二次泵變系統(tǒng)與一次泵變流量系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及控制邏輯

...wd......wd......wd...一次泵變流量系統(tǒng)(VPF)控制方式冰機(jī)控制負(fù)荷測(cè)定：蒸發(fā)器的流量和溫差冷量調(diào)節(jié)：與活塞機(jī)組的介躍調(diào)節(jié)不一樣,離心冷水機(jī)組的控制是根據(jù)實(shí)際需求負(fù)荷的大小來控制壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),最終通過改變導(dǎo)葉開度的大小來控制。改變導(dǎo)葉開度的大小,可調(diào)節(jié)制冷劑循環(huán)流量,控制蒸發(fā)溫度,調(diào)節(jié)制冷量,最終到達(dá)加載、卸載,控制出水溫度的目的。這種調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié),可準(zhǔn)確調(diào)節(jié)到負(fù)荷要求,精細(xì)控制出水溫度。模糊邏輯根據(jù)溫度誤差(與設(shè)定值的偏差)和變化速度求出所需的加載/卸載量,從而將冷水溫度控制在設(shè)定的范圍內(nèi)。導(dǎo)葉電機(jī)根據(jù)4～20mA的電流輸入信號(hào),每0.3%地增加或減小導(dǎo)葉的開啟度,這樣的調(diào)節(jié)足以保證經(jīng)導(dǎo)葉調(diào)節(jié)后流量的連續(xù)性,實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。加載時(shí),導(dǎo)葉開啟度增大;卸載時(shí)導(dǎo)葉開度減小。高精度的導(dǎo)葉連續(xù)調(diào)節(jié)可準(zhǔn)確控制水溫在±0.3℃以內(nèi)。見圖2?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)溫度偏差值和溫度變化速度來確定是否需要加載、卸載或保持容量不變。見表1。在接近系統(tǒng)的安全閾值時(shí),會(huì)進(jìn)展加載或卸載限制。圖3示出了出水溫度控制的循環(huán)?！啊暣硐到y(tǒng)控制“—→〞代表控制系統(tǒng)實(shí)施操作后有可能引起的現(xiàn)象如圖3所示,系統(tǒng)控制和實(shí)施控制操作后而需要的進(jìn)一步控制形成封閉循環(huán)?？刂撇僮鞯膶?shí)施最終通過導(dǎo)葉開并增大或減小來完成。控制系統(tǒng)經(jīng)過綜合使導(dǎo)葉維持在某一開啟度進(jìn)展制冷或到達(dá)安全限而關(guān)機(jī)。例如機(jī)組剛開機(jī)過程的加載過程,在電流限制的同時(shí)導(dǎo)葉由小逐漸開大,冷水溫度不斷下降,到達(dá)制冷的目的。當(dāng)機(jī)組到達(dá)負(fù)荷后,出水溫度已到達(dá)或低于設(shè)定點(diǎn)的溫度,這時(shí)進(jìn)展卸載過程,導(dǎo)葉逐漸關(guān)小,出水溫度根本維持不變,電流逐漸減小,最終維持在局部負(fù)荷運(yùn)行。如果負(fù)荷過低,使機(jī)組導(dǎo)葉關(guān)小到某一值時(shí),排氣溫度到達(dá)保護(hù)限,控制導(dǎo)葉不能繼續(xù)關(guān)小(或?qū)~已關(guān)到最小),則導(dǎo)葉維持該狀態(tài)運(yùn)行,出水溫度將進(jìn)一步下降,當(dāng)下降到低于出水溫度設(shè)定點(diǎn)3℃以下時(shí),則機(jī)組由控制系統(tǒng)控制進(jìn)展安全關(guān)機(jī)。或進(jìn)入再循環(huán)運(yùn)行模式控制。冰機(jī)加減機(jī)：加機(jī)〔4種方式〕：1.冷凍水系統(tǒng)供水溫度TS1高于系統(tǒng)設(shè)定溫度TSS并持續(xù)一段時(shí)間2.壓縮機(jī)運(yùn)行電流百分比〔適用于出水溫度精度要求高的場(chǎng)合，需要注意機(jī)組出力和運(yùn)行電流不符合的情況〕3.計(jì)算負(fù)載4.