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中央空调系统变流量节能原理

发布时间:2021-05-17 8:47

对中央空调系统进行控制,实现节能效果的做法,在国内有多种多样。有些是按照操作者积累的实践经验去控制的,有些是强调其一个侧面去控制的。当然国内也有少数企业是通过仔细研究和实验提出控制方案的。

将中央空调系统看作是一个完整的系统,而是他组成部分看作是子系统去全面考虑系统控制和系统节能是比较恰当的。这样就不会在强调某一个侧面时,忽略了其他方面给系统运行带来的不利影响。

作为变流量节能控制系统应将各子系统运行的安全性和可靠性放在首位,因为不管某一个子系统的故障都会影响系统的运行,而且系统设备昂贵,更不能出现设备损坏的现象。空调机组是应该受到重点保护的对象,其一是运行工况必然满足空调机组的要求,应在它允许的范围内去运行;其二是保护措施必须有效和严格控制设置的参数;其三是运行策略必须实现最优化的节能数值。从变流量节能控制角度出发,空调机组的冷冻水供水温度不能设置过低,热水供水温度不能设置过高;空调机组的冷温水供水最小流量绝对不能超过该主机规定的数值范围;空调主机冷却水进水温度和出水温度都必须受到控制,进水温度不能过低,出水温度不能过高;空调主机运行状态不宜频繁改变,因此控制策略编制必须仔细。冷温水节能控制子系统、冷却水节能控制子系统和冷却塔风机节能控制子系统的节能控制都必须围绕空调主机而进行。冷温水节能控制子系统必须设置冷温水供水温度、冷温水回水温度、冷温水变频器运行频率上限值和下限值、冷温水节能控制的保护参数;冷却水节能控制子系统必须设置冷却水进水温度、冷却水出水温度、冷却水变频器运行频率上限值和下限值、冷却水节能控制的保护参数;冷却塔风机节能控制子系统必须设置冷却水进水温度、冷却塔风机变频率器运行频率上限值和下限值、冷却塔风机自动开机的冷却水进水温度和自动停机的冷却水进水温度、冷却塔风机节能控制的保护参数。

具体地说,制冷时设置空调主机冷冻水供水温度的典型值为7℃,冷冻水回水温度的典型值为12℃,冷冻水供回水温差为5℃;冷却水进水温度的典型值为32℃,冷却水出水温度的典型值为37℃;设定冷温是泵、冷却水泵和冷却塔风机变频器运行频率上限值45Hz、下限值为30Hz。制热时,空调主机热水供水温度的典型值为45℃,回水温度的典型值为40℃,冷温水泵变频器运行频率上限值为45Hz、下限值为30Hz。

系统政策启动后,由现场安装的温度传感器和变送器、流量传感器和变送器、压差传感器和变送器、智能电能表等将检测的数据传送给智能I/O模块,通过实测值与设定值相比较,计算出该良值的偏差和偏差变化率,通过模糊控制运算,实时调节变频器的运行频率,满足系统负荷的需要。其中,检测的冷温水回水温度,用于控制冷温水泵转速;检测的冷却水出水温度,用于控制冷却水泵转速;检测的冷却水进水温度,用于控制冷却塔风机转速。水泵和风机运行时消耗功率是与转速的立方成正比,控制转速就能实现大幅度的节能。压差传感器检测的供回水总管的压差,主要用于保护功能,当压差超过一定量值时,控制旁通阀的开度,保障系统安全进行;智能电能表检测的量值用于系统管理,计算出系统消耗的电能,绘制节能曲线和节能的历史记录;流量计检测的量值用于计算系统的制冷(热)量,可以用于计算COP值。

在系统实际运行过程中,由于需冷(热)量过小,中央空调系统制冷(热)量足够大,造成各个子系统的水泵和风机都在下限工作频率30Hz下运行,这时系统将维持该工作状态,可以认为这时系统工作在最佳状态,系统节能已超过75%,系统运行的安全性又得到保证。最低下限频率继续降低并不是十分安全的,无论如何,都不应该将下限频率设置在25Hz以下。

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