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【万从】中央空调节能控制方案

在我国,商用大厦在通风空调系统中的能源消耗占据了整个能耗的56%,水泵耗电量为24%。在传统设计中,为了保证商用建筑制冷和制热的最优效果,一般是按照最大值来选择制冷机组、水循环系统以及风机系统等等;但在实际中,制冷和制热的需要是依据外界环境的变化而不断变化的,传统的中央空调系统中的电机都是固定在额定功率下运行,无法随着外界环境温度的需要进行自动调节,造成了大量的能源浪费,因此,智能化控制系统十分必要。
 
一、方案概述
中央空调的能耗损失严重,以往的控制器或多或少存在一些不足,本套方案重在节能
 
二、方案应用范围
商用大厦中央空调系统智能控制。
 
三、方案实施

1、控制系统存在的问题
在传统中央空调控制系统中,电机的转速是恒定的,这对于控制温度、通风量以及供水压力等都十分不利;设计者在设计时重点考虑的是系统控制温度、通风量以及水压等目的,如:设计挡板装置进行风量的调节、设计调节水压控制阀门实现对水压力的控制等。
 
传统的控制方法虽然也能够实现中央空调系统的温度以及通风量控制等目的,但是在节能降耗上却是空白。存在的主要问题有:
 
无法依据环境负荷的变化对中央空调系统进行控制
在设计中,设计者更多的是考虑建筑环境的最大负荷,同时留有30%裕度。对于商用建筑而言,日常使用的温度、通风量等都不会实现满负荷,从而造成了较高的余量,导致了能源的浪费;
 
使用调节阀门控制水流量存在控制不准确的问题
无法准确控制水量和水压力,会导致空调系统温度和水冷量不匹配,与原始设计值相差甚远,造成大量的电能浪费;
 
水泵的频繁启停会使其发热缩短使用寿命,甚至烧坏
水泵在开启时,较大的启动电流会冲击电机,产生电弧,损坏设备。
 
2、智能控制系统节能对策
针对所列的传统控制方式存在的不足,研究智能化控制系统,实现对环境温度的自动监测,对是否存在人进行智能识别,从而对水泵进行灵活调节,对通风和制冷系统进行控制。
 
3、节能系统控制技术

(1)变风量末端控制

  由房间温度传感器测量室内温度并与设定值比较。当房间温度低于供热设定值时,热水阀(V4)将打开;如果温度高于供冷设定值则关闭热水阀(V4),并根据温度的偏差和送风量的大小自动调节风阀的开度,使房间温度保持恒定。
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(2)空调机组控制

空调系统使用变频驱动器(VFD)控制风机的转速来控制风量。控制器根据送风主管的静压自动调节送风机和回风机的转速,使主风管保持一定的静压。当室内负荷增大时,变风量箱的风阀开度加大,主风管静压降低,控制器将提高风机的转速以维持恒定的静压,若负荷减少时,变风量箱的开度减少,系统静压上升,控制器将降低风机的转速,以维持恒定的静压。热水阀(V4)和冷水阀(V1)由送风温度控制。当送风温度低于加热设定值时,控制器将打开热水阀,并根据温度的偏移量调节比例阀的开度。当送风温度高于制冷设定值时,控制器将打开冷水阀,并自动调节阀门的开度。

当房间的相对湿度低于设定下限值时,控制器将会启动加湿阀(V5)并自动调节到适当位置,使得湿度保持在设定值。如果相对湿度高于设定上限,控制器将会开启冷水阀(V1)进行除湿,并根据需要开启热水阀,保证送风温度的要求。经济循环模式控制能自动检测室外空气的温度值,根据外界空气温度值决定是否采用全新风的工作方式,以达到节能目的。压差开关(PD)检测过滤器两端的压力差,当过滤器积尘量超过设定值时,控制器给出报警信号,通知用户更换过滤器。

(3)新风机组控制
 
由控制器启动送风机,使新风机投入运行。控制器自动调节蒸汽阀(V4)或冷水阀(V1)的开启度,使得送风温度恒定在设定范围。压差开关(PD)检测过滤器两端的压力差,当过滤器积尘量超过设定值时,控制器给出报警信号,通知用户更换过滤器。
 
(4)典型的变风量系统 
 
上述空调系统的工作过程:空调室内回风与室外新风混合,经集中式空调机组处理后,由风管送到各个空调区域。控制器根据室内负荷的大小,通过改变变风量末端装置风阀的开度,调节送入室内的风量;当室内需要供热时,再热盘管的热水阀打开,送风温度提高,通过改变变风量末端风阀的开度,调节送入室内的热风量。空调房间送风量的改变,导致送风总管静压的变化,总管压力传感器测量风管系统静压后,由自控系统通过调节风机的送风量实现定静压控制。冷水盘管的三通阀调节冷水的流量使送风温度保持恒定,新风量和室内正压由送风机和回风机同时控制。系统的各个测量点可以与计算机通讯,进行实时监测、分析和调控并可以优化控制参数,实现最佳的控制方案。

 

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