中央空調(diào)技術(shù)方案

1、 空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)方案中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)方案日期：日期：日期：審 核：批 準(zhǔn)：技術(shù)資料、注意保密第 1 頁 共 1 頁 空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)方案目錄技術(shù)資料、注意保密第 2 頁 共 2 頁 空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)方案一、 項(xiàng)目背景1. 概述中央空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)代大型建筑物不可缺少的配套設(shè)施之一，電能的消耗非常大，約占建筑物總電能消耗的 50%。由于中央空調(diào)系統(tǒng)都是按最大負(fù)載并增加一定余量設(shè)計(jì)，而實(shí)際上在一年中，滿負(fù)載下運(yùn)行最多只有十多天，甚至十多個(gè)小時(shí)，幾乎絕大部分時(shí)間負(fù)載都在 70%以下運(yùn)行。通常中央空調(diào)系統(tǒng)中冷凍主機(jī)的負(fù)荷能隨季節(jié)氣溫變化自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載，而與冷凍主機(jī)相匹配的冷凍泵、冷卻泵卻不能自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)載，幾乎長(zhǎng)

2、期在 100%負(fù)載下運(yùn)行，造成了能量的極大浪費(fèi)，也惡化了中央空調(diào)的運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行質(zhì)量。由于中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須按天氣最熱、負(fù)荷最大時(shí)設(shè)計(jì)，且留有10%-20%左右的設(shè)計(jì)余量。其中冷凍主機(jī)可以根據(jù)負(fù)載變化隨之加載或減載，冷凍水泵和冷卻水泵卻不能隨負(fù)載變化作出相應(yīng)的調(diào)節(jié)。這樣，冷凍水、冷卻水系統(tǒng)幾乎長(zhǎng)期在大流量、小溫差的狀態(tài)下運(yùn)行，造成了能量的極大浪費(fèi)?？蛰d占空比在，能源浪廢嚴(yán)重。并且冷凍泵軸輸送的冷量不能跟隨系統(tǒng)實(shí)際負(fù)荷的變化，其熱力工況的平衡只能由人工調(diào)整冷凍主機(jī)出水溫度，以及大流量小溫差來掩蓋。這樣，不僅浪費(fèi)能量，也惡化了系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行質(zhì)量。特別是在環(huán)境溫度偏低、某些末端設(shè)備溫控稍有

3、失靈或靈敏度不高時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致大面積空調(diào)室溫偏冷，感覺不適，嚴(yán)重干擾中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。原系統(tǒng)的運(yùn)行及存在問題: 冷凍、冷卻水泵采用的均是 Y起動(dòng)方式，電機(jī)的起動(dòng)電流均為其額定電流的 34 倍，在如此大的電流沖擊下，接觸器的使用壽命大大下降； 啟動(dòng)時(shí)的機(jī)械沖擊和停泵時(shí)的水錘現(xiàn)象，容易對(duì)機(jī)械器件、軸承、閥門和管道等造成破壞，從而增加維修工作量和備件費(fèi)用。2. 初步結(jié)論：隨著變頻技術(shù)的日益成熟，利用變頻器、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成溫差閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的輸出流量；采用變頻調(diào)速技術(shù)不僅能使室溫維持在所期望的狀態(tài)，讓人感到舒適滿意，可使整個(gè)系統(tǒng)工作

4、狀態(tài)平緩穩(wěn)定，更重要的是其節(jié)能效果高達(dá) 30%以上，能帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況，結(jié)合負(fù)載參數(shù)分析有較大的節(jié)能空間。技術(shù)資料、注意保密第 3 頁 共 3 頁 空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)方案二、 中央空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介1.中央空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)圖中央空調(diào)主要由冷水機(jī)組、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)和散熱水塔組成。其工作原理如圖中央空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)原理(1)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)：該部分由冷凍泵、室內(nèi)風(fēng)機(jī)及冷凍水管道等組成。從主機(jī)蒸發(fā)器流出的低溫冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道（出水），進(jìn)入室內(nèi)進(jìn)行熱交換，帶走房間內(nèi)的熱量，最后回到主機(jī)蒸發(fā)器（回水）。室內(nèi)風(fēng)機(jī)用于將空氣吹過冷凍水管道，降低空氣溫度，加

