制冷機(jī)房群控系統(tǒng)方案

1機(jī)房能源管理系統(tǒng)功能冷水系統(tǒng)的機(jī)房群控系統(tǒng)包括以下主要內(nèi)容一是實現(xiàn)冷水系統(tǒng)的能量控制管理主要包括根據(jù)冷量負(fù)荷計算對冷水機(jī)組進(jìn)行臺數(shù)控制根據(jù)系統(tǒng)壓差實現(xiàn)一次泵變流量控制根據(jù)冷卻水供水溫度實現(xiàn)對冷卻水泵的控制管理二是根據(jù)大廈的日程安排自動開關(guān)冷水機(jī)組冷凍水泵冷卻水泵等并實現(xiàn)各設(shè)備之間開關(guān)機(jī)順序及連鎖保護(hù)功能三是累計每臺冷水機(jī)組冷凍水泵冷卻水泵運(yùn)行時間自動選擇運(yùn)行時間最短的設(shè)備啟動使每臺設(shè)備運(yùn)行時間基本相等延長機(jī)組的壽命四是動態(tài)顯示機(jī)組水泵及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和報警信息自動記錄系統(tǒng)數(shù)據(jù)，如遇故障則自動停泵，備用泵自動投入使用。（A）系統(tǒng)冷量控制管理制冷系統(tǒng)的制冷量是采用自動監(jiān)測計算系統(tǒng)負(fù)荷方式，通過DDC控制系統(tǒng)控制制冷機(jī)組運(yùn)行臺數(shù)進(jìn)行控制系統(tǒng)的供回水溫度以及回水流量可通過傳感器輸入到現(xiàn)場控制器，根據(jù)這些參數(shù)，系統(tǒng)將能夠計算出用戶實際所需要的冷量，并將計算出的冷量值輸入到能量管理系統(tǒng)。根據(jù)冷負(fù)荷對冷水機(jī)組進(jìn)行臺數(shù)控制，設(shè)計根據(jù)分、集水器上的供回水溫差及回水流量計算出系統(tǒng)冷負(fù)荷：Q=C×L×式中：Q——算冷負(fù)荷；L——流量，L=L1+L2+L3；———回水溫度；———供水溫度；C———水比熱。

負(fù)載管理基于冷水溫度主管供水溫度主管回水溫度

基于系負(fù)載主管供水溫度主管回水溫度水流量

基于機(jī)負(fù)載主管供水溫度實際負(fù)負(fù)載能效算決定要啟動冷凍機(jī)組數(shù)量和組合同時，在低負(fù)荷時，系統(tǒng)實時監(jiān)測冷水機(jī)組的冷凍水出水溫度，當(dāng)冷水機(jī)組出水溫度低于系統(tǒng)冷凍水溫度設(shè)定值并持續(xù)一段時間后統(tǒng)會自動關(guān)閉低負(fù)荷冷水機(jī)組此時冷凍水系統(tǒng)仍繼續(xù)運(yùn)行滿足系統(tǒng)冷量低負(fù)荷運(yùn)行要求當(dāng)冷凍水溫度超出系統(tǒng)冷凍水溫度設(shè)定值并持續(xù)一段時間后，系統(tǒng)自動運(yùn)行冷水機(jī)組，自適應(yīng)冷水系統(tǒng)的負(fù)荷變化。系統(tǒng)在啟動或低負(fù)荷運(yùn)行時，先運(yùn)行一臺冷水機(jī)組，當(dāng)?shù)谝慌_冷水機(jī)組啟動后，冷水機(jī)組出水溫度基本達(dá)穩(wěn)定溫度，系統(tǒng)再啟動負(fù)荷控制管理功能。每把計算出的實際冷負(fù)荷與當(dāng)前運(yùn)行機(jī)組的額定冷量比較，當(dāng)實際負(fù)荷小于當(dāng)前機(jī)組的額定總負(fù)荷一定量時減少相應(yīng)的機(jī)組臺數(shù)運(yùn)行當(dāng)實際負(fù)荷大于當(dāng)前機(jī)組的額定總負(fù)荷一定量時，增加相應(yīng)的機(jī)組臺數(shù)運(yùn)行。（B）冷水機(jī)組運(yùn)行臺數(shù)控制管理DDC系統(tǒng)將輸入的冷量值與所有正在運(yùn)行的制冷機(jī)組額定制冷量的總和進(jìn)行比較，如果用戶實際消耗冷量少于一臺制冷機(jī)的額定制冷量時，DDC系統(tǒng)將發(fā)出一個開關(guān)量信號該信號將使一臺制冷機(jī)組停止運(yùn)行制冷機(jī)組在停機(jī)后將輸入動作信號至系統(tǒng)DDC系統(tǒng)確認(rèn)機(jī)組已經(jīng)停止運(yùn)行后將輸出關(guān)閉與

