决方案中央空调智能节能解决方案科技节约能源科技节约能源 智慧成就未来智慧成就未来(1 1)系统设计时留有余量)系统设计时留有余量( (大于全年最大负荷的大于全年最大负荷的10%-15%)10%-15%); (2 2)中央空调机组运行时输出冷量与冷负荷需求不能实行动态最佳匹配;)中央空调机组运行时输出冷量与冷负荷需求不能实行动态最佳匹配;(3 3)中央空调主机与辅助设备如冷冻水泵、冷却水泵在运行中消耗功率无)中央空调主机与辅助设备如冷冻水泵、冷却水泵在运行中消耗功率无 法实现最佳匹配法实现最佳匹配 ;(4 4)中央空调系统运行
2、不能实现智能化管理和有效调节。)中央空调系统运行不能实现智能化管理和有效调节。 科技节约能源科技节约能源 智慧成就未来智慧成就未来n1.1.冷水机组能耗分析冷水机组能耗分析n中央空调系统中能耗最大的设备属冷水机组,冷水机组按照制冷方式分为压中央空调系统中能耗最大的设备属冷水机组,冷水机组按照制冷方式分为压缩式和吸收式。压缩式又分为:容积型(活塞式、螺杆式、涡旋式)机组和缩式和吸收式。压缩式又分为:容积型(活塞式、螺杆式、涡旋式)机组和速度型(离心式)机组,其动力能源是消耗电能为主的按照其额定制冷量和速度型(离心式)机组,其动力能源是消耗电能为主的按照其额定制冷量和制冷效率,一般的额定输入功率从
3、制冷效率,一般的额定输入功率从30kw1000kw30kw1000kw;而吸收式冷水机组(溴化;而吸收式冷水机组(溴化锂机型)是以消耗热能(以燃油、燃气)为主。制冷主机组的目的是生产低锂机型)是以消耗热能(以燃油、燃气)为主。制冷主机组的目的是生产低温(温(77)的冷冻水,所以供(出)水温度的高低和制取冷冻水量的多少直接)的冷冻水,所以供(出)水温度的高低和制取冷冻水量的多少直接影响机组的负荷。而末端空气处理机启动的多少也会影响冷冻水的回水温度,影响机组的负荷。而末端空气处理机启动的多少也会影响冷冻水的回水温度,回水温度高,机组负荷大。回水温度高,机组负荷大。科技节约能源科技节约能源 智慧成就
4、未来智慧成就未来n2.2.循环水系统能耗分析循环水系统能耗分析n冷冻水循环泵(简称:冷冻泵)主要提供冷冻水循环的动力,其输入功冷冻水循环泵(简称:冷冻泵)主要提供冷冻水循环的动力,其输入功率一般从率一般从7.5kw7.5kw到到220kw220kw,传统的设计冷冻泵为定流量泵,输出功率随输,传统的设计冷冻泵为定流量泵,输出功率随输出冷冻水流量的多少有少量变化出冷冻水流量的多少有少量变化, ,但变化不太大。但变化不太大。n冷却水循环泵(简称:冷却泵)主要提供冷却水循环的动力,其输入输冷却水循环泵(简称:冷却泵)主要提供冷却水循环的动力,其输入输入功率一般从入功率一般从7.5kw7.5kw到到22
5、0kw220kw,传统的设计冷却泵为定流量泵,输出功率,传统的设计冷却泵为定流量泵,输出功率恒定不变。恒定不变。n冷却塔风机主要为冷却水降温提供风力,其输入输入功率一般从冷却塔风机主要为冷却水降温提供风力,其输入输入功率一般从1.5kw1.5kw到到37kw37kw,传统的设计冷却塔风机为恒速风机,输出功率恒定不变。,传统的设计冷却塔风机为恒速风机,输出功率恒定不变。科技节约能源科技节约能源 智慧成就未来智慧成就未来n3.3.末端能耗分析末端能耗分析n空气处理机(风机盘管、水冷风柜)是进行室内空气温度调节的末端设备,空气处理机(风机盘管、水冷风柜)是进行室内空气温度调节的末端设备,其中风机提供
6、了室内空气循环所需要的动力,通常采用恒速定风量风机,额其中风机提供了室内空气循环所需要的动力,通常采用恒速定风量风机,额定功率从定功率从0.5kw0.5kw到到45kw 45kw ,但数量较多。,但数量较多。n新风机、回风机、排风机提供了新风供应、回风和排风的动力,额定功率一新风机、回风机、排风机提供了新风供应、回风和排风的动力,额定功率一般从般从2kw2kw到到55kw 55kw 。 科技节约能源科技节约能源 智慧成就未来智慧成就未来n中央空调的设计往往是按照当地的气象资料(最高中央空调的设计往往是按照当地的气象资料(最高/ /低气温)和建筑物的特点低气温)和建筑物的特点而设计的,并考虑到最
