中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)方案.ppt

lotus air conditioning,勞特斯空調(diào)(江蘇)有限公司 lotus air-conditioning(jiangsu)co.ltd 日 期：2012年9月 中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)改造方案 中央空調(diào)智能節(jié)能控制系統(tǒng),民用建筑能耗情況分析,中央空調(diào)結(jié)構(gòu),中央空調(diào)系統(tǒng)包括 冷水機(jī)組/風(fēng)冷熱泵回收機(jī)組/高效節(jié)能型機(jī)組 冷凍水循環(huán)系統(tǒng) 空氣處理系統(tǒng) 冷卻水循環(huán)系統(tǒng) 冷卻塔系統(tǒng) 新風(fēng)處理系統(tǒng),中央空調(diào)能耗分析一,中央空調(diào)系統(tǒng)中能耗最大的設(shè)備屬冷水機(jī)組，冷水機(jī)組按照壓縮機(jī)的類型分為：往復(fù)式（也稱活塞式）機(jī)組、螺桿式機(jī)組和離心式機(jī)組，其動(dòng)力能源為電能和熱能（溴化鋰機(jī)型），按照其額定制冷量和制冷效率，一般的額定輸入功率從50kw到1000kw。冷水/風(fēng)冷熱泵機(jī)組的目的是生產(chǎn)低溫（7）的冷凍水/熱水，所以供（出）水溫度的高低直接影響機(jī)組的負(fù)荷。而末端空氣處理機(jī)啟動(dòng)的多少也會(huì)影響冷凍水的回水溫度，回水溫度高，機(jī)組負(fù)荷大。,機(jī)組輸出功率,回水與供水溫差,中央空調(diào)能耗分析二,冷凍水循環(huán)泵（簡(jiǎn)稱：冷凍泵）主要提供冷凍水循環(huán)的動(dòng)力，其輸入功率一般從1.1kw到132kw，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷凍泵為定流量泵，輸出功率恒定不變。 冷卻水循環(huán)泵（簡(jiǎn)稱：冷卻泵）主要提供冷卻水循環(huán)的動(dòng)力，其輸入輸入功率一般從1.1kw到132kw，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻泵為定流量泵，輸出功率恒定不變。 冷卻塔風(fēng)機(jī)主要為冷卻水降溫提供風(fēng)力，其輸入輸入功率一般從3kw到15kw，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻塔風(fēng)機(jī)為恒速風(fēng)機(jī)，輸出功率恒定不變。,中央空調(diào)能耗分析三,空氣處理機(jī)（風(fēng)機(jī)盤管、水冷風(fēng)柜）是進(jìn)行室內(nèi)空氣溫度調(diào)節(jié)的末端設(shè)備，其中風(fēng)機(jī)提供了室內(nèi)空氣循環(huán)所需要的動(dòng)力，通常采用恒速定風(fēng)量風(fēng)機(jī)，額定功率從0.5kw到15kw ，但數(shù)量較多。 新風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)提供了新風(fēng)供應(yīng)、回風(fēng)和排風(fēng)的動(dòng)力，額定功率一般從2kw到55kw 。,中央空調(diào)能耗分析四,中央空調(diào)的設(shè)計(jì)往往是按照當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料（最高/低氣溫）和建筑物的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，并考慮到最大能量（冷/熱量）需求，還要預(yù)留10%至20%的設(shè)計(jì)余量，所以主機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)都有很大的余量。 由于季節(jié)的輪轉(zhuǎn)和時(shí)間的變化，中央空調(diào)全年以最大功率運(yùn)行的時(shí)間很短，一般不足20% ，所以大量恒速電機(jī)存在很大的節(jié)能潛力。 沒有安裝中央集中監(jiān)控系統(tǒng)的中央空調(diào)，因使用管理問題，往往會(huì)造成更大的能源浪費(fèi)。 用戶的維護(hù)意識(shí)淡薄也是造成中央空調(diào)效率降低的原因之一。,中央空調(diào)的節(jié)能方案,目前技術(shù)上比較成熟的中央空調(diào)節(jié)能方案有： 采用熱回收機(jī)組進(jìn)行部分或全回收，生產(chǎn)生活熱水或把熱水進(jìn)行 二次加熱生產(chǎn)蒸氣等； 水泵、風(fēng)機(jī)等動(dòng)力設(shè)備變頻運(yùn)行以適應(yīng)系統(tǒng)負(fù)荷變化； 在滿足工業(yè)要求或舒適性的前提下，采用變冷凍水溫調(diào)節(jié)方式以適應(yīng)系統(tǒng)負(fù)荷變化； 機(jī)組啟停時(shí)間順序優(yōu)化控制； 智能化管理計(jì)算機(jī)以提高機(jī)組運(yùn)行管理水平，避免不必要的能量浪費(fèi)； 采用環(huán)保節(jié)能新風(fēng)處理系統(tǒng)，減少能量損耗；,中央空調(diào)智能節(jié)電控制系統(tǒng),溶入了中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行特性物理數(shù)學(xué)模型、人工智能和實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)修正等思想； 由計(jì)算機(jī)工作站后臺(tái)程序?qū)崟r(shí)運(yùn)行物理數(shù)學(xué)模型自動(dòng)尋優(yōu)，以獲取不同負(fù)荷、不同室外環(huán)境等條件下空調(diào)系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行工況； 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試結(jié)果和實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修訂以提高控制準(zhǔn)確性，人工智能在對(duì)空調(diào)區(qū)域的負(fù)荷預(yù)測(cè)以及控制系統(tǒng)尋優(yōu)求解中起到關(guān)鍵性作用。