制冷機(jī)房群控系統(tǒng)方案

1、冷水系統(tǒng)的機(jī)房群控系統(tǒng)包括以下主要內(nèi)容：一是實(shí)現(xiàn)冷水系統(tǒng)的能量控制管理，主要包括根據(jù)冷量負(fù)荷計(jì)算對(duì)冷水機(jī)組進(jìn)行臺(tái)數(shù)控制、根據(jù)系統(tǒng)壓差實(shí)現(xiàn)一次泵變流量控制、根據(jù)冷卻水供水溫度實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻水泵的控制管理；二是根據(jù)大廈的日程安排自動(dòng)開(kāi)關(guān)冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵等，并實(shí)現(xiàn)各設(shè)備之間開(kāi)關(guān)機(jī)順序及連鎖保護(hù)功能；三是累計(jì)每臺(tái)冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵運(yùn)行時(shí)間，自動(dòng)選擇運(yùn)行時(shí)間最短的設(shè)備啟動(dòng)，使每臺(tái)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間基本相等，延長(zhǎng)機(jī)組的壽命；四是動(dòng)態(tài)顯示機(jī)組、水泵及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和報(bào)警信息，自動(dòng)記錄系統(tǒng)數(shù)據(jù)，如遇故障則自動(dòng)停泵，備用泵自動(dòng)投入使用。(A)系統(tǒng)冷量控制管理制冷系統(tǒng)的制冷量是采用自動(dòng)監(jiān)測(cè)計(jì)算系統(tǒng)

2、負(fù)荷方式，通過(guò)DDC控制系統(tǒng)控制制冷機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)進(jìn)行控制。系統(tǒng)的供、回水溫度以及回水流量可通過(guò)傳感器輸入到現(xiàn)場(chǎng)DDC控制器，根據(jù)這些參數(shù)，系統(tǒng)將能夠計(jì)算出用戶實(shí)際所需要的冷量，并將計(jì)算出的冷量值輸入到能量管理系統(tǒng)。根據(jù)冷負(fù)荷對(duì)冷水機(jī)組進(jìn)行臺(tái)數(shù)控制，設(shè)計(jì)根據(jù)分、集水器上的供回水溫差及回水流量計(jì)算出系統(tǒng)冷負(fù)荷：Q=CXLX(T2-T1)式中：Q計(jì)算冷負(fù)荷；L流量，L=L1+L2+L3;T2回水溫度；T1供水溫度；C才Q比熱。主管供水溫度主管供水溫度主管供水溫度主管回水溫度主管回水溫度實(shí)際負(fù)同時(shí)，在低負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷水機(jī)組的冷凍水出水溫度，當(dāng)冷水機(jī)組出水溫度低于系統(tǒng)冷凍水溫度設(shè)定值并持續(xù)一段時(shí)

3、間后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉低負(fù)荷冷水機(jī)組，此時(shí)冷凍水系統(tǒng)仍繼續(xù)運(yùn)行，滿足系統(tǒng)冷量低負(fù)荷運(yùn)行要求；當(dāng)冷凍水溫度超出系統(tǒng)冷凍水溫度設(shè)定值并持續(xù)一段時(shí)間后，系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行冷水機(jī)組，自適應(yīng)冷水系統(tǒng)的負(fù)荷變化。系統(tǒng)在啟動(dòng)或低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，先運(yùn)行一臺(tái)冷水機(jī)組，當(dāng)?shù)谝慌_(tái)冷水機(jī)組啟動(dòng)60min后，冷水機(jī)組出水溫度基本達(dá)穩(wěn)定溫度，系統(tǒng)再啟動(dòng)負(fù)荷控制管理功能。每30min把計(jì)算出的實(shí)際冷負(fù)荷與當(dāng)前運(yùn)行機(jī)組的額定冷量比較，當(dāng)實(shí)際負(fù)荷小于當(dāng)前機(jī)組的額定總負(fù)荷一定量時(shí)，減少相應(yīng)的機(jī)組臺(tái)數(shù)運(yùn)行；當(dāng)實(shí)際負(fù)荷大于當(dāng)前機(jī)組的額定總負(fù)荷一定量時(shí)，增加相應(yīng)的機(jī)組臺(tái)數(shù)運(yùn)行。(B)冷水機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制管理DDC系統(tǒng)將輸入的冷量值與所有正在運(yùn)行的

