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新型機(jī)房空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)研究

雙擊自動(dòng)滾屏 發(fā)布者:精密空調(diào) 發(fā)布時(shí)間:2016-09-29 09:12:19 閱讀:次【字體:

電能作為重要的能源,很大程度上的支撐著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展以及人民的日常生活,,然而,,機(jī)房空調(diào)等電器的使用消耗了大量的電能,并且與可持續(xù)發(fā)展道路相悖,。本文首先簡(jiǎn)單介紹了現(xiàn)階段的節(jié)能方案,,然后闡述了機(jī)房空調(diào)變頻節(jié)能技術(shù)的原理,最后對(duì)新型機(jī)房空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,,希望能夠?yàn)槲覈?guó)的節(jié)能減排作出貢獻(xiàn),。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,居民生活以及工業(yè)生產(chǎn)對(duì)電能的需求越來(lái)越大,。電能緊缺問(wèn)題的日漸嚴(yán)重,,而現(xiàn)階段我國(guó)現(xiàn)代高層大廈飛速發(fā)展,機(jī)房空調(diào)的高耗能特點(diǎn)造成了諸多電能的浪費(fèi),。因此,,熟悉現(xiàn)階段的節(jié)能方案,了解機(jī)房空調(diào)變頻節(jié)能技術(shù)的原理,,并對(duì)新型的機(jī)房空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)進(jìn)行研究具有十分重要的意義,。

1 現(xiàn)階段的節(jié)能方案

一般來(lái)說(shuō),根據(jù)節(jié)能技術(shù)的原理及其不同的適用情況,,目前的節(jié)能方案主要可以分為以下幾種:

(1)水(冰)蓄冷型,,該節(jié)能方案的原理是在夜間把空調(diào)的冷凍水制冷并且儲(chǔ)存起來(lái),白天不打開(kāi)空調(diào)的主機(jī)而僅僅使用水系統(tǒng)循環(huán)進(jìn)行制冷,,其特點(diǎn)是避峰但是無(wú)法節(jié)電,;

(2)熱交換型(余熱利用),該方案主要是利用平隔板來(lái)實(shí)現(xiàn)空調(diào)回風(fēng)以及新風(fēng)透過(guò)型全熱交換的,,這種節(jié)能方案的缺點(diǎn)是節(jié)能的幅度比較低,;

(3)通用變頻器型,該方案是利用通用變頻器來(lái)完成對(duì)水泵和風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的PID控制,,這種方案的局限性在于只要選定了微分時(shí)間常數(shù)TD,、積分時(shí)間常數(shù)Tl和比例常數(shù)KP之后,其控制方式就已確定,,無(wú)法隨受控量值變化而自動(dòng)調(diào)整,,進(jìn)而無(wú)法達(dá)到最佳節(jié)能效果。

2 機(jī)房空調(diào)變頻節(jié)能技術(shù)的原理

2.1 機(jī)房空調(diào)及電控系統(tǒng)基本組成

中型的機(jī)房空調(diào)以及大型的機(jī)房空調(diào)一般都由三個(gè)部分構(gòu)成:空調(diào)水管網(wǎng)系統(tǒng),、制熱/制冷站,、空調(diào)末端裝置(包括新風(fēng)機(jī)組,風(fēng)機(jī)盤(pán)管和空調(diào)機(jī)組等),。

機(jī)房空調(diào)的變頻調(diào)速系統(tǒng)控制依據(jù)是:機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)外部熱交換是由兩個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,。循環(huán)水系統(tǒng)的進(jìn)(出)水與回水的溫度差,是需要進(jìn)行的熱交換熱量的一種反映,。所以,,以進(jìn)(出)水與回水的溫度差為依據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)循環(huán)水流動(dòng)速度的控制,進(jìn)而控制好熱交換速度,,是一種較為合理的控制方法,。與此同時(shí),還可以將循環(huán)水的進(jìn)出口壓差當(dāng)作控制的一種參數(shù),。