,控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),控制系統(tǒng)由制冷空調(diào)、工業(yè)控制和智能樓宇等專業(yè)領(lǐng)域集成，依據(jù)分布式控制理論（dcs）組成了控制網(wǎng)絡(luò),控制系統(tǒng)組成,主要包括冷凍水進(jìn)出水溫度、冷卻水進(jìn)出水溫度、蒸發(fā)壓力、冷凝壓力、主機(jī)電流、主機(jī)負(fù)荷率等主要參數(shù)的監(jiān)控。 具有pc接口的機(jī)組，可通過其數(shù)據(jù)通訊協(xié)議直接獲取機(jī)組運(yùn)行各參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制； 沒有pc接口或未知設(shè)備數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，則通過溫度傳感器、壓力傳感器、電量傳感器等變送元件實(shí)現(xiàn)各監(jiān)測(cè)參數(shù)的模擬量化，并由數(shù)據(jù)采集卡或數(shù)據(jù)采集模塊將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與工作站計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。,根據(jù)設(shè)計(jì)工況（出水/回水溫差、壓力、流量等）調(diào)節(jié)冷卻水泵工作頻率，通常從35hz到49hz； 維持冷卻塔的出水溫度在3237之間可以保證空調(diào)系統(tǒng)較高的運(yùn)行效率，同時(shí)也能節(jié)約冷卻塔風(fēng)機(jī)能耗，通常可以采用變頻或者通斷控制來實(shí)現(xiàn)； 可采用節(jié)能系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)。,空調(diào)區(qū)域功能多樣性決定了冷凍水流量的相應(yīng)變化規(guī)律，根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷率、空調(diào)系統(tǒng)各用戶負(fù)荷率變化特征以及末端設(shè)備的傳熱除濕性能，采用變頻器對(duì)冷凍水進(jìn)行變頻控制，一般有基于定壓差控制、定溫差和變溫差控制技術(shù)等控制來實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制; 可采用節(jié)能系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)。,能量=比熱容r流量q溫差t,風(fēng)系統(tǒng)主要是有風(fēng)柜、空氣處理機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管等設(shè)備構(gòu)成，依據(jù)空調(diào)區(qū)域負(fù)荷變化時(shí)間序列，遠(yuǎn)程控制風(fēng)柜各個(gè)風(fēng)機(jī)的啟停實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)節(jié)送風(fēng)量，也可變頻調(diào)節(jié)空氣處理機(jī)組實(shí)現(xiàn)送風(fēng)量的無級(jí)調(diào)節(jié)，根據(jù)室內(nèi)co2濃度控制系統(tǒng)新風(fēng)量； 可采用節(jié)能系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)。,控制系統(tǒng)的所有監(jiān)控參數(shù)，都是由數(shù)據(jù)采集模塊或數(shù)據(jù)采集卡來實(shí)現(xiàn)，通過中間繼電器或固態(tài)繼電器實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)工作站弱電控制向空調(diào)系統(tǒng)強(qiáng)電控制的承接； 主要功能由節(jié)能系統(tǒng)控制主控制柜實(shí)現(xiàn)。,根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷率，以及該空調(diào)系統(tǒng)用戶負(fù)荷率變化特征，智能控制冷水機(jī)組的臺(tái)數(shù)和冷凍水出水溫度，冷水機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)可以充分利用蒸發(fā)器和冷凝器的換熱能力，減小換熱溫差，提高冷水機(jī)組的運(yùn)行效率。 冷凍水出水溫度升高，可提高冷水機(jī)組的運(yùn)行效率，冷凍水平均溫度每升高1，冷水機(jī)組的運(yùn)行效率提高3。,所有的數(shù)據(jù)采集信號(hào)由串口通訊（r232、r485、r422等）網(wǎng)路接入計(jì)算機(jī)工作站，工作站獨(dú)立完成空調(diào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、后臺(tái)數(shù)據(jù)分析與數(shù)學(xué)模型尋優(yōu)、遠(yuǎn)程控制等工作； 可采用個(gè)人計(jì)算機(jī)pc。,數(shù)臺(tái)操作員級(jí)工作站由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接成工業(yè)以太網(wǎng)，由工程師級(jí)工作站對(duì)所有操作員級(jí)工作站以web站點(diǎn)訪問的方式進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)共享。在局域網(wǎng)外圍接入路由器可將控制系統(tǒng)與internet廣域網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)以外的遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)共享。