一次泵變流量系統(tǒng)【知識(shí)薈萃】

1、冷凍水一次泵變流量機(jī)房系統(tǒng),1,行業(yè)重點(diǎn),Chiller,Cooling Tower,Water Pumps,Annual Chiller Plant Energy Consumption年冷凍機(jī)房能耗kwh,1970s,2000s,2,行業(yè)重點(diǎn),內(nèi)容提要,一次泵蒸發(fā)器側(cè)定流量，用戶側(cè)變流量 二次泵蒸發(fā)器側(cè)定流量，用戶側(cè)變流量 一次泵蒸發(fā)器側(cè)變流量，用戶側(cè)變流量,3,行業(yè)重點(diǎn),一次泵蒸發(fā)器側(cè)定流量，用戶側(cè)變流量,末端二通調(diào)節(jié)閥與室溫傳感器 旁通管設(shè)壓差旁通閥 加/減冷凍機(jī)， 供水溫度 回水溫度,DP,問題：主機(jī)部分負(fù)荷 VS 水泵滿負(fù)荷，水泵耗能浪費(fèi)！,500 m3/h,300 m3/h,20

2、0 m3/h,4,行業(yè)重點(diǎn),末端二通調(diào)節(jié)閥與室溫傳感器，閉環(huán) 旁通管，無壓差旁通閥 加/減冷凍機(jī)， 供水溫度，或旁通水流方向旁通水流量 旁通水流方向和水流量 問題：主機(jī)部分負(fù)荷 VS 一次側(cè)水泵滿負(fù)荷,二次泵-蒸發(fā)器側(cè)定流量，用戶側(cè)變流量,5,行業(yè)重點(diǎn),二次泵蒸發(fā)器側(cè)定流量，用戶側(cè)變流量,加/減冷凍機(jī)， 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)供水溫度大于設(shè)定值時(shí)，表明投入的主機(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)，并且旁通水流量達(dá)到一臺(tái)主機(jī)水流量的110%，減機(jī)；,Minimal pr

3、essure drop in bypass pipe,6,行業(yè)重點(diǎn),三個(gè)環(huán)路： 室溫與末端兩通閥 末端最不利壓差與水泵變頻器 最小流量時(shí)： 蒸發(fā)側(cè)流量或壓差與旁通閥,一次泵蒸發(fā)器側(cè)變流量，用戶側(cè)變流量,7,行業(yè)重點(diǎn),一次泵蒸發(fā)器側(cè)變流量，用戶側(cè)變流量,DP,問題：主機(jī)部分負(fù)荷 VS 水泵滿負(fù)荷，水泵耗能浪費(fèi)！,三個(gè)環(huán)路： 室溫與末端兩通閥 末端最不利壓差與水泵變頻器 最小流量時(shí)： 蒸發(fā)側(cè)流量或壓差與旁通閥,FM,VFD,300 m3/h,300 m3/h,8,行業(yè)重點(diǎn),二次泵和一次變流量系統(tǒng)技術(shù)比較,9,行業(yè)重點(diǎn),冷水機(jī)組性能保證 CH530控制器的控制性能 自控系統(tǒng)設(shè)計(jì),冷凍水一次泵變流量的

4、可行性,10,行業(yè)重點(diǎn),UCP2,Feedback,7 C,? ,UCP 2,CH 530,CH 530,Feedback,7 C,? ,Feedforward,11,行業(yè)重點(diǎn),機(jī)組變流量性能指標(biāo),蒸發(fā)器允許的最低流量 可允許的流量變化率,12,行業(yè)重點(diǎn),可允許流量變化率,一次變流量系統(tǒng)中冷凍機(jī)選型的重要參數(shù) 冷凍機(jī)處理/應(yīng)對(duì)流量變化的能力 定義為“每分鐘相對(duì)設(shè)計(jì)流量的變化率” 可允許流量變化率越高越好 1臺(tái)冷凍機(jī)開啟到2臺(tái)冷凍機(jī)開啟引起的流量變化: 具有 2%/分鐘可允許流量變化率的機(jī)組需要30分鐘達(dá)到穩(wěn)定 具有 10%/分鐘可允許流量變化率的機(jī)組需要5分鐘達(dá)到穩(wěn)定 具有 30%/分鐘可允許