機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的耗能拖動(dòng)設(shè)備主要有:冷凍泵拖動(dòng)系統(tǒng)(主要由多臺(tái)水泵組成),;冷水機(jī)組拖動(dòng)系統(tǒng)(即常說(shuō)的機(jī)房空調(diào)主機(jī));風(fēng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)(該系統(tǒng)主要包括若干冷卻塔風(fēng)機(jī)和若干室內(nèi)風(fēng)機(jī)),;冷卻泵拖動(dòng)系統(tǒng)(主要由多臺(tái)水泵構(gòu)成),。

機(jī)房空調(diào)的電控系統(tǒng)主要由冷卻水子系統(tǒng)、冷凍水子系統(tǒng)和主機(jī)系統(tǒng)等構(gòu)成。其中冷卻水子系統(tǒng)和冷凍水子系統(tǒng)的節(jié)能潛力比較大,。因?yàn)闀円箽鉁匾约翱土髁康淖兓容^大,,再加上每時(shí)每刻所需的熱(冷)量的變化也比較大。而電機(jī)無(wú)法調(diào)速,,外界的客流量和氣溫變化不受人為控制,,為滿(mǎn)足最大客流量的要求,冷卻風(fēng)機(jī),、冷卻水泵,、冷凍水泵(熱泵)都要長(zhǎng)期在滿(mǎn)載荷的狀態(tài)下運(yùn)行。在這種情況下容易導(dǎo)致壓縮機(jī)組和泵機(jī)電能的冷量浪費(fèi)巨大,。

2.2 機(jī)房空調(diào)變頻節(jié)能技術(shù)的基本原理

選用冷卻風(fēng)機(jī)變頻子系統(tǒng),、冷卻泵變頻子系統(tǒng)、冷凍泵變頻子系統(tǒng),,對(duì)冷凍水及其溫度進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè),,對(duì)冷卻風(fēng)機(jī)、冷卻水泵,、冷凍水泵(熱泵)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),,使它處在最好的運(yùn)行狀態(tài),并減少冷(熱)量在管道循環(huán)里面的浪費(fèi),。

3 新型的機(jī)房空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)

新型的機(jī)房空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)要求能隨時(shí)跟蹤系統(tǒng)對(duì)負(fù)荷量進(jìn)行實(shí)時(shí)變換,,并調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的各能耗設(shè)備的輸出功率從而順應(yīng)空調(diào)負(fù)荷變化,確保主機(jī)系統(tǒng)從始至終的都位于優(yōu)化的最佳工作點(diǎn)上,,并且使空調(diào)系統(tǒng)的效率(COP值)保持為最大值,。因此系統(tǒng)既要采用一般的變頻節(jié)能技術(shù),還要綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù),、模糊控制技術(shù),、最優(yōu)化控制原理,最終形成一種具備負(fù)荷隨動(dòng)跟蹤節(jié)能控制功能的新型的機(jī)房空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng),。

3.1 新型的機(jī)房空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的簡(jiǎn)介

新型的機(jī)房空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)是以變頻控制為基礎(chǔ),,利用模糊控制、最優(yōu)化的控制原理等現(xiàn)代化的控制理論技術(shù),,并結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)以及當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)智能化控制系統(tǒng),。它能夠以空調(diào)末端的負(fù)荷變化以及空調(diào)的主機(jī)運(yùn)行工況為依據(jù),對(duì)機(jī)房空調(diào)的水系統(tǒng)參數(shù)(壓力,、流量,、溫度等)進(jìn)行自動(dòng)完整采樣和控制,進(jìn)而使系統(tǒng)的冷媒流量隨負(fù)荷變化而變化,,與此同時(shí)對(duì)主機(jī)的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化,,最終大幅度的降低能耗,。

3.2 負(fù)荷隨動(dòng)跟蹤節(jié)能控制技術(shù)

對(duì)機(jī)房空調(diào)的各部分進(jìn)行全面的控制,并且利用系統(tǒng)集成技術(shù)把各控制子系統(tǒng)在邏輯上,、功能上和物理上互相連接起來(lái),,使它們能夠?qū)崿F(xiàn)信息綜合以及彼此之間的資源共享,進(jìn)而在同一個(gè)計(jì)算機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)集中控制以及統(tǒng)一管理,。此外,,還要以制冷工作的參數(shù)變化以及系統(tǒng)運(yùn)行工況為依據(jù),利用模糊控制器來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù),,保證空調(diào)主機(jī)從始至終處在最佳工作點(diǎn)上,并使主機(jī)保持高的熱轉(zhuǎn)換效率,。