,控制系統(tǒng)功能,節(jié)能系統(tǒng)控制系統(tǒng)是以舒適性控制為前提，以科學(xué)管理和節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行為目標(biāo)的冷水機(jī)組運(yùn)行管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)大大減輕了中央空調(diào)系統(tǒng)操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了機(jī)組管理水平，節(jié)約人力開支。系統(tǒng)適應(yīng)范圍廣，靈活性大，具有中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的普遍性和個(gè)體差異性。,控制系統(tǒng)功能,數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、顯示與控制，自動(dòng)采集功能，如冷凍水進(jìn)出水溫度、冷凍水流量、冷卻水進(jìn)出水溫度、冷卻水流量、變頻器（如果變頻器帶通信功能）以及風(fēng)系統(tǒng)等運(yùn)行工況的實(shí)時(shí)顯示與控制。 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的歷史趨勢(shì)曲線記錄，有利于對(duì)冷水機(jī)組的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控、維修、故障診斷和預(yù)測(cè)。 機(jī)組負(fù)荷率、制冷量、主機(jī)啟停邏輯、水泵啟停邏輯等自動(dòng)計(jì)算分析，確定最優(yōu)的節(jié)能運(yùn)行和管理方案。 控制系統(tǒng)根據(jù)工作站后臺(tái)運(yùn)算程序?qū)嵤┻h(yuǎn)程控制，操作性強(qiáng)。 根據(jù)室外環(huán)境、負(fù)荷率、圍護(hù)結(jié)構(gòu)及用戶工作特性等優(yōu)化啟動(dòng)冷水機(jī)組。 實(shí)時(shí)計(jì)算空調(diào)機(jī)組冷凍水出水溫度并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程出水溫度設(shè)置。,控制系統(tǒng)功能,根據(jù)空調(diào)區(qū)域多樣性等采用變溫差控制的冷凍水流量變頻調(diào)節(jié)技術(shù)，使冷凍水流量跟隨負(fù)荷變化，同時(shí)滿足末端負(fù)荷要求。 冷卻水泵變頻運(yùn)行調(diào)節(jié)。 對(duì)比分析安裝該系統(tǒng)后空調(diào)機(jī)組能耗情況。 冷凝器清潔度監(jiān)測(cè)。 主機(jī)自動(dòng)記錄運(yùn)行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)主機(jī)群控，延長(zhǎng)機(jī)組群使用壽命。 運(yùn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)打印報(bào)表，減輕操作人員工作強(qiáng)度，提高工作效率。 操作員級(jí)工作站獨(dú)立工作以完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制，工程師級(jí)工作站可通過互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，利用 web瀏覽器等對(duì)操作員級(jí)工作站進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)共享。,控制系統(tǒng)功能,控制系統(tǒng)功能,節(jié)能系統(tǒng)控制,節(jié)能系統(tǒng)控制是應(yīng)用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)和領(lǐng)先的工業(yè)控制技術(shù)針對(duì)交流異步電機(jī)而開發(fā)的高效變頻調(diào)速節(jié)電產(chǎn)品，以工業(yè)計(jì)算機(jī)、微電腦為核心，集成了閉環(huán)控制技術(shù)，pid模糊控制技術(shù)和人機(jī)整合技術(shù)等。該產(chǎn)品被廣泛地應(yīng)用在水泵、風(fēng)機(jī)、抽油機(jī)、塑料機(jī)械和各種傳動(dòng)、輸送、提升設(shè)備的節(jié)電改造中，系統(tǒng)采用進(jìn)口原器件制造，并設(shè)計(jì)了多重安全保護(hù)功能，具有運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、安全等特點(diǎn)。,閉環(huán)控制原理,上位機(jī)控制信號(hào),技術(shù)參數(shù),輸出電壓：3相380v、400v、415v / 50 hz 輸入電壓：3相380v480v，50/60hz 輸出頻率：25120hz 過載容量：150%額定輸出電流1分鐘，180% 0.5秒 載波頻率：0.7515khz 環(huán)境條件：溫度040 相對(duì)濕度90%無節(jié)露 其他（無塵埃、無腐蝕氣體、無強(qiáng)烈震動(dòng)）,性能指標(biāo),輸 入 電 源： 三相 ac380v 10%， 50赫茲 溫度測(cè)量范圍： 099 攝氏度 壓力測(cè)量范圍： 01.0 mpa 額 定 功 率： 0.75320kw 節(jié) 電 率： 全年平均大于40% 電磁兼容性 ： 符合相關(guān)規(guī)范，eec/89/336 通 信 方 式： rs232/485，以太網(wǎng)tcp/ip 噪 音： 小于60分貝 平均無故障時(shí)間：60000小時(shí) 設(shè)備使用壽命： 15年,主要功能,變頻節(jié)能 / 工頻常規(guī)轉(zhuǎn)換功能 手動(dòng) / 自動(dòng)模式轉(zhuǎn)換功能 主電機(jī) / 備電機(jī)切換功能 具有過流、過壓、欠壓、接地短路保護(hù)等功能 具有運(yùn)行電流、電壓顯示，運(yùn)行、停止、故障指示功能 具有故障報(bào)警和