4、制冷機(jī)組額定制冷量的總和進(jìn)行比較，如果用戶實(shí)際消耗冷量少于一臺(tái)制冷機(jī)的額定制冷量時(shí)，DDC系統(tǒng)將發(fā)出一個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)，該信號(hào)將使一臺(tái)制冷機(jī)組停止運(yùn)行，制冷機(jī)組在停機(jī)后將輸入動(dòng)作信號(hào)至DDC系統(tǒng)，DDC系統(tǒng)確認(rèn)機(jī)組已經(jīng)停止運(yùn)行后，將輸出關(guān)閉與該制冷機(jī)組相對(duì)應(yīng)的冷凍水循環(huán)泵及該機(jī)組冷凍水進(jìn)水管上的電動(dòng)蝶閥；當(dāng)用戶實(shí)際需要冷量持續(xù)少于運(yùn)行機(jī)組額定制冷量時(shí)，將重復(fù)上述控制過(guò)程。當(dāng)用戶所需要的冷量多于一臺(tái)制冷量時(shí)，DDC系統(tǒng)將發(fā)出開(kāi)關(guān)量型號(hào)，啟動(dòng)一臺(tái)冷凍水循環(huán)泵并同時(shí)打開(kāi)與冷凍水泵相對(duì)應(yīng)的制冷機(jī)組冷凍水管上的電動(dòng)蝶閥，冷卻水泵和電動(dòng)蝶閥將反饋動(dòng)作信號(hào)至DDC系統(tǒng)，其動(dòng)作系統(tǒng)得到DDC系統(tǒng)確認(rèn)后，DDC系統(tǒng)

5、將啟動(dòng)與冷凍水泵相對(duì)應(yīng)的制冷機(jī)組；如果用戶所需要的冷量繼續(xù)增加時(shí)，則按上述控制方式再次啟動(dòng)制冷機(jī)組，直到滿足用戶需要為止。FVF（C）一次泵變流量管理及加/減載管生變化時(shí)，機(jī)房能量管理P系統(tǒng)首先根據(jù)控制特點(diǎn)先行調(diào)節(jié)系統(tǒng)次變頻泵流量供應(yīng)，當(dāng)系統(tǒng)流量變化調(diào)節(jié)不足以滿足系統(tǒng)負(fù)荷變化的需求時(shí)，再通過(guò)機(jī)房群控系統(tǒng)對(duì)冷水機(jī)組進(jìn)行相應(yīng)的加減機(jī)來(lái)滿足負(fù)荷的需求。當(dāng)系統(tǒng)末端負(fù)荷增加，系統(tǒng)末端的電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度增大，系統(tǒng)壓差會(huì)有相應(yīng)的減少，控制系統(tǒng)接受到相應(yīng)的壓差變化，調(diào)節(jié)水泵的頻率，增加一次變頻泵的水量,由于冷水機(jī)組能夠接受水量變化，即一次水泵的流量可一直增加到100%,來(lái)滿足系統(tǒng)負(fù)荷增加的需求。同時(shí)由于機(jī)組能夠鎖

6、定出水溫度為7C,當(dāng)冷凍水量上升時(shí)，機(jī)組感應(yīng)到水量的變化，此時(shí)機(jī)組則根據(jù)自身負(fù)荷調(diào)節(jié)的能力上載制冷負(fù)荷，滿足系統(tǒng)負(fù)荷變化，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷上升到單臺(tái)機(jī)組額定輸出冷量的95%時(shí)（可調(diào)），則控制系統(tǒng)啟動(dòng)另外機(jī)組加機(jī)延時(shí)5Min（可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整），在這啟動(dòng)延時(shí)期后，如果系統(tǒng)冷量負(fù)荷持續(xù)超出單臺(tái)機(jī)組額定輸出冷量的95%,且冷水機(jī)組出水溫度超出冷凍水出水設(shè)定溫度時(shí)，則說(shuō)明單臺(tái)機(jī)組的滿載運(yùn)行和水泵的滿載運(yùn)行已不足以滿足系統(tǒng)負(fù)荷值，且冷凍水出水溫度不會(huì)穩(wěn)定在出水溫度設(shè)定值上，這樣第二臺(tái)機(jī)組的電動(dòng)閥門(mén)馬上開(kāi)啟，經(jīng)過(guò)一定的閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)間之后，第二臺(tái)機(jī)組迅速開(kāi)啟。設(shè)定冷凍水出水泡度系統(tǒng)負(fù)荷增大經(jīng)系統(tǒng)延時(shí)后1 .開(kāi)后一