5、流量變化率的機(jī)組只要1.6分鐘達(dá)到穩(wěn)定,13,行業(yè)重點(diǎn),多機(jī)瞬時(shí)流量變化（增加一臺(tái)機(jī)組時(shí)）,運(yùn)行的冷凍機(jī) 臺(tái)數(shù),流量變化,1,50%,2,33%,3,25%,4,20%,5,17%,*當(dāng)隔離閥打開時(shí)時(shí),% 流量變化率 = 1 (運(yùn)行機(jī)組臺(tái)數(shù)) / (運(yùn)行機(jī)組臺(tái)數(shù) + 1),14,行業(yè)重點(diǎn),50% Flow Reduction,15,行業(yè)重點(diǎn),With Compensation,16,行業(yè)重點(diǎn),主機(jī)控制器的革命 節(jié)約初投資 水泵占用空間 水泵的配電線路 冷凍水管路 節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用 水泵耗電,一次泵蒸發(fā)器側(cè)變流量，用戶側(cè)變流量,17,行業(yè)重點(diǎn),VFP systems:一次變流 Reduces tot

6、al annual plant energy 3-8% 減少機(jī)房能耗3-8% Reduces first cost 4-8% 減少初投資4-8% Reduces life-cycle cost 3-5% 減少設(shè)備周期費(fèi)用3-5% *Relative to conventional Decoupled chilled-water systems.,18,行業(yè)重點(diǎn),一次泵變流量系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵,冷凍機(jī)的最小流量限制 冷凍水泵的最低頻率 旁通調(diào)節(jié)閥最低流量控制 高性能的自控系統(tǒng),19,行業(yè)重點(diǎn),12C,一次泵變流量系統(tǒng),設(shè)計(jì)工況,12C,7C,12C,7C,12C,7C,7C,旁通閥,流量計(jì),關(guān)閉,遠(yuǎn)

7、端壓差,20,行業(yè)重點(diǎn),12C,一次泵變流量系統(tǒng),部分負(fù)荷工況,12C,7C,12C,7C,12C,7C,7C,旁通閥,流量計(jì),關(guān)閉,遠(yuǎn)端壓差,21,行業(yè)重點(diǎn),9.5C,一次泵變流量系統(tǒng),系統(tǒng)流量冷凍機(jī)的最小流量,12C,7C,12C,7C,12C,7C,7C,旁通閥,流量計(jì),打開,遠(yuǎn)端壓差,22,行業(yè)重點(diǎn),機(jī)房控制原理 怎樣加冷凍機(jī)？ 怎樣減冷凍機(jī)？,一次泵變流量系統(tǒng),23,行業(yè)重點(diǎn),加機(jī)的控制原理,加一臺(tái)冷凍機(jī)依據(jù): 系統(tǒng)供水溫度 當(dāng)冷凍水系統(tǒng)供水溫度TS1高于系統(tǒng)設(shè)定溫度TSS 當(dāng)流量機(jī)組最大允許流量，系統(tǒng)設(shè)定溫度TSS=機(jī)組設(shè)定溫度TCS 壓縮機(jī)運(yùn)行電流RLA% 運(yùn)行機(jī)組的工作電流相對(duì)

8、額定電流的百分率90% 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,24,行業(yè)重點(diǎn),12C,300 m3/h,2,off,3,12C,7C,7C,旁通閥,加機(jī)原理,關(guān)閉,流量計(jì),機(jī)組設(shè)定溫度TCS,DDC,系統(tǒng)設(shè)定溫度TSS,CH530,機(jī)組設(shè)定溫度TCS =系統(tǒng)設(shè)定溫度TSS,7C,12C,以系統(tǒng)供水溫度TS1為依據(jù),25,行業(yè)重點(diǎn),12C,off,2,off,3,7C,7C,旁通閥,加機(jī)原理,關(guān)閉,流量計(jì),壓縮機(jī)運(yùn)行電流RLA%90%,以壓縮機(jī)運(yùn)行電流RLA為依據(jù),12C,26,行業(yè)重點(diǎn),減機(jī)的控制原理,減一臺(tái)冷凍機(jī)依據(jù): 系統(tǒng)流量 (gpm) 系統(tǒng)負(fù)荷 (to