如運(yùn)轉(zhuǎn)中主機(jī)已達(dá)最大流量，則須加開一臺(tái)主機(jī)(發(fā)生機(jī)率不高)。減機(jī)：1.依壓縮機(jī)電流百分比〔〕2.flow*△T3.系統(tǒng)流量加減機(jī)邏輯：冷凍站管理器將監(jiān)測(cè)供回水總管的溫度，同時(shí)監(jiān)測(cè)冷機(jī)的負(fù)荷。當(dāng)水系統(tǒng)的計(jì)算冷負(fù)荷到達(dá)運(yùn)行冷機(jī)額定制冷量的80%〔可調(diào)〕，并持續(xù)20分鐘〔可調(diào)〕，則冷凍站管理器將增開站房?jī)?nèi)下一個(gè)可用的運(yùn)行時(shí)間最短的制冷單元。當(dāng)水系統(tǒng)的冷負(fù)荷低于運(yùn)行冷機(jī)的總名義額定制冷量的20%，并持續(xù)20分鐘〔可調(diào)〕，冷凍站管理器將根據(jù)啟動(dòng)順序或者運(yùn)行時(shí)間，選擇關(guān)閉適當(dāng)?shù)闹评鋯卧，F(xiàn)有配置會(huì)監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)末端機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行、故障等狀態(tài)，從而對(duì)制冷單元的啟用選擇和制冷單元之間故障切換有實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的判斷。水泵控制水泵控制依據(jù)：壓差為主〔用戶側(cè)壓差控制，最好是最不利處用戶，各回路都是并聯(lián)，有區(qū)別嗎〕，溫差為輔的空調(diào)冷凍水控制?！矐?yīng)該是壓差控制或溫差控制〕通過安裝在冷凍水管供回水壓差傳感器測(cè)量供回水之間的壓差,與設(shè)定壓差比擬,采用PID運(yùn)算策略,調(diào)節(jié)冷凍水泵轉(zhuǎn)速滿足系統(tǒng)流量:水泵加減臺(tái)數(shù)方案：目前，確定泵組運(yùn)行臺(tái)數(shù)的一般原則為臺(tái)數(shù)最少原則，即單臺(tái)泵可以滿足使用需求，則不使用多臺(tái)泵；在多臺(tái)泵并聯(lián)的泵組系統(tǒng)中，兩臺(tái)泵可以滿足使用需求，則不使用三臺(tái)泵，以此類推。傳統(tǒng)的加減載模式為當(dāng)運(yùn)行中的泵組均升至最大頻率時(shí)，則將泵的數(shù)量加載一臺(tái)；運(yùn)行中的泵組均降至〔設(shè)定〕最小頻率時(shí)，則將泵的數(shù)量減載一臺(tái)。在加載或減載泵時(shí)，加載泵的頻率由零開場(chǎng)逐漸增加，其他泵的頻率由最大頻率逐漸減小，直至所有泵的頻率到達(dá)最優(yōu)運(yùn)行頻率為止；減載泵時(shí)，剩余泵的頻率由最小頻率逐漸上升，直至所有泵的頻率到達(dá)最優(yōu)運(yùn)行頻率為止。在實(shí)際應(yīng)用中，即使有的并聯(lián)泵組運(yùn)行臺(tái)數(shù)確實(shí)定不遵從臺(tái)數(shù)最少原則，也多與其它相關(guān)設(shè)備開啟的臺(tái)數(shù)相關(guān)聯(lián)。比方中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)，開啟冷水機(jī)組的臺(tái)數(shù)與開啟水泵的臺(tái)數(shù)一樣，這種由機(jī)組數(shù)決定水泵數(shù)的被動(dòng)模式不能保證泵組的效率最高，因此不是最優(yōu)方法。現(xiàn)有技術(shù)中變頻泵組臺(tái)數(shù)確實(shí)定方法一般效率低，耗能高，無(wú)法滿足目前節(jié)能減排的需求。另外，傳統(tǒng)模式下的變頻泵組在加載和減載時(shí)，與正常變速控制邏輯(即泵組正常工作下滿足壓差、流量或溫度等需求的控制邏輯)銜接困難，泵組頻率的震蕩幅度大，工作點(diǎn)確實(shí)定耗時(shí)長(zhǎng)，一般需要5分鐘甚至更長(zhǎng)時(shí)間，嚴(yán)重影響泵組的使用性能、可靠性以及壽命，同時(shí)降低泵組的工作效率。