該制冷機(jī)組相對應(yīng)的冷凍水循環(huán)泵及該機(jī)組冷凍水進(jìn)水管上的電動蝶閥用戶實際需要冷量持續(xù)少于運(yùn)行機(jī)組額定制冷量時將重復(fù)上述控制過程當(dāng)用戶所需要的冷量多于一臺制冷量時，系統(tǒng)將發(fā)出開關(guān)量型號，啟動一臺冷凍水循環(huán)泵并同時打開與冷凍水泵相對應(yīng)的制冷機(jī)組冷凍水管上的電動蝶閥卻水泵和電動蝶閥將反饋動作信號至系統(tǒng)，其動作系統(tǒng)得DDC系統(tǒng)確認(rèn)后，DDC系統(tǒng)將啟動與冷凍水泵相對應(yīng)的制冷機(jī)組；如果用戶所需要的冷量繼續(xù)增加時，則按上述控制方式再次啟動制冷機(jī)組，直到滿足用戶需要為止。（C一次泵變流量管理及加減載管理系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生變化時，機(jī)房能量管理PVF

系統(tǒng)首先根據(jù)控制特點先行調(diào)節(jié)系統(tǒng)一次變頻泵流量供應(yīng)，當(dāng)系統(tǒng)流量變化調(diào)節(jié)不足以滿足系統(tǒng)負(fù)荷變化的需求時，再通過機(jī)房群控系統(tǒng)對冷水機(jī)組進(jìn)行相應(yīng)的加減機(jī)來滿足負(fù)荷的需求。FF

當(dāng)系統(tǒng)末端負(fù)荷增加，系統(tǒng)末端的電動閥門開度增大，系統(tǒng)壓差會有相應(yīng)的減少，控制系統(tǒng)接受到相應(yīng)的壓差變化，調(diào)節(jié)水泵的頻率，增加一次變頻泵的水量，由于冷水機(jī)組能夠接受水量變化，即一次水泵的流量可一直增加到，來滿足系統(tǒng)負(fù)荷增加的需求。同時由于機(jī)組能夠鎖定出水溫度為7℃，當(dāng)冷凍水量上升時機(jī)組感應(yīng)到水量的變化此時機(jī)組則根據(jù)自身負(fù)荷調(diào)節(jié)的能力上載制冷負(fù)荷滿足系統(tǒng)負(fù)荷變化當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷上升到單臺機(jī)組額定輸出冷量的（可調(diào)則控制系統(tǒng)啟動另外機(jī)組加機(jī)延時5Min(可根據(jù)實際情況調(diào)整)，這啟動延時期后，如果系統(tǒng)冷量負(fù)荷持續(xù)超出單臺機(jī)組額定輸出冷量的95%,且冷水機(jī)組出水溫度超出冷凍水出水設(shè)定溫度時說明單臺機(jī)組的滿載運(yùn)行和水泵的滿載運(yùn)行已不足以滿足系統(tǒng)負(fù)荷值冷凍水出水溫度不會穩(wěn)定在出水溫度設(shè)定值上這樣第二臺機(jī)組的電動閥門馬上開啟經(jīng)過一定的閥門開啟時間之后第二臺機(jī)組迅速開啟。