9、n) 壓縮機(jī)馬達(dá)運(yùn)行電流 (RLA),27,行業(yè)重點(diǎn),減機(jī)的邏輯判斷,舉例 2臺(tái)機(jī)組運(yùn)行在 35% RLA 關(guān)閉一臺(tái)機(jī)組后，剩余一臺(tái)機(jī)組運(yùn)行在 70% RLA 判斷是否關(guān)閉一臺(tái)機(jī)組?,Yes,28,行業(yè)重點(diǎn),12C,180 m3/h,2,off,3,12C,7C,旁通閥,關(guān)閉,流量計(jì),12C,7C,35% RLA,7C,35% RLA,減機(jī)原理,以運(yùn)行電流為依據(jù),DDC,CH530,CH530,CH530,29,行業(yè)重點(diǎn),Trane自動(dòng)控制系統(tǒng),30,行業(yè)重點(diǎn),1978年，Trane開發(fā)樓宇控制系統(tǒng)，側(cè)重于空調(diào)系統(tǒng)的控制；如冷水機(jī)房群控，空調(diào)區(qū)域控制 1993推出Tracer Summit，迄

10、今已有超過10,000個(gè)工程采用，包括各種類型工程，例如：工廠、寫字樓、賓館、醫(yī)院等,Tracer 控制系統(tǒng),31,行業(yè)重點(diǎn),冷水機(jī)房群控系統(tǒng)可獨(dú)立運(yùn)行,Ethernet/ARCNET LAN,AH541,CH530,ZN521,MP581,BCU,BCU,32,行業(yè)重點(diǎn),機(jī)房群控系統(tǒng)控制范圍,所有與冷水機(jī)組運(yùn)行有關(guān)的設(shè)備都在控制范圍,33,行業(yè)重點(diǎn),機(jī)房群控系統(tǒng)功能,自動(dòng)加機(jī)、減機(jī) 冷水機(jī)與水泵、冷卻塔、閥門聯(lián)鎖 設(shè)備自動(dòng)輪循（冷凍機(jī)、水泵、冷卻塔） 監(jiān)測(cè)冷凍機(jī)內(nèi)達(dá)200300項(xiàng)數(shù)據(jù) 故障報(bào)警、恢復(fù) 運(yùn)行報(bào)告,Trane機(jī)房群控使得系統(tǒng)能更為安全、高效的運(yùn)行,34,行業(yè)重點(diǎn),與BA系統(tǒng)的接口

11、,BAS,BACnet,Modbus,FMS,35,行業(yè)重點(diǎn),機(jī)房運(yùn)行安全性,設(shè)備互為備用，自動(dòng)切換 各設(shè)備自動(dòng)輪循，平均運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，減少故障可能性 控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)冷凍機(jī)的所有運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)故障提前診斷,36,行業(yè)重點(diǎn),監(jiān)測(cè)冷水機(jī)組所有數(shù)據(jù)并產(chǎn)生報(bào)表紀(jì)錄,37,行業(yè)重點(diǎn),讀取冷凍機(jī)所有參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的安全運(yùn)行、精確控制非常重要,減少管道上傳感器、壓差開關(guān)的安裝 設(shè)備故障的預(yù)先處理 供水溫度的精確控制,38,行業(yè)重點(diǎn),Trane監(jiān)控系統(tǒng)與其他自控公司比較,Trane 其他牌 使用 Windows (中文)操作系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)圖形界面 在線參數(shù)設(shè)定，修改 原廠服務(wù)（與冷水機(jī)組同一品牌） x 讀取所有主機(jī)訊息 x

12、 冷水機(jī)組警報(bào)、故障原因詳細(xì)顯示） x 原廠提供冷水機(jī)組最佳化管理軟件 x 資料報(bào)告，追蹤 帶有可編程軟件 ,冷凍機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)、報(bào)警資料、參數(shù)趨勢(shì)在Trane電腦上顯示， 其它自控公司形似神不是-無法讀取冷凍機(jī)所有數(shù)據(jù)，無法監(jiān)控冷凍機(jī) 的運(yùn)行,39,行業(yè)重點(diǎn),上海地區(qū)控制案例 上海華虹NEC冷水機(jī)房群控/BA接口 新芝電子（上海）有限公司冷水機(jī)房群控 上海惠浦(HP)計(jì)算機(jī)公司冷水機(jī)房群控/BA接口 上海朗訊(Lucent)電子有限公司 冷水機(jī)房群控/BA接口 上海貝爾阿爾卡特冷水機(jī)房群控 上海飛利浦(Phillips)電子有限公司冷水機(jī)房群控 上海臺(tái)積電 冷水機(jī)房群控 上海日月光 冷水機(jī)房群控 上海廣達(dá)F3 冷水機(jī)房群控 上海捷普電子有限公司冷水機(jī)房群控 上?？唆敳?Krupp)不銹鋼風(fēng)柜控制 上海移動(dòng)通信冷水機(jī)房群控 遠(yuǎn)