7、臺(tái)水冷機(jī)姐2 .VSD變領(lǐng)機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行假設(shè)2臺(tái)機(jī)組正在運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷變小時(shí)，末端的壓差傳感減小，一次變頻泵即減小所供應(yīng)的水量，機(jī)組感應(yīng)到相應(yīng)的水量變化，即反應(yīng)到機(jī)組的負(fù)荷相應(yīng)減小，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷只有甚至小于一臺(tái)機(jī)組的負(fù)荷總量時(shí)，機(jī)房控制系統(tǒng)馬上關(guān)掉其中一臺(tái)機(jī)組，以使得另一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行在高負(fù)荷效率狀況下運(yùn)行同時(shí)滿足系統(tǒng)負(fù)荷的要求。當(dāng)VSD變頻冷水機(jī)組運(yùn)行時(shí)，可最低在15%單機(jī)負(fù)荷的情況下運(yùn)假設(shè)兩臺(tái)冷水機(jī)組運(yùn)行系猊負(fù)荷持續(xù)減/卜一次泵流量減小冷冰機(jī)組自動(dòng)減載系嫵負(fù)荷W95%單臺(tái)負(fù)荷冷凍水溫度設(shè)定11經(jīng)系就延時(shí)后L關(guān)閉一臺(tái)水冷機(jī)組2.VSD變頻機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行行，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷繼續(xù)下降并持續(xù)低于15%,且冷水機(jī)

8、組出水溫度低于冷凍水設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉冷水機(jī)組運(yùn)行，但仍保持冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，滿足系統(tǒng)低負(fù)荷運(yùn)行要求經(jīng)系統(tǒng)延時(shí)后.Y1關(guān)閉VSD變頻水冷機(jī)犯2.保將冷凍水循環(huán)通過(guò)DDC將檢測(cè)到的供回水壓力進(jìn)行計(jì)算得出供回水壓差，通過(guò)與設(shè)定值P進(jìn)行比較并進(jìn)行PID計(jì)算，將PID計(jì)算結(jié)果發(fā)送至冷凍水泵進(jìn)行控制。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，P將會(huì)增加，通過(guò)對(duì)供、回壓差的PID控制將水泵的轉(zhuǎn)速降低，一方面保證了空調(diào)末端風(fēng)柜的最低用水量，一方面提高了機(jī)組使用效率，減少了旁通的能量損耗，另一方面降低了冷凍水泵的使用能耗，可謂一舉三得。根據(jù)經(jīng)也通常對(duì)冷水機(jī)組及一次變頻冷凍水泵的臺(tái)數(shù)加減載可降低能耗20%30%。(D)

9、冷水機(jī)組運(yùn)行時(shí)間管理其一，累計(jì)每臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間；其二，同類(lèi)型機(jī)組開(kāi)機(jī)時(shí)，先開(kāi)運(yùn)行時(shí)間最短的機(jī)組，再開(kāi)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的機(jī)組，關(guān)機(jī)時(shí)則相反使同類(lèi)型機(jī)組的開(kāi)機(jī)時(shí)間基本相等。VSD變頻機(jī)組優(yōu)先在低負(fù)荷情況下運(yùn)行。(E)冷卻水泵的控制管理從節(jié)能的角度出發(fā)，在保證冷水主機(jī)的最低冷卻水保護(hù)水溫的基礎(chǔ)上，冷卻水水溫每低1C,冷水主機(jī)的能耗將降低約3%。鷺島國(guó)際社區(qū)每臺(tái)冷水主機(jī)的能耗約為323KW;每降低1C,冷水主機(jī)的能耗將降低323KW*3%弋9.69KW;每臺(tái)冷卻水泵通?？山档淖畹皖l率為35Hz,則冷卻水泵變頻可節(jié)能：45KW*0,3=13.5KW通過(guò)以上計(jì)算可以看出，采用冷卻水泵變頻實(shí)際并節(jié)能效果不明顯故

10、保建議不采用冷卻水變頻水泵，因?yàn)槔鋮s水溫度越低，主機(jī)的效率越高。冷卻水系統(tǒng)變頻會(huì)導(dǎo)致機(jī)組能耗增加，容易結(jié)垢，而且容易進(jìn)入喘振區(qū)域。沒(méi)必要在冷卻水系統(tǒng)上安裝旁通環(huán)路人為提高冷卻水溫度，使主機(jī)在過(guò)渡季和電機(jī)不能充分利用低溫冷卻水帶來(lái)的巨大節(jié)能效果！通過(guò)控制冷卻塔進(jìn)水電動(dòng)蝶閥保證冷卻水出水壓力。(F)冷凍水出水溫度再設(shè)冷水機(jī)組通常只有不到的時(shí)間在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行。其他時(shí)間則在非運(yùn)行工況下運(yùn)行，期間的室外溫度更溫和，并且濕度低。分設(shè)計(jì)工況意味著冷負(fù)荷和冷凝器入口水溫(ECWT)都比設(shè)計(jì)工況低。充分利用這些條件是減少能耗的途徑之一。冷凍水重設(shè)的基本概念已被認(rèn)可了一段時(shí)間了。當(dāng)負(fù)荷降低時(shí)，即使冷凍水溫度設(shè)得