5、速室內(nèi)熱交換。(2)冷卻水循環(huán)部分：該部分由冷卻泵、冷卻水管道、冷卻水塔及冷凝器等組成。冷凍水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行室內(nèi)熱交換的同時(shí)，必將帶走室內(nèi)大量的熱能。該熱能通過主機(jī)內(nèi)的冷媒傳遞給冷卻水，使冷卻水溫度升高。冷卻泵將升溫后的冷卻水壓入冷卻水塔（出水），使之與大氣進(jìn)行熱交換，降低溫度后再送回主機(jī)冷凝器（回水）。(3)主機(jī)：該部分由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器及冷媒（制冷劑）等組成，其工作循環(huán)過程如下：首先低壓氣態(tài)冷媒被壓縮機(jī)加壓進(jìn)入冷凝器技術(shù)資料、注意保密第 4 頁 共 4 頁 空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)方案并逐漸冷凝成高壓液體。在冷凝過程中冷媒會(huì)釋放出大量熱能，這部分熱能被冷凝器中的冷卻水吸收并送到室外的冷卻塔上，最

6、終釋放到大氣中去。隨后冷凝器中的高壓液態(tài)冷媒在流經(jīng)蒸發(fā)器前的節(jié)流降壓裝置時(shí)，因?yàn)閴毫Φ耐蛔兌鴼饣?，形成氣液混合物進(jìn)入蒸發(fā)器。冷媒在蒸發(fā)器中不斷氣化，同時(shí)會(huì)吸收冷凍水中的熱量使其達(dá)到較低溫度。最后，蒸發(fā)器中氣化后的冷媒又變成了低壓氣體，重新進(jìn)入了壓縮機(jī)，如此循環(huán)往復(fù)。2節(jié)能改造方案目前主要的節(jié)能控制思想主要有以下幾種：1、水泵變頻節(jié)電，直接在水泵電機(jī)前加裝變頻器通過人工調(diào)整頻率，去除水泵余量而節(jié)能。2、PID 變頻控制利用壓差或溫差作為控制參量，采用 PID（比例、積分、微分）算法控制變頻器工作頻率，使水泵流量跟隨負(fù)荷變化，從而達(dá)到水泵節(jié)能的目標(biāo)。水泵變頻節(jié)電方案，每次需人為進(jìn)行調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)目

7、的，較為繁瑣，一般摒棄。本文主要討論 PID 變頻調(diào)速方案。PID 變頻控制中央空調(diào)各循環(huán)水系統(tǒng)的回水與出水的溫差，反映了整個(gè)系統(tǒng)所需要進(jìn)行的熱交換量。因此，根據(jù)回水與出水的溫差來控制循環(huán)水的流量，從而控制熱交換的速度，是節(jié)能改造的可行依據(jù)。1、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)：冷凍水的出水溫度是由主機(jī)的制冷效果決定的，通常比較穩(wěn)定，因此冷凍回水溫度可以準(zhǔn)確的反映室內(nèi)的熱負(fù)荷情況。由此，對(duì)于冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的節(jié)能改造，可以取回水溫度作為控制對(duì)象，通過變頻器對(duì)冷凍泵流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度的控制。當(dāng)環(huán)境溫度，空調(diào)末端負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，各路冷凍水供回水溫度、溫差、壓差和流量亦隨之變化，流量計(jì)、壓差傳感器和溫度傳感