旁通閥控制回水總管流量控制或冰機(jī)前后壓差控制2、一次泵變流量系統(tǒng)應(yīng)用中需注意的問題：2.1、冷水機(jī)組的流量變化范圍為防止蒸發(fā)器結(jié)冰、水流由湍流變?yōu)閷恿?、水流?duì)銅管的沖蝕，一次水流量必須在一定范圍內(nèi)。因此需要選擇最小流量盡可能低的冷水機(jī)組。蒸發(fā)器最小流量由蒸發(fā)器的類型、回程以及管束尺寸決定。通常機(jī)組效率越高，機(jī)組蒸發(fā)器流量變化的范圍就越窄。目前離心機(jī)的最小流量一般都能到達(dá)設(shè)計(jì)流量的30％左右。冷水機(jī)組最小允許水流量：一般要小于設(shè)計(jì)流量的50%?！材壳半x心機(jī)最小允許流量可以到達(dá)設(shè)計(jì)流量的30%，本工程離心機(jī)是多少本工程沒有相關(guān)參數(shù)，據(jù)了解約克和特靈的最小允許流量可以到達(dá)設(shè)計(jì)流量的30%〕2.2、冷水機(jī)組的允許冷水流量變化率由于蒸發(fā)器中水流量的較快變化能引起控制不穩(wěn)定和壓縮機(jī)的回液與停機(jī)，應(yīng)盡量選擇可允許流量變化率值高的機(jī)組。在一般的一次泵變流量系統(tǒng)中，允許流量變化率應(yīng)取25％-30％，這意味著加載一臺(tái)冷水機(jī)組后(假定流量變化50％)，大約1．5min系統(tǒng)就可以穩(wěn)定運(yùn)行。冷水機(jī)組能承受的水流量變化率，即每分鐘的水流的改變量，%fullflow/min：一般推薦25~30%。〔目前各生產(chǎn)廠商推薦的流量變化率差異較大，每分鐘2％-30％不等，本工程離心機(jī)是多少本工程沒有相關(guān)參數(shù)，據(jù)了解約克和特靈的最大流量變化率可以到達(dá)50%〕2.3、注意水系統(tǒng)流量的測(cè)量與旁通控制供回水干管上加設(shè)一旁通調(diào)節(jié)閥，該閥是保證冷水機(jī)組蒸發(fā)器側(cè)的流量不低于其最小流量要求，確保冷水機(jī)組的正常運(yùn)行。閥的調(diào)節(jié)是依據(jù)檢測(cè)的流量信號(hào)而進(jìn)展，因而對(duì)流量的檢測(cè)必須準(zhǔn)確。一般選擇測(cè)量精度較高的電磁流量計(jì)為宜，同時(shí)應(yīng)注意定期標(biāo)定、校正；此外，閥的調(diào)節(jié)需快速，為滿足流量與閥門的開度成線性關(guān)系以及考慮到閥門的實(shí)際流量特性，選擇等百分比特性的調(diào)節(jié)閥為宜。2.4、注意系統(tǒng)周轉(zhuǎn)時(shí)間。一般情況下冷水機(jī)組廠家會(huì)提供一系統(tǒng)周轉(zhuǎn)時(shí)間，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)整個(gè)水系統(tǒng)周轉(zhuǎn)時(shí)間進(jìn)展計(jì)算，校核是否大于廠家所給的值。假設(shè)系統(tǒng)周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)，說明該系統(tǒng)利于機(jī)組控制的穩(wěn)定，否則．需采取改善措施。2.5、準(zhǔn)確的控制系統(tǒng)3、系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)特點(diǎn):1.與二次泵系統(tǒng)關(guān)鍵區(qū)別是旁通管的作用改變(二次:調(diào)節(jié)供回水壓差;一次:保證機(jī)組的最小流量)2.冷凍水流量的控制和冷量的控制是分開獨(dú)立的3.流量計(jì)和控制系統(tǒng)是必不可少的優(yōu)點(diǎn):1節(jié)能2降低初投資3減少機(jī)房面積缺點(diǎn)與問題(設(shè)計(jì)與運(yùn)行中的問題):1系統(tǒng)實(shí)施、調(diào)試增加難度2蒸發(fā)器水流量突然變化加機(jī)的時(shí)候容易出現(xiàn)問題3使用同型號(hào)同壓力降的機(jī)組時(shí),系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)比擬好4需要更加復(fù)雜的控制系統(tǒng)5需要同時(shí)控制機(jī)組的負(fù)荷調(diào)節(jié)和水量調(diào)節(jié)閥6更加復(fù)雜的旁通控制7冷水機(jī)組分級(jí)啟停控制復(fù)雜8可能出現(xiàn)的故障9專用控制器。