领鑫安中央空调能效云系统节能控制产品方案.pdf
领鑫安中央空调能效云系统领鑫安中央空调能效云系统方案方案介绍介绍在能源形式日益紧张的今天，国家大力推行公共建筑节能改造战略。中央空调作为建筑中的能源消耗大户，其消耗的能耗约占建筑能耗的 40-50%甚至更高。由于部分建筑在中央空调的设计与选型过程当中不科学、不规范，造成“大马拉小车”与“大流量小温差”等问题出现，其结果是造成了大量的能源浪费。为解决中央空调系统在运行我公司不断进行技术创新,研发中央空调系统优化控制管理新模式,推出适用于和互联网对接的中央空调能效云系统和 AGS 系列产品。利用自身拥有知识产权的节能专利技术,将基于专家推理模糊判断的模糊控制技术应用在节能领域,为用户提供高能耗系统节电的解决方案。采用分散控制,集中管理方式实现强电系统、弱电系统和计算机网络通信远程控制系统为一体的的系统集成。管理节能控制系统率先将模糊控制技术应用于系统控制与能源管理中,实现了系统控制与节能技术的重大 突破,系统设备运行综合能耗降低 20%40%,大幅节约系统运营费用,实现系统能源 有效管理。管理节能控制系统应用范围覆盖了大型办公室、酒店、医院、综合商业建筑、工厂、公共交通等各类用户。1 中央节能控制柜中央节能控制柜1 冷冻（温）水泵、冷却泵节能控制柜：冷冻（温）水泵、冷却泵节能控制柜：1.1 工作原理工作原理冷冻（温）水泵、冷却水泵节能控制柜主要目的是实现空调水系统能源供给侧与负荷需能侧、散热侧实际需求达到最优匹配控制，在保证系安全稳定的前提下，实现运行节能最大化。在实际运行过程中，当空调末端负荷发生变化，系统依据前期设定的控制采集参数（温度、压差、流量等）与实际采集的系统状态参数进行对比分析，计算出当前与末端需求最佳契合度的最优输配系统状态，并通过调节冷冻（温）水泵、冷却水泵电机频率控制水泵转速，调节水泵运行流量，使输配系统与空调末端达到最佳匹配，确保空调系统在变工况运行条件下，实现高效、稳定、节能运行。1.2 产品特点产品特点 实时监控输配侧运行参数（温度、压力、流量等）与末端分支控制器通过 TCP/IP 连接 实时接收空调末端数据，并作出正确输出 自动控制冷水输出量实现最优节能运行 设备预警保护，并定期提示保养 可通过互联网远程访问，并支持 BACNET 协议1.3 产品功能产品功能 电源切换与保护功能 直观控制功能 调速功能（手动设定频率、自动调节频率）本地/远程控制功能 安全防护功能 节能率 3050%1.4 节能控制方式节能控制方式 供回水干管压差控制变频供回水干管压差控制变频在供回水干管设置压差检查装置，负荷变化时，室内温控器根据室温变化改变空调末端二通阀开度，用户侧供回水管道作用压差随末端调节阀开度改变而改变。压差检测装置通过分析供回水管道之间作用压差变化情况控制水泵变速调节。详见图 1。图 1 供回水干管压差控制方式采用供回水干管压差控制，在设计工况下能够满足各支路要求的设定压差值。但当系统处于部分负荷时，系统干管流量减少，流动阻力降低，继续维持系统供回水干管压差设计值，远端各末端支路资用压差高于设计值，导致各支路流量均超过设计流量。因此，供回水干管压差控制策略能满足末端资用压头和需求流量，能保证空调系统稳定运行，但节能效果不显著，节能潜力有待挖掘。末端压差控制变频末端压差控制变频在供回水最不利环路干管末端设置压差检查装置，使系统最不利末端环路在任何条件下都能获得与设计工况对应资用压差。压差检测装置通过分析末端最不利环路干管作用压差变化情况控制水泵变速调节。详见图 2。图 2 最不利环路压差控制方式相对干管压差控制逻辑，本系统远端支路处于设计压力，不会出现支路过流现象，节能效果优于干管压差变频。但是该系统存在缺陷，当系统处于部分负荷时，干管流量减少，流动阻力降低，继续维持最不利环路干管压差设定值，将使该最不利环路上游各末端支路的资用压差均低于设定值，尤其是上游末端处于满负荷运行支路，极易出现欠流量运行。综上所述，末端环路压差控制策略节能运行效果虽优于干管压差控制策略，但系统运行易出现欠流量等不可靠因素。供回水干管温差控制变频供回水干管温差控制变频在保证冷水机组蒸发器供水温度基础上，检测回水温度，将其设定值与实测值进行比较，在规定的采样周期内，计算偏差和偏差率，控制器进行计算，调整变频器运行频率，使实测值趋近计算值。详见图 3。图 3 供回水干管温差控制方式控制逻辑为，当供回水温差为常数时，用户侧冷量正比于冷水流量。用变流量恒温差代替变流量变温差，以求减少水泵电耗，提高节能效益。但该控制逻辑存在不足。