機房群控介紹

1、by wang yimay 20th,2009機房群控系統(tǒng)交流johnson controls2agendaagenda? cpa introduction 機房群控介紹機房群控介紹? control logic & architecture 控制策略及系統(tǒng)架構(gòu)控制策略及系統(tǒng)架構(gòu)? evolution of jci 江森自控公司簡介江森自控公司簡介? sammary 總結(jié)總結(jié)3cpa introduction cpa introduction ? cpa introduction? controls logic & architecture? evolution of jci?

2、 summary456evaporatorcondensertowerahu耗能設(shè)備powerconsumingequipment冷卻水回路condenserwater loop冷凍水回路chilled water loop為何要采用為何要采用cpa?why cpa?暖通空調(diào)系統(tǒng)的主要能耗設(shè)備暖通空調(diào)系統(tǒng)的主要能耗設(shè)備main energy consumer of hvac system7building cost33%36%12%19%lightngchiller costahu costother現(xiàn)代建筑能耗分析現(xiàn)代建筑能耗分析現(xiàn)代建筑能耗分析現(xiàn)代建筑能耗分析8冷凍機冷凍機chiller冷

3、卻塔冷卻塔cooling tower水泵水泵pump1970s2000s73%73%9%9%18%18%58%58%26%26%16%16%冷凍機房系統(tǒng)能耗冷凍機房系統(tǒng)能耗冷凍機房系統(tǒng)能耗冷凍機房系統(tǒng)能耗9control logic & architecture control logic & architecture ? cpa introduction? controls logic & architecture? evolution of jci? summary10機房群控控制策略自動啟停機房群控控制策略自動啟停/, 運行時間表運行時間表operation sc

4、hedule手手/自動 啟自動 啟/停停manual / remote start/stop時間程序時間程序time program 假日假日holidays周末周末/ 平日平日weekend/ weekday白天白天 / 黑夜模式黑夜模式 * day / night mode 冬冬 / 夏模式夏模式* winter / summer mode 優(yōu)化啟優(yōu)化啟/停停optimal start/stop 方塊圖方塊圖1234tstartplant controls system11operation w/ time programequip. operation w/ optimal start/

5、stop schedulemidnightmidnight7:30 am5:45 pm7:00am6:00pm*延時啟動delay start提前停止early stopoccupancy periodcooling1234最大限度較少設(shè)備能耗to minimize equipment energy use調(diào)整每日最佳啟/停時間adjust daily optimum start/stop timetext機房群控控制策略自動啟停機房群控控制策略自動啟停12decoupler deficitdecoupler surplus二次流量二次流量secondary flow判定邏輯判定邏輯1234算

6、法算法算法算法決定要啟動冷凍機組數(shù)量和組合algorithmalgorithm to determine nos. of duty chiller & combination主管回水溫度main return temp主管供水溫度main supply temp基于冷凍水溫度基于冷凍水溫度chilled water temp. base水流量water flowrate主管回水溫度main return temp主管供水溫度main supply temp基于系統(tǒng)負載基于系統(tǒng)負載system loadsbase負載能效load efficiency實際負載 %flaactual loa

7、d %fla主管供水溫度main supply temp基于機組負載基于機組負載chiller load baselogiclogic負載管理load management機房群控控制策略邏輯判斷機房群控控制策略邏輯判斷13分析冷凍機組負載分析冷凍機組負載analyze chiller loads 判決最少工作冷凍機組臺數(shù)判決最少工作冷凍機組臺數(shù)to determine minimum no. of duty chiller(s)達到需求負載達到需求負載meeting demand loads0.30.50.70.91.11.3100%80%60%40%20%loadkw / tonconst

8、ant speedvariable speed30% energy savings#13variable speed centrifugal chillersvariable speed centrifugal chillers0.30.50.70.91.11.3100%80%60%40%20%loadkw / tonconstant speedefficiency begins dropping#9operate chillers in proper sequenceoperate chillers in proper sequence1234機房群控控制策略邏輯判斷機房群控控制策略邏輯判斷

