二次泵系統(tǒng)與一次泵變流量系統(tǒng)優(yōu)缺點設(shè)計要點及控制邏輯

1、一 次 泵 變 流 量 系 統(tǒng) ( V P F )1、控制方式冰機控制負荷測定：蒸發(fā)器的流量和溫差冷量調(diào)節(jié)： 與活塞機組的介躍調(diào)節(jié)不一樣 , 離心冷水機組的控制是根據(jù)實際需求負荷的大小來 控制壓縮機的運行狀態(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 ,最終達到加載、卸載 ,控制出水 溫度的目的。這種調(diào)節(jié)可實現(xiàn)無級連續(xù)調(diào)節(jié) , 可精確調(diào)節(jié)到負荷要求 , 精密控制出水 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)葉電機根據(jù) 420mA的電流輸入信

2、號 , 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 , 實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)。加載時 , 導(dǎo)葉開啟度增大 ;卸載時導(dǎo)葉開度減小。高精度的導(dǎo)葉連續(xù) 調(diào)節(jié)可精確控制水溫在± 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 , 會進行加載或卸載限制。圖 3示出了出水溫度控制的循環(huán)。“”代表系統(tǒng)控制“”代表控制系統(tǒng)實施操作后有可能引起的現(xiàn)象如圖 3所示, 系統(tǒng)控制和實施控 制操作后而需要的進一步控制形成封閉循環(huán)?？刂撇僮鞯膶嵤┳罱K通過導(dǎo)葉開并增大或減 小來完成?？刂葡到y(tǒng)經(jīng)

3、過綜合使導(dǎo)葉維持在某一開啟度進行制冷或達到安全限而關(guān) 機。例如機組剛開機過程的加載過程 , 在電流限制的同時導(dǎo)葉由小逐漸開大 ,冷水溫度不 斷下降,達到制冷的目的。當(dāng)機組達到負荷后 , 出水溫度已達到或低于設(shè)定點的溫度 這時進行卸載過程 ,導(dǎo)葉逐漸關(guān)小 ,出水溫度基本維持不變 ,電流逐漸減小 ,最終維持 在部分負荷運行。如果負荷過低 , 使機組導(dǎo)葉關(guān)小到某一值時 , 排氣溫度達到保護限 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)運行 , 出水溫度將進 一步下降 , 當(dāng)下降到低于出水溫度設(shè)定點 3以下時 , 則機組由控制系統(tǒng)控制進行安 全關(guān)機?；蜻M入再循環(huán)運行模式控制。冰機

4、加減機：加機（ 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)一段時間2. 壓縮機運行電流百分比 （適用于出水溫度精度要求高的場合，需要注意機組出力 和運行電流不符合的情況）3. 計算負載4. 如運轉(zhuǎn)中主機已達最大流量，則須加開一臺主機 （發(fā)生機率不高 ）。減機：1. 依壓縮機電流百分比 （%設(shè)定 運%行R機L組A運（臺行數(shù)機組）1）2. flow* T3. 系統(tǒng)流量 加減機邏輯：冷凍站管理器將監(jiān)測供回水總管的溫度，同時監(jiān)測冷機的負荷。當(dāng)水系統(tǒng)的計算冷負荷達到運行冷機額定制冷量的 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內(nèi)下一個可用的

5、運行時間最短的制冷單元。當(dāng)水系統(tǒng)的冷負荷低于運行冷機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)啟動順序或者運行時間，選擇關(guān)閉適當(dāng)?shù)闹评鋯卧，F(xiàn)有配置會監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)末端機電設(shè)備的運行、故障等狀態(tài)，從而對制冷單元的啟用 選擇和制冷單元之間故障切換有實時準(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。（應(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量供回水之間的壓差 , 與設(shè)定壓差比較 ,采用 PID 運算策略 , 調(diào)節(jié)冷凍水泵轉(zhuǎn)速滿足系統(tǒng)流量 :水泵加減臺數(shù)方

6、案：目前，確定泵組運行臺數(shù)的一般原則為臺數(shù)最少原則，即單臺泵可以滿足使用 需求，則不使用多臺泵；在多臺泵并聯(lián)的泵組系統(tǒng)中，兩臺泵可以滿足使用需求， 則不使用三臺泵，以此類推。傳統(tǒng)的加減載模式為當(dāng)運行中的泵組 均升至最大頻率 時，則將泵的數(shù)量加載一臺； 運行中的泵組 均降至（設(shè)定）最小頻率時，則將泵的 數(shù)量減載一臺 。在加載或減載泵時，加載泵的頻率由零開始逐漸增加，其他泵的頻 率由最大頻率逐漸減小，直至所有泵的頻率達到最優(yōu)運行頻率為止；減載泵時，剩 余泵的頻率由最小頻率逐漸上升，直至所有泵的頻率達到最優(yōu)運行頻率為止。在實際應(yīng)用中，即使有的并聯(lián)泵組運行臺數(shù)的確定不遵從臺數(shù)最少原則，也多 與其它相關(guān)

7、設(shè)備開啟的臺數(shù)相關(guān)聯(lián)。比如中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)，開啟冷水機組的臺數(shù)與開啟水泵的臺數(shù)相同，這種由機組數(shù)決定水泵數(shù)的被動模式不能保證泵組的效 率最高，因此不是最優(yōu)方法?，F(xiàn)有技術(shù)中變頻泵組臺數(shù)的確定方法一般效率低，耗 能高，無法滿足目前節(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，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， 工作點的確定耗時長 ，一般需要 5 分鐘甚至 更長時間，嚴(yán)重影響泵組的使用性能、可靠性以及壽命，同時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前后壓差控制2、一次泵變流量系統(tǒng)應(yīng)用中需