首先，空调末端盘管换热静特性不符合温差控制策略所设想的换热量与流量的线性关系，所以以恒定供回水温差使得供水量与供冷量相匹配不符合空调末端盘管换热静特性。其次，末端温控阀动作后，温差变化速率远小于系统管网各末端资用压差的变化速率，各水系统环路距离的远近程度，影响了水泵变频与系统负荷变化的匹配度及时效性。所以温差控制逻辑，存在被控水泵变频动作滞后性及盲动性。但该控制方式从理论上分析最为节能。控制方式选择控制方式选择上述三种控制方法，以供冷侧与需冷侧为例进行具体分析，均存在各自长处与短板。依据不同的项目特性及特点，冷冻（温）水泵节能控制柜控制逻辑采用不同的单一或复合式采集参数满足不同项目的个性化需求。针对冷却水泵变频，以冷却水供回水干管温差或冷却水回水温度（制冷机组出水温度）作为冷却水泵变频采集参数,并辅助冷却水供回水旁通（如需设置）共同调节冷却水系统循环水量。2 冷却塔节能控制柜：冷却塔节能控制柜：2.1 工作原理工作原理该控制柜与冷却水泵节能控制柜配合使用，用于冷源系统冷却侧整体能耗的优化控制。通过对冷却侧各运行参数（供回水温度、供回水旁通阀开度、流量、压力等）的采集，确定当前状态下最优的系统状态。通过冷却塔节能控制柜与冷却水泵节能控制柜联合作用，对冷却塔运行台数、风机转速、冷却水泵转速进行有效控制，在保证冷机冷却效率的前提下，最大限度的降低冷却水系统能耗。2.2 产品特点产品特点 实时监控输配侧运行参数（温度、压力、流量等）与末端分支控制器通过 TCP/IP 连接 实时显示、远传水泵及冷却塔风机运行数据 自动控制冷却水供水温度，保证机组高效运行 设备预警保护，并定期提示保养 可通过互联网远程访问，并支持 BACNET 协议2.3 产品功能产品功能 电源切换与保护功能 直观控制功能 调速功能（手动设定频率、自动调节频率）本地/远程控制功能 安全防护功能 节能率 1030%2.4 节能控制方式节能控制方式在典型的冷却塔风机控制系统中，以冷却塔出水温度为控制对象，变频器内置 PID 功能的闭环控制。由室外空气湿球温度及冷却水流量变化共同作用，在此刻风机转速的条件下，被控量（冷却塔出水温度）与设定值的差值经过变频器内置的 PID 控制器后，送出速度命令并控制 PWM 输出，最终调节冷却塔风机的转速。实时调整风机转速，维持冷却塔出水温度接近设定值。在制冷系统中，多数设置多台制冷机组（24 台），冷却塔与制冷机组一一对应设置。多组冷却塔运行过程中，每组塔的启停与制冷机组启闭相对应。部分系统冷却塔中每组塔由多个冷却塔模块组成，每个模块均设置风机。在运行制冷机组于对应冷却塔中，该组冷却塔的多个风机可以采用每个风机均设置变频或某个或多个风机工频运行，其余变频运行的控制策略。依项目不同，灵活设置。风机变频控制原理见图 4.图 4 冷却塔风机变频控制原理图特别强调的是，单独针对冷却塔运行而言，在相同的室外气象参数及运行工况下，风机转速越高，出水温度越低，冷却塔耗能越高；而对独立制冷机组而言，供水温度越低，机组运行效率越高，机组耗能越少，反之亦然。显而易见，冷却塔能耗与制冷机组能耗呈现相背离规律。单一设备的节能未必系统节能，综合能耗是制冷机组能耗和冷却塔能耗相叠加，确定综合能耗的最低点，才是最佳节能。因此，在冷却塔节能控制过程中，被控量（冷却塔出水温度）优化设置决定了冷却水系统能耗的高低。而被控量的确定，需要在确定的室外气象参数及制冷机组在不同负荷率条件下，绘制不同冷却塔出水温度，制冷机组能耗及冷却塔能耗曲线，得出综合能耗曲线，其对应冷却塔出水温度即为此状态下被控量优化设定值。3 冷站水阀节能控制柜：冷站水阀节能控制柜：3.1 工作原理工作原理制冷站水系统的多样化设置，需在冷冻水系统，冷却水系统设置电动水阀（开关量/模拟量）。本产品主要解决各系统电动水阀的启闭控制功能，配合制冷站房在启停运行及机组群控过程中阀门顺序开闭作用。3.2 产品特点产品特点 远程实时监测阀门状态 实现阀门与泵的连锁控制3.3 产品功能产品功能 电源切换与保护功能 直观控制功能 本地/远程控制功能 安全防护功能六、节能技术和产品应用情况部分案例AGS中央空调节能控制系统已经在许多楼宇中央空调工程中得到应用,并且取得很好效果。如下部分案例:无锡海岸城商业综合体深圳振业国际商务中心蓄冰空调节能管理系统深圳大学图书馆中央空调能源管理系统深圳大学文科教学楼中央空调能源管理系统深圳信息学院中央空调节能管理系统青岛伊斯凯恩会所中央空调节能管理系统青岛颐中银街蓄冰蓄热中央空调系统青岛颐高数码广场蓄冰蓄热中央空调系统深圳工商物价大厦中央空调系统
