中央空調(diào)智能化節(jié)能改造方案.doc

1、中央空調(diào)智能化節(jié)能改造設(shè)計方案書二四年三月深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司2目錄一 、中央空調(diào)節(jié)能自動控制系統(tǒng)1 1 系統(tǒng)設(shè)計背景1 2 系統(tǒng)設(shè)計目標1 3 系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)1 4 系統(tǒng)設(shè)計原則二、 系統(tǒng)設(shè)備說明三、 系統(tǒng)設(shè)計方案四、 系統(tǒng)點數(shù)表五、 系統(tǒng)報價深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司一、中央空調(diào)節(jié)能自動控制系統(tǒng)1 1 系統(tǒng)設(shè)計背景在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活中，經(jīng)常需要對一些物理量進行控制，如空調(diào)系統(tǒng)的溫度、供水系統(tǒng)的水壓、通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量等， 這些系統(tǒng)絕大多數(shù)是用交流電機驅(qū)動的。 以前由于電機的轉(zhuǎn)速無法方便調(diào)節(jié)，為了達到對上述物理量的控制，人們只好采用一些簡單的方法，如用檔板調(diào)節(jié)風(fēng)量， 用閥門來調(diào)

2、節(jié)流量壓力等，致使這些系統(tǒng)不僅達不到很好的調(diào)節(jié)效果，而且大量的電能被檔板和閥門白白浪費。據(jù)統(tǒng)計，我國目前使用的風(fēng)機、水泵大約有25% 的能量是無謂消耗。因此，國家經(jīng)貿(mào)委于 1994 年下發(fā)了 763 號文件關(guān)于加強風(fēng)機、 水泵節(jié)能改造的意見，鼓勵支持變頻節(jié)能技術(shù)在各行各業(yè)推廣使用。應(yīng)用變頻器節(jié)電率一般在 20% 60% ，另外，根據(jù)交流電機的特性，要實現(xiàn)連續(xù)平滑的速度調(diào)節(jié)，最佳的方法就是采用變頻調(diào)速器，變頻器是將標準的交流電轉(zhuǎn)成頻率、電壓可變的交流電，供給電機并能對電機轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)的裝置。采用變頻器進行風(fēng)機、水泵的節(jié)能改造， 不僅避免了由于采用擋板或閥門造成的電能浪費，而且還會極大提高控制和調(diào)

3、節(jié)的精度，我們可以真正方便地實現(xiàn)恒溫空凋系統(tǒng)和恒壓供水系統(tǒng)。1 2 系統(tǒng)設(shè)計目標本系統(tǒng)應(yīng)達到根據(jù)大樓實際用冷負荷量自動控制主機啟動、自動控制冷凍水泵轉(zhuǎn)速、根據(jù)主機負荷量自動控制冷卻水泵轉(zhuǎn)速、冷卻塔風(fēng)機轉(zhuǎn)速和啟動數(shù)量的目的，本系統(tǒng)可根據(jù)用戶要求自動控制房間溫度，自動調(diào)節(jié)各樓層風(fēng)機的盤管閥門開度，在滿足大樓制冷和通風(fēng)要求前提下依據(jù)科學(xué)的計算降低能耗25%-40% 。4深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司1 3 系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范JGJ/T16-92采暖通風(fēng)與空調(diào)調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范GBJ19-921 4 系統(tǒng)設(shè)計原則可靠性采用集散控制系統(tǒng)， 即將任務(wù)分配給系統(tǒng)中每個現(xiàn)場處理器，避免因單個設(shè)備損壞而影

4、響系統(tǒng)整體運行。擴展性及靈活性系統(tǒng)具有可擴充性，以便將來系統(tǒng)的增加減少和更改。系統(tǒng)在任何地方加插現(xiàn)場控制器及操作終端而不影響系統(tǒng)運作。實用性及方便性系統(tǒng)可容納大廈內(nèi)空氣調(diào)節(jié)的不同需要，實現(xiàn)對能源的管理和環(huán)境的控制，以實用為目標。開放性系統(tǒng)采用開放性結(jié)構(gòu)， 除分站和子站之間的通信采用自己的通信協(xié)議外，各個控制器均有智能接口， 工作站采用開放式的國際標準通信協(xié)議以利于將來與其他系統(tǒng)的集成系統(tǒng)的通用性系統(tǒng)所采用的器材要能應(yīng)付多種多樣、日新月異的設(shè)備的控制要求?，F(xiàn)代建筑物為了提高人們工作和生活的水平，安裝的設(shè)備越來越多，功能越來越復(fù)雜，系統(tǒng)要求能實現(xiàn)更多的控制功能，要能提供更多的軟硬件接口來容納各種類