9、14傳統(tǒng)的控制方案：在開機時，讓每臺定速機組依次上載至滿負荷附近? 取機組的最大負荷（包括在低水溫情況下出現(xiàn)的余量負荷）? 減少參與運行的泵和冷卻塔的數(shù)量基于機組負載控制策略：智能控制機組上載順序，使其運行在高效狀態(tài)基于機組負載控制策略：智能控制機組上載順序，使其運行在高效狀態(tài)? 在低冷卻水進水溫度時，機組上載的早期就將負載分散到其他機組，使所有機組運行在效率較好的部分負荷? 根據(jù)機組的數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)機組的運行順序100%100%off100%100%off66% 66% 66%66% 66% 66%100%100%off100%100%off66% 66% 66%66% 66% 66%機房群控控

10、制策略負載管理機房群控控制策略負載管理15負載需求管理負載需求管理load demand management基于控制模擬輸入信號進行負載分級基于控制模擬輸入信號進行負載分級loads stepping based on controlling analog input signal 分級輸出排序多個設(shè)備分級輸出排序多個設(shè)備stepped output to sequence multiple equipment.根據(jù)以下重新排序根據(jù)以下重新排序re-sequence on events :(1) 運行時間運行時間run time(2) 故障條件故障條件a fault condition(3)

11、 手動控制手動控制a manual command1234567812345678123456781234578123456781234567812345678123456786shows the outputswhich are oncontrolling analoginput signalactive outputs within a step12345678123456781234567812345678123456781234567812345678123456781234機房群控控制策略排序運行機房群控控制策略排序運行16水冷冷站變流量供水水冷冷站變流量供水water cooled

12、 chiller plantvariable flow water distributiondp排序冷凍機組排序冷凍機組123vfdvfd1234壓差控制壓差控制pressurecontrol冷凍站控制系統(tǒng)冷凍站控制系統(tǒng)plant controls system機房群控控制策略水泵、冷卻塔排序及聯(lián)鎖機房群控控制策略水泵、冷卻塔排序及聯(lián)鎖17dp排序冷凍機組排序冷凍機組123vfdvfd1234冷凍站群控系統(tǒng)冷凍站群控系統(tǒng)plant controls system水冷冷站變流量供水水冷冷站變流量供水water cooled chiller plantvariable flow water dis

13、tribution機房群控控制策略水泵、冷卻塔排序及聯(lián)鎖機房群控控制策略水泵、冷卻塔排序及聯(lián)鎖18dp排序冷凍機組排序冷凍機組123vfdvfd如故障自動啟動如故障自動啟動auto start if fault1234冷凍站群控系統(tǒng)冷凍站群控系統(tǒng)plant controls system水冷冷站變流量供水水冷冷站變流量供水water cooled chiller plantvariable flow water distribution機房群控控制策略水泵、冷卻塔排序及聯(lián)鎖機房群控控制策略水泵、冷卻塔排序及聯(lián)鎖19基于如下條件來調(diào)節(jié)冷凍機組出水溫度adjust supply chilled w

14、ater temperature setpoint for chiller(s) based on? 室外溫度/濕度outdoor temperature / humidity30 c7.0 c27 c7.5 c干球溫度出水溫度設(shè)定leaving chilledwater temp. setpoint稍微上調(diào)slightly increase機房群控控制策略冷凍水重設(shè)機房群控控制策略冷凍水重設(shè)20平均每降低 1 deg.c 約節(jié)能3%平均每降低 1 deg.c 約節(jié)能3%室外空氣溫室外空氣溫(濕球濕球 )ecdwtcdwt 設(shè)定值室外空氣濕球溫.溫差溫差室外濕球溫室外濕球溫. + 溫差溫差cd

15、wt 設(shè)定值設(shè)定值texttext最低的安全溫度最低的安全溫度osat/rh=控制策略控制策略保證最低的冷卻水進水溫度控制vsd風(fēng)扇來維持最低的冷卻水進水溫度，提高機組的效率智能的風(fēng)扇控制? 低風(fēng)速，多冷卻塔? 用較低的能耗來實現(xiàn)風(fēng)量的提高t35hz 35hz 35hz35hz機房群控控制策略冷卻塔智能控制機房群控控制策略冷卻塔智能控制21冷卻塔總風(fēng)量冷卻塔總風(fēng)量 = 240,000cfm總能耗總能耗 = 50 kw冷卻塔總風(fēng)量冷卻塔總風(fēng)量 = 240,000cfm總能耗總能耗 = 50 kw0 cfm120,000cfm120,000cfm0 kw25 kw25 kw29c34cononon