(配合節(jié)能軟體)10需精確的PID控制閥。11需要更精準(zhǔn)的控制系統(tǒng)及調(diào)節(jié)冰水主機(jī)、控制閥及pump順序控制。12更長(zhǎng)的試車時(shí)間。13完整的教育訓(xùn)練。一次定流量二次變流量系統(tǒng)控制方式二次泵系統(tǒng)的負(fù)荷調(diào)節(jié)冰機(jī)控制冷量調(diào)節(jié)：同上〔出水溫度是檢測(cè)一次側(cè)還是二次側(cè)〕用于單機(jī)的冷量調(diào)節(jié)應(yīng)該是一次側(cè)冰機(jī)加減機(jī)〔臺(tái)數(shù)控制，一般說的加減載也是是臺(tái)數(shù)加減〕：1流量調(diào)節(jié)〔常采用〕：2負(fù)荷調(diào)節(jié)〔控制精度較高場(chǎng)合〕：3二次側(cè)供水溫度供水溫度，或旁通水流方向當(dāng)旁通水流量支援供水時(shí)，也就是旁通管內(nèi)的水流方向是從回水側(cè)流向供水側(cè)，加機(jī)；或，當(dāng)二次側(cè)供水溫度大于設(shè)定值時(shí)，說明投入的主機(jī)數(shù)量不夠，加機(jī)旁通水流方向和水流量當(dāng)旁通管內(nèi)的水流是從供水側(cè)流向回水側(cè)，并且旁通水流量到達(dá)一臺(tái)主機(jī)水流量的110%，減機(jī)；一次泵控制方式流量調(diào)節(jié)〔常采用〕：負(fù)荷調(diào)節(jié)〔控制精度較高場(chǎng)合〕：二次水泵控制控制方式：壓差控制。設(shè)定一個(gè)供回水壓力波動(dòng)范圍，當(dāng)負(fù)荷變化引起管網(wǎng)流量改變時(shí)，供回水壓力隨之波動(dòng)，當(dāng)超過設(shè)定上限值且水泵頻率到達(dá)時(shí)減少泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定下限值時(shí)增加泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。旁通管無(wú)閥，一般有流量計(jì)，溫度壓力顯示等低溫差綜合癥解決措施：〔1〕確?？諝饫鋮s器〔盤管〕具有足夠的換熱能力，使空氣冷卻器〔盤管〕的水溫差最大，防止采用大流量小溫差的方法獲得換熱能力?！?〕系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，系統(tǒng)負(fù)荷設(shè)計(jì)準(zhǔn)確，選擇合理的末端設(shè)備電動(dòng)控制閥門?！?〕在一次泵定流量系統(tǒng)中適當(dāng)增大一次泵的容量?！?〕在二次泵變流量系統(tǒng)的一次泵上安裝變頻器或在平衡管上增加止回閥。“低溫差綜合癥〞是二次泵變流量系統(tǒng)和一次泵定流量水系統(tǒng)中最常見、也是最容易引起控制失調(diào)的問題。它的主要病癥是:

(1)系統(tǒng)的供回水;fit差小，導(dǎo)致負(fù)荷側(cè)流量高于設(shè)計(jì)值。

(2)冷水機(jī)組加、減機(jī)失調(diào)，機(jī)組的運(yùn)行效率降低;

(3)系統(tǒng)供水和回水混合，導(dǎo)致供水溫度升高、冷庫(kù)末端去濕能力降低，房間的溫、濕度偏高。3、系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)特點(diǎn):1.旁通管的作用(二次:調(diào)節(jié)供回水壓差;一次:保證機(jī)組的最小流量)2.流量需求和機(jī)組冷量對(duì)應(yīng)優(yōu)點(diǎn):1.因系統(tǒng)分二回路，控制單純(各別控制)。2.試車及開停主機(jī)容易。3.一次冰水流量穩(wěn)定。4.二次冰水pump因以變頻控制可省能源。缺點(diǎn)與問題1.初設(shè)本錢較高。(多送水pump)2.占地