5、型的設(shè)5深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司備。系統(tǒng)的易用性系統(tǒng)的使用要求配備經(jīng)過培訓(xùn)的人員。系統(tǒng)的人機界面好，操作簡單、易懂易學(xué)可以減少培訓(xùn)開銷，提高系統(tǒng)應(yīng)用水平。二，系統(tǒng)設(shè)備說明中央工作站 ：系統(tǒng)中央工作站采用PC計算機作工作站，采用WINDOWS98/WINDOWSNT 操作系統(tǒng)，可以組成局域網(wǎng)。監(jiān)控軟件可以有多種選擇，本系統(tǒng)選用 ForceControl組態(tài)軟件監(jiān)控軟件采用窗口式圖形化的用戶界面，方便了用戶的學(xué)習(xí)及使用。中央工作站可完成如下工作：用模擬畫面動態(tài)實時地顯示系統(tǒng)的工作情況。設(shè)定和修改設(shè)備的工作程序。直接操作設(shè)備的啟停。收集和分析各種數(shù)據(jù)，并可以圖形、表格形式顯示。管理系統(tǒng)內(nèi)報警信息

6、，處理操作者信息。產(chǎn)生和打印工作報表。產(chǎn)生和維護數(shù)據(jù)庫，供建筑物管理系統(tǒng)使用。前端設(shè)備包括 ：傳感器：用于檢測系統(tǒng)溫度、壓力、流量、壓差、液位等狀態(tài)。執(zhí)行器：用于各種閥門，及閥門驅(qū)動。6深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司電控箱：與電氣工程配合，提供被控設(shè)備開關(guān)狀態(tài)、故障狀態(tài)節(jié)點。傳感器將檢測到的開關(guān)量狀態(tài)和模擬量的大小送至設(shè)于現(xiàn)場的分站，分站又根據(jù)中央指令或程序運行要求把開關(guān)輸出量或模擬輸出量送往設(shè)備的執(zhí)行機構(gòu)，完成對設(shè)備的監(jiān)控?，F(xiàn)場控制器：現(xiàn)場控制器內(nèi)部運行現(xiàn)場控制程序并與中央工作站實時通信，它們負責(zé)根據(jù)現(xiàn)場反饋的各種數(shù)據(jù)對前端設(shè)備進行控制變頻器變頻器由現(xiàn)場控制器控制其輸出頻率，根據(jù)系統(tǒng)負載量調(diào)節(jié)

7、電機速度以達到節(jié)能的目的三、系統(tǒng) 設(shè)計 方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)用下圖簡單示意7深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司所有控制器合理分布于樓層中，以盡量少的控制器控制所有設(shè)備，控制器間以一根總線串聯(lián)，并接到計算機終端，在中心控制室進行統(tǒng)一控制，這種分布式控制將控制權(quán)下移，不但減少了數(shù)據(jù)通信量，而且避免了中央控制故障導(dǎo)致全系統(tǒng)崩潰的后果。下面分述各子系統(tǒng)。8深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司1 、冷凍系統(tǒng)控制 （包括制冷機組、冷凍水泵）大廈共有三臺制冷機組，八臺冷凍/ 冷卻泵，三臺冷卻塔，在本系統(tǒng)中,我們配置水管溫度、壓力、流量傳感器采集數(shù)據(jù)，實現(xiàn)機組和水泵、水塔的群控。制冷系統(tǒng)是大型建筑中的重要部分，我們的控制系統(tǒng)可根據(jù)

8、時間，節(jié)假日每日自動的按順序起停制冷機、冷凍泵、冷卻泵、冷塔風(fēng)機 , 隨時監(jiān)測各制冷機冷凍水、冷卻水的進出口溫度和壓力,以保護機組長期正常工作。同時，系統(tǒng)隨時監(jiān)測各制冷機的負荷,在保證負荷的前提下控制機組的啟動數(shù)量，另外系統(tǒng)將根據(jù)各主機運行累計時間調(diào)換主機的主備角色，平衡各主機使用時間。由于該系統(tǒng)制冷機等設(shè)備較多，其控制過程相對要復(fù)雜一些，本著設(shè)備運行合理分配，安全可靠，節(jié)約投資及節(jié)能的原則，我們提供的控制方案如下：首先各制冷機、水泵的運行情況主要有以下幾個：1 、按時序運行，如每天的開機關(guān)機（包括季節(jié)）。2 、按用冷負荷的變化自動并節(jié)能運行。3 、特殊情況下的運行。針對制冷系統(tǒng)的控制與管理能

