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标题: 解析中央空调节能控制的设计应用 [打印本页]

作者: liujuanhuiyun 时间: 2012-7-11 16:08 标题: 解析中央空调节能控制的设计应用

1、当前空调系统设计中的节能措施
1．1采用楼宇设备自动控制技术对空调末端装置进行控制
在智能建筑中通常采用楼宇设备自控系统，对中央空调系统末端的新风机、回风机、变风量风机、风机盘管等装置进行状态监视和使用的“精细化”控制，以实现节能的目的。它通过DDC（直接数字控制器）控制器，将检测的相关量值进行PID（比例、积分、微分）运算，实现对上述设备的PID控制，达到一定的节能效果。这种对空调末端设备的控制可节能10％－15％，因为不能实现对空调制冷站及空调水系统的智能控制，因此，节能效果不显著。这种节能控制技术的典型代表产品和生产厂商有：
（1）美国霍尼韦尔公司EXCEL5000楼宇设备自控系统；
（2）美国Johnson公司的楼宇自动化系统；
（3）德国西门子公司S600顶峰系统等。
空调末端设备的控制采用楼宇自动化系统（BAS），这些设备的主要特性均实现了对空调末端设备的节能自动控制，并为GESEP动态变流量空调节能控制系统的运行创造了更为良好的外部条件。
1．2采用通用变频器对中央空调系统中的水泵和风机进行控制
为降低中央空调系统的能源浪费，宜采用通用变频器来控制空调系统gesep.com的水泵和风机，通过对供、回水压差或温差的采集，对水泵和风机进行PID调节，以达到节能效果。这种控制方法通常可以节约水泵和风机等电机拖动系统的电能约20％，最高可达30％。这种节能控制技术的生产厂商和典型代表产品有：
（1）美国AB（AllenBradley）公司，代表产品有通用变频器1336PLUSII系列产品；
（2）法国施耐德电气（SchneiderElectric）公司，代表产品有Ahivar38系列异步电动机变频器；
（3）德国西门子（SIEMENS）公司，代表产品有通用变频器MICROMASTER440系列产品。
2、动态变流量空调节能控制系统
2．1动态变流量控制原理
当空调负荷发生变化时，通过采集一组参数值经模糊运算，及时调节冷水机组、各水泵和冷却塔风机的运行工作参数，从而改变冷水机组工作状态、冷冻（温）水和冷却水流量，改变冷却塔风机的风量，确保冷水机组始终工作在效率最佳状态，使供回水温度始终处于设定值，从而使主机始终处于高转换效率的最佳运行工况。
动态变流量控制的核心是变流量控制器，在控制器中建立了知识库、模糊控制模型和模糊运算规则，形成智能模糊控制。通过采集影响冷水机组运行的各种参数，经模糊运算，得出相应的控制参数，这些控制参数被送到冷水机组、冷冻（温）水控制子系统、冷却水控制子系统、冷却塔风机控制子系统。这些子系统根据控制参数的变化，利用现代变频控制技术，改变空调系统循环水的流量和温度，以保证整个系统在满负荷和部分负荷情况下，均处于最佳工作状态，从而最终达到综合节能的目的。
2．2动态变流量节能控制方法
2．2．1变流量冷却水泵系统
当末端空调负荷减少时，反映到冷水机组将出现冷却水出水温度降低的现向，温度传感器检测出这种变化趋势后，模糊控制系统将自动降低冷却水泵的工作频率，降低冷却水进水流量，提高冷却水出水温度，并使进、出水温差控制在最佳设定值上，维持冷水机组的高效率运行。
2．2．2一次泵变流量系统
当末端空调负荷变小时，末端空调设备前的两通阀将会关闭或减小，负荷侧回路管路的阻力增大，冷冻水供、回水温差将出现减小，供回水管的压差将出现增高的趋势。水温传感器及水流压差器检测出这种趋势后，模糊控制系统将自动降低冷冻水泵的工作频率，减少冷冻水流量，并使供回水温差及供回水压差控制在最佳设定值上，维持冷水机组的高效率运行。
2．2．3二次泵变流量设计
二次泵变流量系统分为一级泵变流量系统和二级泵变流量系统。其控制原理及效果与一次泵变流量大致相同（在这里不再一一赘述）。而一级泵系统负责确保冷水机组的安全运行，一级泵系统的旁通管路一般设计为直通管，管径按一台冷水机组额定流量设计。一次泵变流量系统跟踪二级泵环路的流量变化，并保证一级泵环路的流量大于二级泵环路的流量，使旁通冷冻水管保持从供水管流向回水总管。当旁通管的流量超出设定值的范围时，变流量控制器将模糊PID调节一级泵的工作频率，使旁通管的流量返回设定值。

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