7、大能量(冷而设计的,并考虑到最大能量(冷/ /热量)需求,还要预留热量)需求,还要预留10%10%至至20%20%的设计的设计余量,所以主机、水泵、风机都有很大的余量。余量,所以主机、水泵、风机都有很大的余量。n由于季节的轮转和昼夜温差的变化,中央空调全年以最大功率运行的时间很由于季节的轮转和昼夜温差的变化,中央空调全年以最大功率运行的时间很短,一般不足短,一般不足1% 1% ,所以大量恒速电机存在很大的节能空间。,所以大量恒速电机存在很大的节能空间。n没有安装中央集中监控管理系统的中央空调,因使用管理问题,往往会造成没有安装中央集中监控管理系统的中央空调,因使用管理问题,往往会造成更大的能源
8、浪费。更大的能源浪费。n用户的维护意识淡薄也是造成中央空调效率降低的原因之一。用户的维护意识淡薄也是造成中央空调效率降低的原因之一。科技节约能源科技节约能源 智慧成就未来智慧成就未来n(1 1)远程管理控制方案(可选)远程管理控制方案(可选)n可在工程部办公室建立远程管理控制中心,对中央空调进行随时智可在工程部办公室建立远程管理控制中心,对中央空调进行随时智能化的监控管理,将大大提高对中央空调设备及使用系统的管理效能化的监控管理,将大大提高对中央空调设备及使用系统的管理效率,降低相关工作人员的工作负荷。率,降低相关工作人员的工作负荷。n上位机(人机界面)管理及控制方案上位机(人机界面)管理及控
9、制方案n上位机控制及管理软件采用珠海微能节能科技有限公司自主研发的上位机控制及管理软件采用珠海微能节能科技有限公司自主研发的节能及控制管理软件平台。该软件主要考虑空调主机最佳能效来调节能及控制管理软件平台。该软件主要考虑空调主机最佳能效来调控中央空调系统辅机设备,在保障系统安全和满足制冷需求的前提控中央空调系统辅机设备,在保障系统安全和满足制冷需求的前提下力求节能降耗。监控画面主要完成:冷冻循环水泵进出口压力值下力求节能降耗。监控画面主要完成:冷冻循环水泵进出口压力值和温度值、冷却循环水进出口压力和温度设定值、冷却塔进出水温和温度值、冷却循环水进出口压力和温度设定值、冷却塔进出水温度值,设备运
10、行状态监视、工艺过程参数(温度、压力的测量值)度值,设备运行状态监视、工艺过程参数(温度、压力的测量值)的实时记录与显示、报警记录与历史数据记录、计划任务的制订、的实时记录与显示、报警记录与历史数据记录、计划任务的制订、报表生成管理与数据日志打印等功能。报表生成管理与数据日志打印等功能。科技节约能源科技节约能源 智慧成就未来智慧成就未来n(2(2)下位机(现场智控子站)管理及控制方案)下位机(现场智控子站)管理及控制方案n主要接受来自上位机(工控主要接受来自上位机(工控PCPC)的各种启停控制命令、工艺参)的各种启停控制命令、工艺参数设定值、运行方式选择命令等,同时向上位机数设定值、运行方式选
11、择命令等,同时向上位机PCPC传送执行元传送执行元件的工作状态、现场实际温湿度、压力、流量、电流、电压、件的工作状态、现场实际温湿度、压力、流量、电流、电压、频率、功率测量值等,通过准确高速、稳定可靠的数据传输,频率、功率测量值等,通过准确高速、稳定可靠的数据传输,实现对控制系统各个部分的实时监督与控制功能。在下位机实现对控制系统各个部分的实时监督与控制功能。在下位机(现场智控子站)软件中分别对各个部分做了详尽的控制编程(现场智控子站)软件中分别对各个部分做了详尽的控制编程设计设计(PLC)(PLC)。其他功能,诸如:手动。其他功能,诸如:手动/ /自动方式选择、变频故障自动方式选择、变频故障
12、自动更换备用泵或工频自动投运、计划任务方式选择识别、故自动更换备用泵或工频自动投运、计划任务方式选择识别、故障与报警处理、负荷均衡轮值运行等功能都做细致的设计。障与报警处理、负荷均衡轮值运行等功能都做细致的设计。n见下页控制方框图见下页控制方框图科技节约能源科技节约能源 智慧成就未来智慧成就未来科技节约能源科技节约能源 智慧成就未来智慧成就未来(2)(2)冷冻水系统控制方案冷冻水系统控制方案 控制原理:控制原理:制冷时,冷冻水供水温度制冷时,冷冻水供水温度77、回水温度、回水温度1212设定后,由设定后,由空调主机提供空调主机提供77的冷冻水,当检测出冷冻水回水温度高于的冷冻水,当检测出冷冻水
