淺析BA系統(tǒng)中冷水機(jī)組群控策略

1、淺析BA系統(tǒng)中冷水機(jī)組群控策略目前隨著中央空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，系統(tǒng)節(jié)能已經(jīng)成為最終用戶 所關(guān)注的焦點(diǎn)。對于空調(diào)系統(tǒng)中能耗最大的冷水機(jī)組系統(tǒng)，它的高效 節(jié)能成為空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵問題。實(shí)現(xiàn)冷水機(jī)組節(jié)能高效穩(wěn)定運(yùn)行 的一個(gè)非常有效的技術(shù)手段就是采用冷水機(jī)組群控。冷水機(jī)組群控是 利用自動控制技術(shù)對制冷站內(nèi)部的相關(guān)設(shè)備(冷水機(jī)組、水泵、冷卻 塔、閥門)進(jìn)行自動化的監(jiān)控，使制冷站內(nèi)的設(shè)備達(dá)到最高效率的運(yùn) 彳亍狀態(tài)。1、冷水機(jī)組群控的目的節(jié)能：根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷的大小，準(zhǔn)確控制制冷機(jī)組的運(yùn)行數(shù)量 和每臺制冷機(jī)組的運(yùn)行工況，從而達(dá)到節(jié)能并降低運(yùn)行費(fèi)用的目的。延長機(jī)組使用壽命：通過機(jī)組輪換、故障保護(hù)、負(fù)荷調(diào)節(jié)等 控

2、制程序，確保冷水機(jī)組的安全，延長機(jī)組的使用壽命，提高設(shè)備利 用效率設(shè)備保護(hù)：合理群控，使系統(tǒng)更舒適，避免過冷，更容易達(dá) 到設(shè)計(jì)要求。2、幾種常見的群控模式分析第一種：每30分鐘把計(jì)算出的實(shí)際冷負(fù)荷與當(dāng)前運(yùn)行機(jī)組的額 定冷量比較，當(dāng)實(shí)際冷負(fù)荷小于當(dāng)前機(jī)組的額定總負(fù)荷一定量時(shí)，減 少相應(yīng)的機(jī)組運(yùn)行；當(dāng)實(shí)際負(fù)荷大于當(dāng)前機(jī)組的額定總負(fù)荷一定量 時(shí)，增加相應(yīng)的機(jī)組運(yùn)行。這種控制策略的采用其結(jié)果是可悲的，因 為空調(diào)冷負(fù)荷的實(shí)測量不可能大于目前正在運(yùn)行的冷機(jī)所提供的冷 量。打個(gè)比方：有一臺電扇（在常規(guī)的環(huán)境和標(biāo)準(zhǔn)的供電下，其出廠 的標(biāo)注是）最大轉(zhuǎn)速25轉(zhuǎn)/秒，但你說在同樣的環(huán)境、條件下，通過 某種科學(xué)”手段

3、實(shí)測出的轉(zhuǎn)速是30轉(zhuǎn)/秒，大于25轉(zhuǎn)渺。這顯 然是不符的，有點(diǎn)本末倒置。實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，機(jī)組根本無法實(shí)現(xiàn)根 據(jù)實(shí)際冷負(fù)荷調(diào)整冷水機(jī)組的臺數(shù)控制。例如，實(shí)際情況開啟冷水機(jī) 組的冷量負(fù)荷遠(yuǎn)不能滿足空調(diào)末端需要，此時(shí)，冷凍水溫由于制冷負(fù) 荷的不足而水溫升高，令水機(jī)組出水溫度超過設(shè)定值，令水與盤管內(nèi) 空氣的熱交換效率不斷下降，供回水溫差減小，供水流量未發(fā)生變化， 而計(jì)算出的令負(fù)荷卻減小。這顯然非真實(shí)所需的令負(fù)荷。實(shí)際運(yùn)行中 發(fā)現(xiàn)，分水器的水溫達(dá)16,集水器的水溫為16.3，而冷卻量計(jì) 算的負(fù)荷卻很小，不需增加冷水機(jī)組的臺數(shù)。第二種：測量每個(gè)環(huán)路進(jìn)/回水溫度差及水流量，計(jì)算各個(gè)環(huán)路 之負(fù)荷。當(dāng)負(fù)荷大于一

4、臺機(jī)組的80%（可根據(jù)實(shí)際情況修改），則第二 臺機(jī)組運(yùn)行。以此類推。我們假設(shè)有如下工況這種情況也是常見的）： 由于冷卻水回路冷卻效果不佳，使這臺令機(jī)的制令量被限制在70% 的最大制冷量。如果按這種控制策略，可能永遠(yuǎn)只能開一臺令機(jī)了。這樣看起來以上兩種策略都不能作為令機(jī)群控的控制策略，這是 為什么呢？這是因?yàn)閺睦鋬鏊帉?shí)測的令負(fù)荷應(yīng)小于或近似等于運(yùn) 行令機(jī)提供的令量（如果忽略管路中的損耗），也即令機(jī)的負(fù)荷。換 句話說，測令負(fù)荷實(shí)際上只是測知了目前運(yùn)行冷機(jī)的負(fù)荷。如果只知 道目前令機(jī)的負(fù)荷又怎么能判斷令機(jī)應(yīng)該加載還是卸載呢？這正是 以上控制策略難以實(shí)用的原因。那么，合理的冷機(jī)群控策略是什么呢？這里