9、做到：1 、制冷機、泵等全部設(shè)備可根據(jù)條件或時序自起停。2 、各運行設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測及故障報警。9深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司3 、根據(jù)負荷的變化，使系統(tǒng)處于最佳節(jié)能運行狀態(tài)。4 、累計各機運行時間，自動調(diào)整各機的運行時數(shù)使其平衡。5 、運行程序可修改以適應(yīng)運行工況的變化。A. 基本監(jiān)控內(nèi)容如下表監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控內(nèi)容冷凍機組程序開關(guān)控制，運行數(shù)量控制冷凍水溫度監(jiān)測冷凍水回水溫度監(jiān)測，冷凍水流狀態(tài)監(jiān)測冷凍水泵程序開關(guān)控制，運行狀態(tài)，速度變頻控制，故障報警冷凍水壓差監(jiān)控冷凍出回水壓差測量，壓差控制B. 監(jiān)控中心設(shè)備及程序控制內(nèi)容螺桿式制冷主機三臺，其中兩臺125 冷噸，一臺 100 冷噸，產(chǎn)生的冷凍水由

10、兩臺冷凍泵泵往各樓層，進入制冷循環(huán)，從制冷機出去的是冷水，返回的是帶著大樓熱量的熱水。如圖所示：在本方案中，我們根據(jù)冷凍水進 / 回水溫度來調(diào)節(jié)冷凍機組的運行臺數(shù)，當(dāng)某一機組滿負荷且冷凍水出回水溫度差大于設(shè)定溫度時,自動投入其它機組。而當(dāng)兩臺以上機組運10深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司行時 , 若負荷較小 (兩臺機組運行小于55%) 時, 自動跳脫一臺機組及相應(yīng)的冷凍泵、冷卻泵 , 以保證其它的機組滿付荷運行。此為一種較理想的節(jié)能運行模式 , 節(jié)能效果可達15%左右 ,并可減少機組的磨損, 延長使用壽命。負荷計算根據(jù)Q=C*M*(T1-T2)，T1回水總管溫度， T2供水總管溫度， M 是回水流

11、量。此外程序根據(jù)大樓的日程安排自動開關(guān)冷凍機組，根據(jù)大樓的要求自動切換機組的運行時間，累計每臺冷凍機組運行時間，使幾臺制冷機交替做為主機，從而保證機組運行時間平衡，以便于機組的維修保養(yǎng)和機組折舊。當(dāng)冷凍機組發(fā)生故障時，根據(jù)指定順序，自動切換冷凍機，保證大樓內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)的正常運行。為保證機組不頻繁啟動，設(shè)定一時間，在該時間內(nèi)，禁止再啟動/ 停止冷凍機組。系統(tǒng)密切監(jiān)測冷凍機組流量，如低于設(shè)定值，立即關(guān)閉冷凍機組及相關(guān)設(shè)備空調(diào)系統(tǒng)開啟 / 關(guān)閉將嚴格依照以下順序：開啟順序：1.開冷卻塔風(fēng)機2.開冷卻水泵3.開冷凍水泵4.水流開關(guān)信號指示5.冷凍機組開啟關(guān)閉順序：11深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司1.冷

12、凍機組停機2.冷凍水泵關(guān)閉3.冷卻塔風(fēng)機關(guān)閉4.冷卻水泵關(guān)閉冷凍水泵變頻調(diào)速方案是另一個節(jié)能的重要手段，我們提出壓差為主溫度為輔的控制算法，冷凍水流經(jīng)各樓層風(fēng)機帶走空氣中的熱量，如圖，我們在冷凍水管道安裝調(diào)節(jié)閥控制冷凍水流量，達到控制空氣溫度的目的，這樣就會在管道兩端產(chǎn)生壓差，以此壓力差為反饋信號，進行恒壓差控制，調(diào)節(jié)冷凍泵輸出功率保持壓差恒定，同時以冷凍回水溫度為壓差目標值的調(diào)節(jié)信號，就是說當(dāng)回水溫度教低時，反映負荷較小，這時調(diào)低壓差目標值，使冷凍水泵轉(zhuǎn)速降低以減小能耗，反之則調(diào)高壓差目標值，提高水泵轉(zhuǎn)速。水泵的啟動由變頻器控制，以達到軟啟動之目的，軟啟動是指電機避免突然啟動，降低啟動高峰電