假設(shè)2機(jī)組正在運(yùn)行當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷變小時末端的壓差傳感減小一次變頻泵即減小所供應(yīng)的水量機(jī)組感應(yīng)到相應(yīng)的水量變化即反應(yīng)到機(jī)組的負(fù)荷相應(yīng)減小當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷只有甚至小于一臺機(jī)組的負(fù)荷總量時機(jī)房控制系統(tǒng)馬上關(guān)掉其中一臺機(jī)組使得另一臺機(jī)組運(yùn)行在高負(fù)荷效率狀況下運(yùn)行同時滿足系統(tǒng)負(fù)荷的要求。當(dāng)變頻冷水機(jī)組運(yùn)行時，可最低在15單機(jī)負(fù)荷的情況下運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷繼續(xù)下降并持續(xù)低于15％，且冷水機(jī)組出水溫度低于冷凍水設(shè)定值時控制系統(tǒng)自動關(guān)閉冷水機(jī)組運(yùn)行但仍保持冷凍水循環(huán)系統(tǒng)滿足系統(tǒng)低負(fù)荷運(yùn)行要求。

通過DDC將檢測到的回水壓力進(jìn)行計算得出供回水壓差，通過與設(shè)定值eq\o\ac(△,P)eq\o\ac(△,)進(jìn)行比較并進(jìn)行PID計算，ID計算結(jié)果發(fā)送至冷凍水泵進(jìn)行控制。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)在部分負(fù)荷運(yùn)行時，△P將會增加，通過對供、回壓差的PID控制將水泵的轉(zhuǎn)速降低一方面保證了空調(diào)末端風(fēng)柜的最低用水量一方面提高了機(jī)組使用效率減少了旁通的能量損耗另一方面降低了冷凍水泵的使用能耗可謂一舉三

得根據(jù)經(jīng)驗值通常對冷水機(jī)組及一次變頻冷凍水泵的臺數(shù)加減載可降低能耗約20%~30%。（D）冷水機(jī)組運(yùn)行時間管理其一，累計每臺機(jī)組的運(yùn)行時間；其二，同類型機(jī)組開機(jī)時，先開運(yùn)行時間最短的機(jī)組再開運(yùn)行時間長的機(jī)組關(guān)機(jī)時則相反使同類型機(jī)組的開機(jī)時間基本相等。VSD變頻機(jī)組優(yōu)先在低負(fù)荷情況下運(yùn)行。（E）冷卻水泵的控制管理從節(jié)能的角度出發(fā)，在保證冷水主機(jī)的最低冷卻水保護(hù)水溫的基礎(chǔ)上，冷卻水水溫每低1，冷水主機(jī)的能耗將降低約。鷺島國際社區(qū)每臺冷水主機(jī)的能耗約為：323KW;每降低1℃，冷水主機(jī)的能耗將降低323KW*3%≈每臺冷卻水泵通?？山档淖畹皖l率為35Hz則冷卻水泵變頻可節(jié)能45KW*0.3=13.5KW通過以上計算可以看出，采用冷卻水泵變頻實際并節(jié)能效果不太明顯，故保建議不采用冷卻水變頻水泵因為冷卻水溫度越低主機(jī)的效率越高冷卻水系統(tǒng)變頻會導(dǎo)致機(jī)組能耗增加容易結(jié)垢而且容易進(jìn)入喘振區(qū)域沒必要在冷卻水系統(tǒng)上安裝旁通環(huán)路人為提高冷卻水溫度主機(jī)在過渡季和電機(jī)不能充分利用低溫冷卻水帶來的巨大節(jié)能效果！通過控制冷卻塔進(jìn)水電動蝶閥保證冷卻水出水壓力。（F）冷凍水出水溫度再設(shè)冷水機(jī)組通常只有不到1%的時間在設(shè)計工況下運(yùn)行。其他時間則在非運(yùn)行工況下運(yùn)行期間的室外溫度更溫和并且濕度低分設(shè)計工況意味著冷負(fù)荷和冷凝器入口水溫（ECWT）都比設(shè)計工況低。充分利用這些條件是減少能耗的途徑之一。冷凍水重設(shè)的基本概念已被認(rèn)可了一段時間了。當(dāng)負(fù)荷降低時，即使冷凍水溫度設(shè)得更高冷卻盤管也可以產(chǎn)生所需的冷量這是因為除濕的需求也更低了。通常，提高冷水機(jī)組的冷凍水出口溫度LCHWT）可以降低壓縮機(jī)的壓頭，