11、更高，冷卻盤(pán)管也可以產(chǎn)生所需的冷量，這是因?yàn)槌凉竦男枨笠哺土?。通常，提高冷水機(jī)組的冷凍水出口溫度(LCHWT)可以降低壓縮機(jī)的壓頭從而節(jié)能。根據(jù)制冷原理P-H圖可以直觀的說(shuō)明1 .）由制冷原理圖可以看出，提高冷凍水出水溫度，蒸發(fā)器工作點(diǎn)由A-B,變成A'-B1制冷劑A-B壓力相對(duì)提高，壓縮機(jī)做功（h3-h2'）相對(duì)減少，主機(jī)功耗對(duì)應(yīng)降低，能效比COP提高。2 .）冷凍水出水溫度的設(shè)計(jì)值通常是選擇在最?lèi)毫拥闹评涔r下，相關(guān)的冷卻盤(pán)管滿足制冷需求時(shí)的冷凍水出水溫度值。3 .）正常運(yùn)行時(shí)，建筑物的負(fù)荷通常低于設(shè)計(jì)的最?lèi)毫庸r的負(fù)荷，因此在通常情況下，出水溫度如果還按照設(shè)計(jì)值設(shè)定，那

12、將導(dǎo)致不必要的過(guò)低的冷凍水出水溫度，只會(huì)增加能耗。4 .）冷凍水出水溫度每提高1°C,冷水機(jī)組的效率就會(huì)增加約3%。機(jī)組的冷凍水出水溫度可以利用微處理器控制裝置進(jìn)行手動(dòng)重新設(shè)定或者自動(dòng)設(shè)定。5 .）影響冷凍水出水溫度調(diào)節(jié)的因素有如下:a.環(huán)境溫度，在較涼爽的季節(jié)，冷凍水出水溫度可以設(shè)得高一點(diǎn)。b.冷凍水回水溫度。冷凍水回水溫度低，說(shuō)明建筑物負(fù)荷較低，冷凍水出水溫度可以設(shè)得高一點(diǎn)節(jié)流裝置壓縮機(jī)敏功(COP)冷高器A.蒸發(fā)器從冷凍水吸收的能量壓縮機(jī)軸入功一給制冷劑的能量.排放給冷卻水的能量.制冷系數(shù)制冷量壓縮機(jī)耗功(1)hi卜2&2hs熔而,根據(jù)YORKWORKS選型軟件分析出，

13、不同出水溫度在部分負(fù)荷時(shí)的相對(duì)7C出水溫度時(shí)節(jié)電率女嚇根據(jù)室外溫度、冷凍水回水溫度、主機(jī)電流百分比可以判斷主機(jī)的負(fù)荷情全外溫度范琉外濕度力>33C工圍間比惻1間(小時(shí)學(xué)頭出水溫及設(shè)再叫率15%675(7C0.00%3233C>75%w65%6%5%6%8167.5817.5C7CBBSS-BBBiJ7.5C0.00%1.47%>75%,>75%>75%1.47%31;32C<65%-6%<65%6%816%811c48C818C2.91%2.91%30;8.5C31c4.34%7%94.58.5C4.34%29;30C>75%<65%7%.

14、94.59C5.74%6%<65%816%9C815.74%28:9.5C29C7.12%>75%6%819.5C17.12%27:28C<65%6%8110C8.49%>75%>75%6%<65%1816%10C818.49%26:10.5C?7C9.83%5%67.510.5C9.83%25:26C<65%5%67.511C11.15%國(guó)3人中；臺(tái)匕of匚4U0/孜時(shí)U葉日、系統(tǒng)接1系計(jì)，綜口下目匕阡1配合要求-5.35%o水泵電氣控制箱接口要求，冷凍水泵、冷卻水泵、熱水泵電控箱提供每臺(tái)泵的運(yùn)行狀態(tài)、故障、手/自動(dòng)狀態(tài)及控制信號(hào)；電控箱提供接線端耨二次接線；電控箱要求有見(jiàn)場(chǎng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和相應(yīng)的切奐能。狀態(tài)信號(hào)取至接觸器常開(kāi)點(diǎn)，要求無(wú)源干觸點(diǎn)、正邏輯；故障信號(hào)取至熱繼常開(kāi)點(diǎn)，要求無(wú)源干觸點(diǎn)、正邏輯；手/自動(dòng)狀態(tài)信號(hào)取至手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)常開(kāi)點(diǎn)并與自動(dòng)檔連鎖，要求無(wú)源干觸點(diǎn)、正邏輯；樓宇自控系統(tǒng)向電控箱提供一個(gè)遠(yuǎn)程無(wú)源干觸點(diǎn)控制信號(hào)。冷凍水泵、熱水泵變頻器接口要求，每一臺(tái)水泵變頻器需提供頻率反饋、變頻器故障和頻率控制信號(hào)；變頻器提供接線端子和實(shí)現(xiàn)二次接線。變頻器向樓控系統(tǒng)提供010VDC頻率反饋信