13、流，軟化機械沖擊作用。一臺水泵功率不夠時當(dāng)前水泵切換到工頻電源，變頻器自動軟啟動另一臺水泵，調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速，使總輸出功率符合壓差目標值。現(xiàn)場的四臺水泵中，兩臺工作兩臺備用，當(dāng)工作的冷凍泵發(fā)生故障時，自動切換備用泵，保證冷凍水系統(tǒng)的正常工作。依據(jù)中心提供的設(shè)備表我們設(shè)想在所有空氣處理機和新風(fēng)機的冷凍水12深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司管道上安裝調(diào)節(jié)閥，共21 個2 、冷卻系統(tǒng)控制（包括冷卻塔、冷卻水泵）A. 基本監(jiān)控內(nèi)容如下表監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控內(nèi)容冷卻塔程序開關(guān)控制，風(fēng)機變頻運行控制運行狀態(tài)，故障狀態(tài)監(jiān)測冷卻水泵冷卻水供回水溫度監(jiān)測程序開關(guān)控制，運行狀態(tài)，故障狀態(tài)B. 程序控制內(nèi)容中心有冷卻泵四臺，兩臺主用

14、，兩臺備用，冷卻塔三臺，如圖所示冷卻水系統(tǒng)的作用是為制冷機組散熱，保證機組正常工作，冷卻水流經(jīng)機組，把熱量帶到樓頂?shù)睦鋮s塔，由冷卻塔的風(fēng)扇把水吹冷重新循環(huán)，所以當(dāng)機組出水溫度高于指定值時，反映機組過熱，必須進行保護性跳閘避免主機損壞。13深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司本方案把冷卻水進出水溫差作為冷卻塔和冷卻泵的運行指示，溫差大時，說明主機產(chǎn)生熱量大，這時應(yīng)該加快冷卻塔風(fēng)機轉(zhuǎn)速，同時加快冷卻泵的轉(zhuǎn)速，而且設(shè)備投入運行的數(shù)量也在控制之列，首臺運行設(shè)備達到滿負荷時如果溫差仍然偏高才投入更多設(shè)備。反之則降低，把主機冷卻進水溫度作為溫差目標值的調(diào)節(jié)指示，進水溫度低時，溫差值可調(diào)高些，以提高節(jié)能效果，否則就

15、調(diào)低些以保證主機冷卻效果系統(tǒng)自動累計冷卻塔的運行時間，交替選擇各冷卻塔作為主運行設(shè)備，保證各臺冷卻塔運行時間基本相同3 、空氣處理機組控制（包括新風(fēng)機組）監(jiān)控中心由新風(fēng)機組和空調(diào)處理機組調(diào)節(jié)內(nèi)部溫度，該部分的良好控制是實現(xiàn)大樓內(nèi)優(yōu)良工作生活環(huán)境的保證。作為高級的辦公場所應(yīng)為使用者提供舒適的環(huán)境，本系統(tǒng)專門為滿足用戶的這種需要制作了控制方案，同時還可為用戶節(jié)約能耗，提高設(shè)備的使用效率，延長使用壽命。在系統(tǒng)中，我們使用計算機對各風(fēng)機盤管的電動閥開度進行控制，達到控制冷凍水流量進而控制出風(fēng)溫度的目的，水流量會直接反饋到機房的壓差控制部分，計算機根據(jù)此信息調(diào)節(jié)水泵、主機的運行狀況，既滿足制冷需要又把能

16、耗降到最低。監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控內(nèi)容空氣處理機程序開關(guān)控制，水管閥門控制，過濾網(wǎng)堵塞監(jiān)視運行狀態(tài)，故障狀態(tài)監(jiān)測空氣質(zhì)量監(jiān)測一氧化碳、 = 二氧化碳濃度監(jiān)測14深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司a. 啟?？刂圃谥行目刂剖铱刂瓶諝馓幚頇C的遠程起停，溫度監(jiān)測，計算機自動調(diào)節(jié)閥門開度，也可改為手動調(diào)節(jié)。b. 溫度控制風(fēng)管送風(fēng)溫度(AI)安裝于送風(fēng)管的風(fēng)管溫度傳感器，測量送風(fēng)溫度，利用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量，根據(jù)設(shè)定溫度與送風(fēng)溫度的比較，調(diào)節(jié)閥開度(PID 調(diào)節(jié) ) ，保證區(qū)域內(nèi)的舒適的環(huán)境，同時節(jié)約能源。c. 狀態(tài)監(jiān)測1 ）風(fēng)機狀態(tài)和故障的監(jiān)控2 ）安裝壓差開關(guān)，監(jiān)測過濾網(wǎng)兩側(cè)壓差，根據(jù)設(shè)定值產(chǎn)生阻塞報警信號，提示清洗過濾