3.3 機(jī)房空調(diào)的管理專(zhuān)家系統(tǒng)

新型的機(jī)房空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)是一個(gè)集成大系統(tǒng),,應(yīng)該以其規(guī)模大小為依據(jù)配置相應(yīng)規(guī)模的成套設(shè)備進(jìn)行控制。為方便用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,,基于組態(tài)軟件技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)的機(jī)房空調(diào)管理專(zhuān)家系統(tǒng)能夠勝任該工作,。一般來(lái)說(shuō),機(jī)房空調(diào)管理專(zhuān)家系統(tǒng)由以下幾個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成:

(1)系統(tǒng)組態(tài):以用戶(hù)的規(guī)模大小和需求為依據(jù)對(duì)系統(tǒng)的控制對(duì)象規(guī)模和連接方式進(jìn)行靈活配置,。

(2)運(yùn)行策略:以用戶(hù)特點(diǎn)及需求為依據(jù)選擇最好的運(yùn)行策略,,其中包括聯(lián)動(dòng)控制對(duì)象、服務(wù)質(zhì)量控制,、系統(tǒng)控制模式等,。

(3)狀態(tài)監(jiān)控:全面采集運(yùn)行參數(shù),并利用圖形化的組態(tài)軟件全面,、動(dòng)態(tài),、實(shí)時(shí)、形象地對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視與控制,,其中包括閥門(mén)系統(tǒng),、一次冷溫水系統(tǒng)、主機(jī)系統(tǒng),、二次冷溫水系統(tǒng),、冷卻塔系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng),、器件系統(tǒng)等,。

(4)數(shù)據(jù)分析:對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行主要參數(shù)進(jìn)行記錄、統(tǒng)計(jì)和分析,,并且將其提供給用戶(hù)作為用戶(hù)的決策判斷依據(jù),,其中包括電耗累計(jì)值、能耗曲線(xiàn),、主機(jī)效率曲線(xiàn),、故障記錄,、操作記錄、等,。

(5)系統(tǒng)管理:用來(lái)給系統(tǒng)及企業(yè)管理者提供管理平臺(tái)和信息平臺(tái),。

安裝了機(jī)房空調(diào)管理專(zhuān)家系統(tǒng)之后,不僅僅操作人員可以在計(jì)算機(jī)上面實(shí)時(shí)監(jiān)控冷凍水泵機(jī)組,、冷水機(jī)組,、冷卻水泵機(jī)組、樓層風(fēng)柜,、冷卻水塔,、新風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī),、送風(fēng)機(jī)等工作狀態(tài),,樓宇內(nèi)外環(huán)境濕度、溫度,、空氣品質(zhì),、樓層溫度等上百個(gè)工藝參數(shù),以降低設(shè)備運(yùn)行盲目性,,且大廈的管理人員還能夠利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行狀況,,提升樓宇管理的水平。機(jī)房空調(diào)的管理專(zhuān)家系統(tǒng)可以把整個(gè)機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),、工藝參數(shù)以及故障報(bào)警無(wú)限期的保存下來(lái)并打印,,方便管理人員查閱,還可以對(duì)空調(diào)設(shè)備的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)記錄,,為設(shè)備的檢修提供依據(jù),。

4 結(jié)語(yǔ)

堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展的道路,必須重視節(jié)能減排的問(wèn)題,。新型機(jī)房空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)是基于變頻技術(shù),,并且結(jié)合最優(yōu)化控制、模糊控制,、現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及專(zhuān)用管理專(zhuān)家系統(tǒng)軟件,,成為了機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。新型機(jī)房空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的推廣既能夠給企業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益又能夠給企業(yè)帶來(lái)社會(huì)效益,,而且符合我國(guó)科學(xué)發(fā)展觀的理念,。因此相關(guān)單位和企業(yè)應(yīng)當(dāng)大力使用該系統(tǒng),促進(jìn)我國(guó)節(jié)能減排事業(yè)的發(fā)展,。


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