16、onoffoff機房群控控制策略冷卻塔智能控制機房群控控制策略冷卻塔智能控制22冷卻塔總風(fēng)量冷卻塔總風(fēng)量 = 252,000cfm總能耗總能耗 = ? kw冷卻塔總風(fēng)量冷卻塔總風(fēng)量 = 252,000cfm總能耗總能耗 = ? kw84,000 cfm84,000cfm84,000cfm? kw? kw? kw29c34cononononoffon機房群控控制策略冷卻塔智能控制機房群控控制策略冷卻塔智能控制23冷卻塔總風(fēng)量冷卻塔總風(fēng)量 = 252,000cfm總能耗總能耗 =(35/50) x25kwx3冷卻塔總風(fēng)量冷卻塔總風(fēng)量 = 252,000cfm總能耗總能耗 =(35/50) x25k

17、wx384,000 cfm84,000cfm84,000cfm8.6 kw8.6 kw8.6 kw29c34cononononoffon3機房群控控制策略冷卻塔智能控制機房群控控制策略冷卻塔智能控制24冷卻塔總風(fēng)量冷卻塔總風(fēng)量 = 252,000cfm總能耗總能耗 = 25.8 kw冷卻塔總風(fēng)量冷卻塔總風(fēng)量 = 252,000cfm總能耗總能耗 = 25.8 kw84,000 cfm84,000cfm84,000cfm8.6 kw8.6 kw8.6 kw29c34cononononoffon28cx機房群控控制策略冷卻塔智能控制機房群控控制策略冷卻塔智能控制25?應(yīng)采用室外空氣溫度或相對濕度傳

18、感器來優(yōu)化冷卻塔風(fēng)扇控制?應(yīng)盡可能的降低冷卻水進水溫度，從而提高vsd機組的效率. 每降低 1 攝氏度能提高 3% 機組效率機組效率.?應(yīng)采用多塔低速運行來對冷卻水進行有效的冷卻機房群控控制策略冷卻塔智能控制機房群控控制策略冷卻塔智能控制26冷站群控系統(tǒng)冷站群控系統(tǒng)-冷凍站控制策略冷凍站控制策略用戶界面用戶界面整合控制和監(jiān)視整合控制和監(jiān)視integrated control & monitoringweb browsercpa architecturecpa architecture272832 deg c52 deg c234.0 kpa62 %60 %on7.0 deg c100

19、%0.00.00.0892 hr58normal29on7.0 deg c100 %0.00.00.0892 hr58normal7.0 deg c12.2 deg c7.0 deg c260.8 kpa5.8 deg c30on7.0 deg c100 %0.00.00.0892 hr58normal28.2 deg c22.8 deg c398.8 kpa15.5 deg c3132 deg c62 %100 %52 deg c234.0 kpa350 kw123801 kwh 100 %on7.0 deg c100 %100 %100 %0.00.00.0892 hr58normal7.

20、0 deg c12.2 deg c7.0 deg c28.2 deg c22.8 deg c398.8 kpa15.5 deg c260.8 kpa5.8 deg c323334rs232isn microgateway cardintegratorn2isnasciiopen protocolasciimicrogateway老的做法老的做法by 2 partiesrs485isn microgateway網(wǎng)絡(luò)控制器網(wǎng)絡(luò)控制器n2isn/n2 microgatewaycard*software configuration to n2 protocol by terminal新的方法新的方法integrated 2 in 1rs485isn/n2 microgateway*cpa architecturecpa architecture35遠程監(jiān)控診斷中心遠程監(jiān)控診斷中心metasysmetasys用戶界面用戶界面用戶界面用戶界面tcp/iptcp/ip網(wǎng)絡(luò)控制引擎網(wǎng)絡(luò)控制引擎網(wǎng)絡(luò)控制引擎網(wǎng)絡(luò)控制引擎 (nae)(nae)輸入/輸出模塊isn/n2 microg