8、器將檢測(cè)到的這些參數(shù)送至模糊控制器，模糊控制器依據(jù)所采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及系統(tǒng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)計(jì)算出末端空調(diào)負(fù)荷所需的制冷量，以及各路冷凍水供回水溫度、溫差、壓差和流量的最佳值，并以此調(diào)節(jié)各變頻器輸出頻率，控制冷凍水泵的轉(zhuǎn)速，改變其流量使冷凍水系統(tǒng)的供回水溫度、溫差、壓差和流量運(yùn)行在模糊控制器給出的最優(yōu)值。技術(shù)資料、注意保密第 5 頁 共 5 頁 空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)方案2、 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)：冷卻水循環(huán)系統(tǒng)同時(shí)受室外環(huán)境溫度及室內(nèi)熱負(fù)荷兩方面影響，循環(huán)水管道單側(cè)的水溫不能準(zhǔn)確反映該系統(tǒng)的熱交換量，因此以出水與回水之間的溫差作為控制室內(nèi)溫度的依據(jù)比較合理。在外界環(huán)境溫度不變的情況下，溫差大，說明室內(nèi)熱負(fù)

9、荷較大，應(yīng)提高冷卻泵的轉(zhuǎn)速，增大冷卻水循環(huán)的速度；相應(yīng)的，溫差小則減小冷卻泵轉(zhuǎn)速。分別在主機(jī)蒸發(fā)器回水處、冷凝器出水及回水處安裝溫度傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)管網(wǎng)的溫度，以模擬信號(hào)（010V 或者420mA）反饋給變頻器，通過變頻器內(nèi)置的 PID 運(yùn)算，輸出對(duì)應(yīng)的頻率指令自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)各循環(huán)水的熱交換速度，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)的恒溫控制。需要特別說明的是，變頻器內(nèi)部在設(shè)計(jì)上集成了 PID 處理功能，系統(tǒng)無須另配專用控制模塊。當(dāng)環(huán)境溫度，空調(diào)末端負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，中央空調(diào)主機(jī)的負(fù)荷率將隨之變化，主機(jī)的效率也隨之變化。由于主機(jī)效率與冷卻水入口溫度有關(guān)，冷卻水入口溫度降低，有利于提高主機(jī)效率，降低主機(jī)能耗

10、。但冷卻水溫度降低，將導(dǎo)致冷卻水泵和冷卻塔的能耗升高。因此，只有將主機(jī)能耗、冷卻水泵能耗、冷卻塔風(fēng)機(jī)能耗三者統(tǒng)一考慮，才能找到一個(gè)系統(tǒng)最佳效率點(diǎn)，是整個(gè)制冷系統(tǒng)能效比最高。當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷變化造成空調(diào)主機(jī)及其水系統(tǒng)偏離最佳工況時(shí)，模糊控制器根據(jù)數(shù)據(jù)采集得到各種運(yùn)行參數(shù)值，如系統(tǒng)供回水溫度等，經(jīng)推理運(yùn)算后輸出優(yōu)化的控制參數(shù)值，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，確保主機(jī)在任何負(fù)荷條件下，都有一個(gè)優(yōu)化的運(yùn)行環(huán)境，始終處于最佳運(yùn)行工況，從而保持效率（cop）最高，能耗最低，實(shí)現(xiàn)主機(jī)節(jié)能 10%30%，水泵系統(tǒng)節(jié)能 60%以上，事實(shí)證明只能模糊控制方式是在空調(diào)控制領(lǐng)域最為先進(jìn)的節(jié)能控制策略，該方式可以達(dá)到很