8、注意的問題：2.1 、冷水機組的流量變化范圍 為防止蒸發(fā)器結(jié)冰、水流由湍流變?yōu)閷恿?、水?對銅管的沖蝕，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。通常機組效率越高，機組蒸發(fā)器流 量變化的范圍就 越窄。目前離心機的最小流量一般都能達到設(shè)計流量的 30左右。冷水機組最小允許水流量：一般要小于設(shè)計流量的 50%。（目前離心機最小允許流量 可以達到設(shè)計流量的 30%，本項目離心機是多少？本項目沒有相關(guān)參數(shù)， 據(jù)了解約克 和特靈的最小允許流量可以達到設(shè)計流量的 30%）2.2 、冷水機組的允許冷水流量變化率 由于蒸發(fā)器中水流

9、量的較快變化能引起控制不穩(wěn)定和壓縮機的回液與停機， 應(yīng)盡量選擇可允許流量變化率值高的機組。 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 著加載一臺冷水機組后 （假定流量變化 50） ，大 約15min系統(tǒng)就可以穩(wěn)定運行。冷水機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2530%。（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 ，本項目離心機是多少？本項目沒有相關(guān)參數(shù)，據(jù)了解約克和特靈的最大流量變化率可以達到50%）2.3 、注意水系統(tǒng)流量的測量與旁通控制供回水干管上加設(shè)一旁通調(diào)節(jié)閥，該閥是保證冷水機組蒸

10、發(fā)器側(cè)的流量不低于其最小流量要求，確保冷水機組的正常運行。 閥的調(diào)節(jié)是依據(jù)檢測的流量信號而進行，因而對流量的檢測必須 準(zhǔn)確。一般選擇測量精度較高的電磁流量計為宜，同時 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 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)時間。一般情況下冷水機組廠家會提供一系統(tǒng)周轉(zhuǎn)時間，設(shè)計時應(yīng)對整個水系統(tǒng)周轉(zhuǎn)時間進行計算，校核是否大于廠家所給 的值。若系統(tǒng)周轉(zhuǎn) 時間長，說明該系統(tǒng)利于機組控制的穩(wěn)定，否則需 采取改善措施。2.5 、精確的控制系統(tǒng)3、系統(tǒng)優(yōu)缺點特點:1. 與二次泵系統(tǒng)關(guān)鍵區(qū)別是旁通管的

11、作用改變 （二次:調(diào)節(jié)供回水壓差 ; 一次:保證機 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立的3. 流量計和控制系統(tǒng)是必不可少的優(yōu)點:1 節(jié)能2 降低初投資3 減少機房面積缺點與問題（ 設(shè)計與運行中的問題 ）:1 系統(tǒng)實施、調(diào)試增加難度2 蒸發(fā)器水流量突然變化 加機的時候容易出現(xiàn)問題3 使用同型號同壓力降的機組時 , 系統(tǒng)運行會比較好4 需要更加復(fù)雜的控制系統(tǒng)5 需要同時控制機組的負荷調(diào)節(jié)和水量調(diào)節(jié)閥6 更加復(fù)雜的旁通控制7 冷水機組分級啟停控制復(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

12、機、控制閥及 pump順序控制。12 更長的試車時間。13 完整的教育訓(xùn)練。一次定流量二次變流量系統(tǒng)1、控制方式二次泵系統(tǒng)的負荷調(diào)節(jié)冰機控制冷量調(diào)節(jié)： 同上 （出水溫度是檢測一次側(cè)還是二次側(cè)？）用于單機的冷量調(diào)節(jié)應(yīng)該是一次側(cè)冰機加減機（臺數(shù)控制，一般說的加減載也是是臺數(shù)加減？）：1 流量調(diào)節(jié)（常采用）：2 負荷調(diào)節(jié)（控制精度較高場合）：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，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；或，當(dāng)二次側(cè)供水溫度大于設(shè)定值時，表明投入的主機數(shù)量不夠，加機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)，并且旁通水流量達到一臺

13、主機水流量的110%，減機；一次泵控制方式流量調(diào)節(jié)（常采用）：負荷調(diào)節(jié)（控制精度較高場合）：二次水泵控制控制方式：壓差控制。設(shè)定一個供回水壓力波動范圍，當(dāng)負荷變化引起管網(wǎng)流量改變時，供回水壓力隨之 波動，當(dāng)超過設(shè)定上限值且水泵頻率達到時減少泵的運行臺數(shù)，當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定下限值 時增加泵的運行臺數(shù)。旁通管 無閥，一般有流量計，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，避免采用大流量小溫差的方法獲得換熱能力。（ 2）系統(tǒng)設(shè)計合 理，系統(tǒng)負荷設(shè)計準(zhǔn)確，選擇 合理的末端設(shè)備電動控制閥門 。（3）在一次泵定流量 系統(tǒng)中 適當(dāng)增

14、大一次泵的容量 。（4）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 ?！暗蜏夭罹C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。它的主要癥狀是 :（1）系統(tǒng)的供回水 ;fit 差小，導(dǎo)致負荷側(cè)流量高于設(shè)計值。（2）冷水機組加、減機失調(diào)，機組的運行效率降低 ;（3）系統(tǒng)供水和回水混合，導(dǎo)致供水溫度升高、冷庫末端去濕能力降低，房間的溫、 濕度偏高。3、系統(tǒng)優(yōu)缺點特點:1. 旁通管的作用 （二次:調(diào)節(jié)供回水壓差 ;一次:保證機組的最小流量 ）2. 流量需求和機組冷量對應(yīng) 優(yōu)點: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。缺點與問題1. 初設(shè)成本較高。 （ 多送水 pump）2. 占地面積大。3. 低