13、回水温度高于1212时,表示终时,表示终端负荷加重,这时应提高冷冻水泵的转速或开启第二台冷冻水泵,直到冷端负荷加重,这时应提高冷冻水泵的转速或开启第二台冷冻水泵,直到冷冻水回水温度到达设定值冻水回水温度到达设定值1212为止;反之,当检测冷冻水回水温度低于为止;反之,当检测冷冻水回水温度低于1212时,意味着终端负荷减轻,此时应降低冷冻水泵的转速或关闭其中一时,意味着终端负荷减轻,此时应降低冷冻水泵的转速或关闭其中一台水泵,直到冷冻水回水温度到达台水泵,直到冷冻水回水温度到达1212为止。考虑能够保证冷冻循环水在为止。考虑能够保证冷冻循环水在管网中的顺畅流动,因此,设定了一个对应的泵的转速低限
14、(变频器输出管网中的顺畅流动,因此,设定了一个对应的泵的转速低限(变频器输出频率低限,如可设定在频率低限,如可设定在30Hz30Hz),在此速度下变频器的输出频率将不再降低;),在此速度下变频器的输出频率将不再降低; 控制策略:控制策略:在中央空调系统设定空调主机的冷冻水总管的供水温度、在中央空调系统设定空调主机的冷冻水总管的供水温度、回水温度和回水总管的压差后,由现场安装的传感器检测这些测量值;上回水温度和回水总管的压差后,由现场安装的传感器检测这些测量值;上位机在设置的采样频率下读取温度传感器的参数,并与设定值比较;经模位机在设置的采样频率下读取温度传感器的参数,并与设定值比较;经模糊运算
15、后,输出准确的控制信号,调节冷冻水变频器的输出频率或工作台糊运算后,输出准确的控制信号,调节冷冻水变频器的输出频率或工作台数,改变冷冻水供水流量。数,改变冷冻水供水流量。 科技节约能源科技节约能源 智慧成就未来智慧成就未来(3 3)冷却水泵控制方案)冷却水泵控制方案控制策略:控制策略:冷却循环水系统的运行控制方式与冷冻循环水系统运行冷却循环水系统的运行控制方式与冷冻循环水系统运行控制方式基本一致,均按上位机通信指令执行,以基准压力、流量控制方式基本一致,均按上位机通信指令执行,以基准压力、流量需求为下限。需求为下限。控制原理:控制原理:当检测出冷却水进当检测出冷却水进/ /回水温差高于回水温差
16、高于33时,表示主机负荷时,表示主机负荷加重,这时应提高冷却水泵的转速或开启第二台冷却水泵,直到冷加重,这时应提高冷却水泵的转速或开启第二台冷却水泵,直到冷却水温差在却水温差在33之内;反之,当检测冷却水温差在之内;反之,当检测冷却水温差在33之内时,意味之内时,意味着主机负荷减轻,此时应降低冷却水泵的转速或关闭其中一台水泵,着主机负荷减轻,此时应降低冷却水泵的转速或关闭其中一台水泵,直到冷却水温差在直到冷却水温差在33之内。考虑能够保证冷却循环水在管网中的顺之内。考虑能够保证冷却循环水在管网中的顺畅流动,因此,设定了一个对应的泵的转速低限(变频器输出频率畅流动,因此,设定了一个对应的泵的转速
17、低限(变频器输出频率低限,如可设定在低限,如可设定在30Hz30Hz),在此速度下变频器的输出频率将不再降),在此速度下变频器的输出频率将不再降低;低;科技节约能源科技节约能源 智慧成就未来智慧成就未来科技节约能源科技节约能源 智慧成就未来智慧成就未来是集工业计算机控制技术、模糊控制技术、系是集工业计算机控制技术、模糊控制技术、系统集成技术、现场总线控制技术和智能驱动技术为一体的闭环自动控统集成技术、现场总线控制技术和智能驱动技术为一体的闭环自动控制系统,实现了对中央空调冷冻水系统、冷却水系统及冷却塔风机系制系统,实现了对中央空调冷冻水系统、冷却水系统及冷却塔风机系统的变流量智能控制。科学地实
18、现了中央空调的供冷量随末端负荷需统的变流量智能控制。科学地实现了中央空调的供冷量随末端负荷需求量变化而变化。在保障末端舒适度的前提下,最大限度地减少了空求量变化而变化。在保障末端舒适度的前提下,最大限度地减少了空调系统的能源浪费,达到最佳节能的目的。调系统的能源浪费,达到最佳节能的目的。运用全新的方案解决思路,不仅对中央空调各运用全新的方案解决思路,不仅对中央空调各系统进行全面控制,而且采用了软件与硬件给合及系统集成技术,将系统进行全面控制,而且采用了软件与硬件给合及系统集成技术,将各个控制系统在物理、逻辑和功能上互联一体,实现了他们之间的数各个控制系统在物理、逻辑和功能上互联一体,实现了他们
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