11、好的節(jié)能效益和社會(huì)效益。三、 項(xiàng)目能耗分析變頻器節(jié)點(diǎn)原理1.變頻節(jié)能原理：由流體傳輸設(shè)備（水泵、風(fēng)機(jī)）的工作原理可知：水泵、風(fēng)機(jī)的流量（風(fēng)量）與其轉(zhuǎn)速成正比；水泵、風(fēng)機(jī)的壓力（揚(yáng)程）與其轉(zhuǎn)速的平方成正比，而水泵、風(fēng)機(jī)的軸功率等于流量與壓力的乘積，故水泵、風(fēng)機(jī)的軸功率與其轉(zhuǎn)速的三次方成正比（即與電源頻率的三次方成正比）。變頻器節(jié)能的效果是十分顯著的，這種節(jié)能回報(bào)是看到見的。特別是調(diào)節(jié)范圍大、啟動(dòng)電流大的系統(tǒng)及設(shè)備，通過圖三可以直觀的看出在流量變化時(shí)只要對(duì)轉(zhuǎn)速（頻 率）稍作改變就會(huì)使水泵軸功率有更大程度上的改變，就因此特點(diǎn)使得變頻調(diào)速裝置成為一種趨勢(shì)，而且不斷深入并應(yīng)用于各行各業(yè)的調(diào)速領(lǐng)域。 根據(jù)

12、上述原理可知：改變水泵、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就可改變水泵、風(fēng)機(jī)的輸出功率。圖中陰影部分為同一臺(tái)水泵的工頻運(yùn)行狀態(tài)與變頻運(yùn)行狀態(tài)在隨著流量變化所耗功率差。技術(shù)資料、注意保密第 6 頁 共 6 頁 空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)方案泵是一種平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其轉(zhuǎn)速 n 與流量 Q, 揚(yáng)程 H 及泵的軸功率 N 的關(guān)系如下式所示：Q1=Q2(n1/n2) H1=H2(n12/n22) N1=N2(n13/n23)上式表明，泵的流量與其轉(zhuǎn)速成正比，泵的揚(yáng)程與其轉(zhuǎn)速的平方成正比, 泵的軸功率與其轉(zhuǎn)速的立方成正比。當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)泵時(shí)，電動(dòng)機(jī)的軸功率 P(kw) 可按下式計(jì)算:P=QH/cF10-2式中： P：電動(dòng)機(jī)的軸功率（KW）：液體

13、的密度（Kg/m-2）Q：流量（m3/s）c:傳動(dòng)裝置效率F：泵的效率如圖 2 所示，曲線 1 是閥門全部打開時(shí)，供水系統(tǒng)的阻力特性；曲線 2 是額定轉(zhuǎn)速時(shí)，泵的揚(yáng)程特性。這時(shí)供水系統(tǒng)的工作點(diǎn)為 A 點(diǎn)：流量 QA，揚(yáng)程 HA；由（1-2）技術(shù)資料、注意保密第 7 頁 共 7 頁 空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)方案式可知電動(dòng)機(jī)軸功率與面積 OQAAHA 成正比。今欲將流量減少為 QB，主要的調(diào)節(jié)方法有兩種： （1） 轉(zhuǎn)速不變，將閥門關(guān)小這時(shí)阻力特性如曲線 3 所示，工作點(diǎn)移至 B 點(diǎn)：流量 QB，揚(yáng)程 HB，電動(dòng)機(jī)的軸功率與面積 OQBBHB 成正比。 （2）閥門開度不變，降低轉(zhuǎn)速,這時(shí)揚(yáng)程特性曲線如曲線 4

14、 所示，工作點(diǎn)移至 C 點(diǎn)：流量仍為 QB，但揚(yáng)程為 HC，電動(dòng)機(jī)的軸功率與面積 OQBCHC 成正比。 對(duì)比以上兩種方法，可以十分明顯地看出，采用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方法調(diào)節(jié)流量，電動(dòng)機(jī)所用的功率將大為減小，是一種能夠顯著節(jié)約能源的方法。理根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)原n=60f/p(1-s)式中：n:轉(zhuǎn)速f:頻率p:電機(jī)磁極對(duì)數(shù)s:轉(zhuǎn)差率由式可見，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速有 3 種方法，改變頻率、改變電機(jī)磁極對(duì)數(shù)、改變轉(zhuǎn)差率。在以上調(diào)速方法中，變頻調(diào)速性能最好，調(diào)速范圍大，靜態(tài)穩(wěn)定性好，運(yùn)行效率高。因此改變頻率而改變轉(zhuǎn)速的方法最方便有效。 根據(jù)以上分析,結(jié)合超市中央空調(diào)的運(yùn)行特征，利用變頻器、溫差控制器和溫度傳感器等組成溫差閉環(huán)