5、需要引入測量冷凍水供水或回水溫度這個(gè)判斷依據(jù)。因?yàn)槎?數(shù)冷機(jī)生產(chǎn)廠商其冷機(jī)負(fù)荷（制冷量）的控制是根據(jù)冷凍水的供水或 回水溫度。當(dāng)供水或回水溫度大于（遠(yuǎn)離）本機(jī)設(shè)定溫度時(shí)，其冷機(jī) 壓縮機(jī)做功就加大，使冷機(jī)負(fù)荷（制冷量）增大，直至100%。當(dāng)供 水或回水溫度降低接近于本機(jī)設(shè)定溫度時(shí)，其冷機(jī)壓縮機(jī)做功就維持 不變，使冷機(jī)負(fù)荷（制冷量）不變。當(dāng)供水或回水溫度小于本機(jī)設(shè)定 溫度時(shí)，其冷機(jī)壓縮機(jī)做功就減小，使冷機(jī)負(fù)荷（制冷量）減小。所 以有一種冷機(jī)群控策略說明如下：判斷冷機(jī)是否要加載時(shí)，應(yīng)根據(jù)冷凍水總管的供水或回水溫度。當(dāng)供水或回水溫度接近或等于設(shè)定溫度時(shí)，令機(jī)不應(yīng)加載。 而該設(shè)定溫度應(yīng)等于單臺冷機(jī)的本體

6、控制設(shè)定值（溫度），并且參與 群控的所有令機(jī)的本體控制設(shè)定溫度應(yīng)該一致。當(dāng)供水或回水溫度遠(yuǎn)離（高于）設(shè)定溫度時(shí)，冷機(jī)應(yīng)加載。 當(dāng)然還應(yīng)受其它一些條件的約束，如：加載延時(shí)判斷時(shí)間，令源系統(tǒng) 運(yùn)行時(shí)間段，是否有待命的可加載令機(jī)等。判斷令機(jī)是否要卸載時(shí)，應(yīng)根據(jù)冷凍水總管的供水或回水溫度及 目前令機(jī)的負(fù)荷。A .當(dāng)供水或回水溫度遠(yuǎn)離（高于）設(shè)定溫度時(shí)，冷機(jī)不應(yīng)卸載。B.當(dāng)供水或回水溫度低于或接近于設(shè)定溫度時(shí)，表明已運(yùn)行的 冷機(jī)已提供了足夠的令量來滿足建筑物的需求。但能否卸載一臺令機(jī) 還必須檢查當(dāng)前令機(jī)的負(fù)荷（制令量）例如：有3臺1000令噸的 令機(jī)運(yùn)行的負(fù)荷都是70%，那么，即使冷凍水供水或回水溫度已

7、接近 于設(shè)定溫度，但仍不能卸載。因?yàn)槿绻贿\(yùn)行2臺冷機(jī)，其最大的制 冷量只有2000冷噸。如果這3臺冷機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷都是65%，那么 就可以卸載一臺冷機(jī)。以上控制策略中是測量供水溫度還是回水溫度應(yīng)跟隨單臺冷機(jī) 的本體控制邏輯。如冷機(jī)本體的控制邏輯是比較冷凍水的供水溫度與 設(shè)定溫度來控制壓縮機(jī)的做功，那么冷機(jī)群控策略中應(yīng)根據(jù)冷凍水總 管的供水溫度；反之，應(yīng)根據(jù)冷凍水總管的回水溫度。以上討論的這種冷機(jī)群控策略僅是可行的，但是否是節(jié)能的，還 需考察COP值?？照{(diào)暖通設(shè)計(jì)單位根據(jù)建筑物當(dāng)?shù)氐某Ｓ秘?fù)荷段來 對冷水機(jī)組選型。如某個(gè)地區(qū)的某個(gè)建筑80%滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)段是大 多數(shù)的情況，那么冷機(jī)的選型應(yīng)使在80%滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的COP值最 大。這樣的話，就可能出現(xiàn)開5臺運(yùn)行在80%負(fù)荷的冷機(jī)比開4臺 運(yùn)行在100%負(fù)荷的冷機(jī)更節(jié)能的情況。這就會造成在已滿足建筑物 冷量需求的情況下還需加載冷機(jī)，整個(gè)冷機(jī)群控的策略將會變得更加 復(fù)雜。幸運(yùn)的是有些冷機(jī)生產(chǎn)廠商其冷機(jī)性能在75%100%負(fù)荷時(shí) 的COP值是相差不大的（在同樣的冷卻條件下），這就不必考慮不同 負(fù)荷段的節(jié)能效果了。合理的冷機(jī)群控策略可能有多種，但