17、網(wǎng)，提高過濾效率。壓差設(shè)定值20-300Pa ，可調(diào)報警范圍4 、與消防報警系統(tǒng)兼容本系統(tǒng)采用開放式結(jié)構(gòu)，通信協(xié)議開放，可與消防報警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)接受消防信號。當(dāng)有火鏡信號時，自動關(guān)閉相應(yīng)設(shè)備，做出保護性動作。15深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司六、 BAS 系統(tǒng)監(jiān)控表制冷機組DODIAOAI設(shè)設(shè)變設(shè)設(shè)水手水變旁二變溫流壓壓閥備備頻備備流動位頻通通頻度量力差門數(shù)啟器運運狀/器閥閥器反量停控行行態(tài)自反控控控饋制狀故動饋制制制態(tài)障制冷機組36333313211冷凍泵48144411冷卻泵48144411冷卻塔36133311小計314847空氣處理系統(tǒng)DODIAOAI設(shè) 啟運 設(shè) 過冷風(fēng)回送回空閥風(fēng)備 停行

18、 備 濾/門風(fēng)風(fēng)風(fēng)氣門門數(shù)控狀 故網(wǎng)熱 控溫溫濕質(zhì)反反量制態(tài)障堵閥 制度度度量饋饋塞門報控16深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司警制空調(diào)機組21422121212121新風(fēng)機組小計42632121合計731112528七、系統(tǒng)報價序號型號說明數(shù)量產(chǎn)地單價（元）總價（元）制冷機組及水泵冷卻塔1制冷機控制器1日本189441894417深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司控制器總配置：FX2N-64MR-001控制器 CPU（ 32IN/32OUT）1FX2N-48ER數(shù)字輸入輸出擴展（ 24IN/24OUT）1FX2N-4DA模擬 4 輸出擴展1FXAN-4AD模擬 4輸入擴展2S-50-2424VDC開關(guān)電

19、源22臺灣2605720TE-200C12B2E管道溫度傳感器24加拿大73017520PGS100A15A1A管道壓力傳感器2加拿大26605320FS4-3J水流開關(guān)3美國15904770PAS050-500壓差開關(guān)21瑞士3006300R224+LR24-SRD32 閥21加拿大221046410FR-F540-15K-CH變頻器1日本1498014980FR-F540-11K-CH變頻器1日本1045010450FR-F540-5.5K-CH變頻器1日本87008700泵控制柜2組裝45009000冷卻塔控制柜1組裝40004000分項合計152114空氣處理機組空氣處理控制器6日本1

20、45006960018深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司FX2N-32MR-001控制器 CPU （ 16IN/16OUT）6FX2N-4DA模擬 4輸出擴展6FXAN-4AD模擬 4輸入擴展12FX2N-485-BD通信接口7分項合計69600工作站FORCECONTR監(jiān)控軟件 (256 點 )1中國61006100OL2 .6485 接口1中國300300工作站電腦1中國47804780分項合計11180設(shè)備合計232894材料費15000工程施工費20000軟件編制安裝調(diào)試費20000總計287894合同管理制度1 范圍本標準規(guī)定了龍騰公司合同管理工作的管理機構(gòu)、職責(zé)、合同的授權(quán)委托、洽談、承辦、會簽、訂閱、履行和變更、終止及爭議處理和合同管理的處罰、獎勵；本標準適用于龍騰公司項目建設(shè)期間的各類合同管理工作，廠內(nèi)各類合同的管理，廠內(nèi)所屬各具法人資格的部門，參照本標準執(zhí)行。2 規(guī)范性引用中華人民共和國合同法龍騰公司合同管理辦法19深圳市瑞杰明科技發(fā)展有限公司3定義、符號、縮略語無4 職責(zé)4.1總經(jīng)理：龍騰公司經(jīng)營管理的法定代表人。負責(zé)對廠內(nèi)各類合同管理工作實行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)。以法人代表名義或授權(quán)委托他人簽訂各類合法合同，并對電