15、自動(dòng)控制，對(duì)中央空調(diào)水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造是切實(shí)可行，較完善的高效節(jié)能方案。由于中央空調(diào)機(jī)組中冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)以及冷卻水塔風(fēng)機(jī)均為風(fēng)機(jī)水泵系統(tǒng)，其負(fù)載特性為流量與軸轉(zhuǎn)速成正比、水壓（或風(fēng)壓）與軸轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與軸轉(zhuǎn)速的立方成正比。所以，如果我們將系統(tǒng)以電機(jī)為定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，用閥門調(diào)節(jié)水流量和風(fēng)流量的方法，改用根據(jù)所需的流量、風(fēng)量調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法，就可獲得大量的節(jié)電效果。從理論上來講，在環(huán)境氣壓、氣溫等參數(shù)不變的情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)速減少 50%時(shí)，流量減少 50%，揚(yáng)程減少 75%，功率消耗減少 87.5%，節(jié)能效果非常顯著。2、變頻調(diào)節(jié)優(yōu)點(diǎn)：由于冷凍泵、冷卻泵采用了變頻器軟啟停

16、，消除了原來 Y- 啟動(dòng)大電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊，用電環(huán)境得到了改善；消除了 Y- 啟停水泵產(chǎn)生的水錘現(xiàn)象對(duì)管道、閥門、壓力表等的損害;消除了原來直接啟停水泵造成的機(jī)械沖擊，電機(jī)及水泵的軸承、軸封等機(jī)械磨擦大大減少，機(jī)械部件的使用壽命得到延長(zhǎng) ；由于水泵大多數(shù)時(shí)間運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速以下，電機(jī)的噪聲、溫升及震動(dòng)都大大減少，電氣故障也比原來降低，電機(jī)使用壽命也相應(yīng)延長(zhǎng)。 由于采用了溫差閉環(huán)變頻調(diào)速，提高了冷凍機(jī)組的工作效率，提高了自動(dòng)化水平。原來幾乎每天都要對(duì)冷凍機(jī)出水溫度進(jìn)行調(diào)整，改造后僅在環(huán)境溫度變化較大時(shí)進(jìn)行調(diào)整冷凍機(jī)出水溫度。減少了人為因素的影響，大大優(yōu)化了系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行質(zhì)量，空調(diào)室溫比原來更

17、平穩(wěn)均勻了。3.變頻調(diào)節(jié)能效果及投資回報(bào)進(jìn)行技術(shù)改造，系統(tǒng)的實(shí)際節(jié)電率與負(fù)荷狀態(tài)、天氣溫度變化等因素有一定關(guān)系。估計(jì)平均節(jié)能在 35%左右，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。技術(shù)資料、注意保密第 8 頁 共 8 頁 空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)方案四、 方案設(shè)計(jì)1. 方案說明系統(tǒng)主電路的控制設(shè)計(jì)：根據(jù)具體情況，同時(shí)考慮到成本控制，原有的電器設(shè)備盡可能的利用。冷凍水泵及冷卻水泵均采用一用一備的方式運(yùn)行，因備用泵轉(zhuǎn)換時(shí)間與空調(diào)主機(jī)轉(zhuǎn)換時(shí)間一致，均為一個(gè)月轉(zhuǎn)換一次，切換頻率不高，決定將冷凍水泵和冷卻水泵電機(jī)的主備切換控制利用原有電器設(shè)備，通過接觸器、啟停按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行電氣和機(jī)械互鎖。確保每臺(tái)水泵只能由一臺(tái)變頻器拖動(dòng)，避免兩臺(tái)