從而節(jié)能。根據(jù)制冷原理P-H圖可以直觀的說明1.)由制冷原理圖可以看出，提高冷凍水出水溫度，蒸發(fā)器工作點由A-B,變成A-B’,冷劑A-B壓力相對提高，壓縮機(jī)做功（h3-h2）相對減少主機(jī)功耗對應(yīng)降低，能效比COP高。2.)冷凍水出水溫度的設(shè)計值通常是選擇在最惡劣的制冷工況下相關(guān)的冷卻盤管滿足制冷需求時的冷凍水出水溫度值。3.)正常運(yùn)行時，建筑物的負(fù)荷通常低于設(shè)計的最惡劣工況的負(fù)荷，因此在通常情況下出水溫度如果還按照設(shè)計值設(shè)定那將導(dǎo)致不必要的過低的冷凍水出水溫度，只會增加能耗。4.)冷凍水出水溫度每提高1°，冷水機(jī)組的效率就會增加約。機(jī)組的冷凍水出水溫度可以利用微處理器控制裝置進(jìn)行手動重新設(shè)定或者自動設(shè)定。5.)影響冷凍水出水溫度調(diào)節(jié)的因素有如下：．環(huán)境溫度，在較涼爽的季節(jié)，冷凍水出水溫度可以設(shè)得高一點。b．冷凍水水溫度。冷凍水回水溫度低，說明建筑物負(fù)荷較低，冷凍水出水溫度可以設(shè)得高一點

根據(jù)Y選型軟件分析出，不同出水溫度在部分負(fù)荷時的相對7℃出水溫時節(jié)電率如下：根據(jù)室外溫度、冷凍水回水溫度、主機(jī)電流百分比可以判斷主機(jī)的負(fù)荷情況。室外溫度范圍

室外濕度范圍

時間比例

時間（小時數(shù)）出溫度設(shè)定

節(jié)能率>3332～33

～>75%≤65%>75%

5%5%6%6%

777.57.5

0.00%0.00%1.47%1.47%31～3230～31

≤65%>75%≤65%>75%

6%6%6%7%

888.58.5

2.91%2.91%4.34%4.34%29～3028～29

≤65%>75%≤65%>75%

7%6%6%6%

999.59.5

5.74%5.74%7.12%7.12%27～2826～27

≤65%>75%≤65%>75%

6%6%6%5%

101010.510.5

8.49%8.49%9.83%9.83%25～26≤65%11按照時間累計，綜合節(jié)能率＝。2系統(tǒng)接口配合要求水泵電氣控制箱接口要求，冷凍水泵、冷卻水泵、熱水泵電控箱提供每一臺泵的運(yùn)行狀態(tài)、故障、/自動狀態(tài)及控制信號；電控箱提供接線端子和實現(xiàn)二次接線；電控箱要求有現(xiàn)場手動/動轉(zhuǎn)換開關(guān)和相應(yīng)的切換功能。

11.15%

狀態(tài)信號取至接觸器常開點，要求無源干觸點、正邏輯；故障信號取至熱繼常開點，要求無源干觸點、正邏輯；手/自動狀態(tài)信號取至手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)常開點并與自動檔連鎖要求無源干觸點正邏輯樓宇自控系統(tǒng)向電控箱提供一個遠(yuǎn)程無源干觸點控制信號。冷凍水泵、熱水泵變頻器接口要求，每一臺水泵變頻器需提供頻率反饋、變頻器故障和頻率控制信號；變頻器提供接線端子和實現(xiàn)二次接線。變頻器向樓控系統(tǒng)提供頻率反饋信號，準(zhǔn)確對應(yīng)變頻器0~50Hz頻率；