18、變頻器同時(shí)拖動(dòng)同一臺(tái)水泵造成交流短路事故；并且每臺(tái)變頻器任何時(shí)間只能拖動(dòng)一臺(tái)水泵，以免一臺(tái)變頻器同時(shí)拖動(dòng)兩臺(tái)水泵而過載。2. 系統(tǒng)控制方案：上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要通過人機(jī)界面完成對(duì)工藝參數(shù)的檢測(cè)、各機(jī)組的協(xié)調(diào)控制以及數(shù)據(jù)的處理、分析等任務(wù)，下位機(jī) PLC 主要完成數(shù)據(jù)采集，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制及連鎖等功能。具體工作流程：開機(jī)：開啟冷水及冷卻水泵，由PLC 控制冷水及冷卻水泵的啟停，由冷水及冷卻水泵的接觸器向制冷機(jī)發(fā)出聯(lián)鎖信號(hào)，開啟制冷機(jī)，由變頻器、溫度傳感器、溫度模塊組成的溫差閉環(huán)控制電路對(duì)水泵進(jìn)行調(diào)速以控制工作流量，同時(shí) PLC 控制冷卻塔根據(jù)溫度傳感器信號(hào)自動(dòng)選擇開啟臺(tái)數(shù)。當(dāng)過濾網(wǎng)前后壓差超出設(shè)定值

19、時(shí)，PLC 發(fā)出過濾堵塞報(bào)警信號(hào)。送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢是由回風(fēng)溫度與系統(tǒng)設(shè)定值相比較后，用 PID 方式控制變頻器，從而調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)節(jié)回風(fēng)溫度的目的。停機(jī)：關(guān)閉制冷機(jī)，冷水及冷卻水泵以及冷卻塔延時(shí)十五分鐘后自動(dòng)關(guān)閉。保護(hù)：由壓力傳感器控制冷水及冷卻水的缺水保護(hù)，壓力偏低時(shí)自動(dòng)開啟補(bǔ)水泵補(bǔ)水。技術(shù)資料、注意保密第 9 頁 共 9 頁 空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)方案3. 總體系統(tǒng)框圖變頻空壓機(jī)控制系統(tǒng)框圖4. 系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要通過人機(jī)界面完成對(duì)工藝參數(shù)的檢測(cè)、各機(jī)組的協(xié)調(diào)控制以及數(shù)據(jù)的處理、分析等任務(wù)，下位機(jī) PLC 主要完成數(shù)據(jù)采集，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制及連鎖等功能。具體工作流程：開機(jī)：開啟冷

20、水及冷卻水泵，由PLC 控制冷水及冷卻水泵的啟停，由冷水及冷卻水泵的接觸器向制冷機(jī)發(fā)出聯(lián)鎖信號(hào)，開啟制冷機(jī)，由變頻器、溫度傳感器、溫度模塊組成的溫差閉環(huán)控制電路對(duì)水泵進(jìn)行調(diào)速以控制工作流量，同時(shí) PLC 控制冷卻塔根據(jù)溫度傳感器信號(hào)自動(dòng)選擇開啟臺(tái)數(shù)。當(dāng)過濾網(wǎng)前后壓差超出設(shè)定值時(shí)，PLC 發(fā)出過濾堵塞報(bào)警信號(hào)。送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢是由回風(fēng)溫度與系統(tǒng)設(shè)定值相比較后，用 PID 方式控制變頻器，從而調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)節(jié)回風(fēng)溫度的目的。停機(jī)：關(guān)閉制冷機(jī)，冷水及冷卻水泵以及冷卻塔延時(shí)十五分鐘后自動(dòng)關(guān)閉。保護(hù)：由壓力傳感器控制冷水及冷卻水的缺水保護(hù)，壓力偏低時(shí)自動(dòng)開啟補(bǔ)水泵補(bǔ)水。系統(tǒng)節(jié)能改造原理：1、對(duì)冷

21、凍泵進(jìn)行變頻改造控制原理說明如下：PLC 控制器通過溫度模塊及溫度傳感器將冷凍機(jī)的回水溫度和出水溫度讀入控制器內(nèi)存，并計(jì)算出溫差值；然后根據(jù)冷凍機(jī)的回水與出水的溫差值來控制變頻器的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)出水的流量，控制熱交換的速度；溫差大，說明室內(nèi)溫度高系統(tǒng)負(fù)荷大，應(yīng)提高冷凍泵的轉(zhuǎn)速，加快冷凍水的循環(huán)速度和流量，加快熱交換的速度；反之溫差小，則說明室內(nèi)溫度低，系統(tǒng)負(fù)荷小，可降低冷凍泵的轉(zhuǎn)速，減緩冷凍水的循環(huán)速度和流量，減緩熱交換的速度以節(jié)約電能；2、對(duì)冷卻泵進(jìn)行變頻改造由于冷凍機(jī)組運(yùn)行時(shí)，其冷凝器的熱交換量是由冷卻水帶到冷卻塔散熱降溫，再由冷卻泵送到冷凝器進(jìn)行不斷循環(huán)的。冷卻水進(jìn)水出水溫差大，說明冷凍機(jī)負(fù)

22、荷大，需冷卻水帶走的熱量大，應(yīng)提高冷卻泵的轉(zhuǎn)速，加大冷卻水的循環(huán)量；溫差小，則說明，冷凍機(jī)負(fù)荷小，需帶走的熱量小，技術(shù)資料、注意保密第 10 頁 共 10 頁 空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)方案可降低冷卻泵的轉(zhuǎn)速，減小冷卻水的循環(huán)量，以節(jié)約電能。3、冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻控制通過檢測(cè)冷卻塔水溫度對(duì)冷卻塔風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速閉環(huán)控制，使冷卻塔水溫度恒定在設(shè)定溫度，可以有效地節(jié)省風(fēng)機(jī)的電能額外損耗，能達(dá)到最佳節(jié)電效果。4、室內(nèi)風(fēng)機(jī)組變頻控制通過檢測(cè)冷房溫度對(duì)變風(fēng)機(jī)組的風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)冷房溫度恒定在設(shè)定溫度。室內(nèi)風(fēng)機(jī)組變頻控制后可達(dá)到理想的節(jié)電效果，并且空調(diào)效果較佳。5 系統(tǒng)流量、壓力保障：本方案的調(diào)節(jié)方式采用閉

23、環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，冷卻水泵系統(tǒng)和冷凍水泵系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式基本相同，用溫度傳感器對(duì)冷卻（冷凍）水在主機(jī)上的出口水溫進(jìn)行采樣，轉(zhuǎn)換成電量信號(hào)后送至溫控器將該信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行比較運(yùn)算后輸出一類比信號(hào)（一般為 420MA、010V 等）給 PLC，由 PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊進(jìn)行溫差閉環(huán)控制，手動(dòng)/自動(dòng)切換和手動(dòng)頻率上升、下降由 PLC 控制，最后把數(shù)據(jù)傳關(guān)到上位機(jī)人機(jī)界面實(shí)行監(jiān)視控制。變頻器根據(jù) PLC 發(fā)出的類比信號(hào)決定其輸出頻率，以達(dá)到改變水泵轉(zhuǎn)速并調(diào)節(jié)流量的目的。5. 系統(tǒng)框圖ABB ACS510 變頻器系統(tǒng)用戶接口技術(shù)資料、注意保密第 11 頁 共 11 頁 空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)方案變頻調(diào)速系統(tǒng)標(biāo)配有豐富的I/O 端口： AI1，AI2 2 路模擬量輸入； AOI,AO2 2 路模擬量輸出； DI1DI6 6 路開關(guān)量輸入； RO1-RO3 3 路繼電器輸