中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)改造方案課件

1、中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)改造方案 中央空調(diào)智能節(jié)能控制系統(tǒng) EMC 007 中央空調(diào)系統(tǒng)包括 冷水機(jī)組 冷凍水循環(huán)系統(tǒng) 空氣處理系統(tǒng) 冷卻水循環(huán)系統(tǒng) 冷卻塔系統(tǒng) 新風(fēng)處理系統(tǒng) 中央空調(diào)系統(tǒng)中能耗最大的設(shè)備屬冷水機(jī)組，冷水機(jī)組按照壓縮機(jī)的 類型分為：往復(fù)式（也稱活塞式）機(jī)組、螺桿式機(jī)組和離心式機(jī)組， 其動力能源為電能和熱能（溴化鋰機(jī)型），按照其額定制冷量和制冷 效率，一般的額定輸入功率從100kw到1000kw。冷水機(jī)組的目的是生 產(chǎn)低溫（7）的冷凍水，所以供（出）水溫度的高低直接影響機(jī)組 的負(fù)荷。而末端空氣處理機(jī)啟動的多少也會影響冷凍水的回水溫度， 回水溫度高，機(jī)組負(fù)荷大。 機(jī)組輸出功率機(jī)組輸出功率

2、回水與供水溫差回水與供水溫差 冷凍水循環(huán)泵（簡稱：冷凍泵）主要提供冷凍水循環(huán)的動力，其輸入 功率一般從11kw到132kw，傳統(tǒng)的設(shè)計冷凍泵為定流量泵，輸出功率 恒定不變。 冷卻水循環(huán)泵（簡稱：冷卻泵）主要提供冷卻水循環(huán)的動力，其輸入 輸入功率一般從11kw到132kw，傳統(tǒng)的設(shè)計冷卻泵為定流量泵，輸出 功率恒定不變。 冷卻塔風(fēng)機(jī)主要為冷卻水降溫提供風(fēng)力，其輸入輸入功率一般從3kw 到15kw，傳統(tǒng)的設(shè)計冷卻塔風(fēng)機(jī)為恒速風(fēng)機(jī)，輸出功率恒定不變。 空氣處理機(jī)（風(fēng)機(jī)盤管、水冷風(fēng)柜）是進(jìn)行室內(nèi)空氣溫度調(diào)節(jié)的末端 設(shè)備，其中風(fēng)機(jī)提供了室內(nèi)空氣循環(huán)所需要的動力，通常采用恒速定 風(fēng)量風(fēng)機(jī)，額定功率從0.5

3、kw到15kw ，但數(shù)量較多。 新風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)提供了新風(fēng)供應(yīng)、回風(fēng)和排風(fēng)的動力，額定 功率一般從2kw到55kw 。 中央空調(diào)的設(shè)計往往是按照當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料（最高/低氣溫）和建筑 物的特點而設(shè)計的，并考慮到最大能量（冷/熱量）需求，還要預(yù)留 10%至20%的設(shè)計余量，所以主機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)都有很大的余量。 由于季節(jié)的輪轉(zhuǎn)和時間的變化，中央空調(diào)全年以最大功率運(yùn)行的時間 很短，一般不足1% ，所以大量恒速電機(jī)存在很大的節(jié)能潛力。 沒有安裝中央集中監(jiān)控系統(tǒng)的中央空調(diào)，因使用管理問題，往往會造 成更大的能源浪費(fèi)。 用戶的維護(hù)意識淡薄也是造成中央空調(diào)效率降低的原因之一。 目前技術(shù)上比較成熟的中央空

4、調(diào)節(jié)能方案有： 水泵、風(fēng)機(jī)等動力設(shè)備變頻運(yùn)行以適應(yīng)系統(tǒng)負(fù)荷變化； 在滿足工業(yè)要求或舒適性的前提下，采用變冷凍水溫調(diào)節(jié)方式以適應(yīng)系 統(tǒng)負(fù)荷變化； 機(jī)組啟停時間順序優(yōu)化控制； 智能化管理計算機(jī)以提高機(jī)組運(yùn)行管理水平，避免不必要的能量浪費(fèi)； 采用環(huán)保節(jié)能新風(fēng)處理系統(tǒng)，減少能量損耗； 溶入了中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行特性物理數(shù)學(xué)模型、人工智能和實際運(yùn)行經(jīng) 驗修正等思想； 由計算機(jī)工作站后臺程序?qū)崟r運(yùn)行物理數(shù)學(xué)模型自動尋優(yōu)，以獲取不 同負(fù)荷、不同室外環(huán)境等條件下空調(diào)系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行工況； 根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試結(jié)果和實際運(yùn)行經(jīng)驗對計算結(jié)果進(jìn)行修訂以提高控制準(zhǔn) 確性，人工智能在對空調(diào)區(qū)域的負(fù)荷預(yù)測以及控制系統(tǒng)尋優(yōu)求解中起 到關(guān)鍵

5、性作用。 （EMC 007）由制冷空調(diào)、工業(yè)控制和智能樓宇等專業(yè)領(lǐng)域集成，依據(jù)分布 式控制理論（DCS）組成了控 制網(wǎng)絡(luò) 冷水機(jī)組群控 冷卻水泵冷卻塔 變頻控制 冷凍水泵變頻控制 冷水機(jī)組運(yùn)行監(jiān)控 送風(fēng)系統(tǒng)控制 數(shù)據(jù)采集和控制 操作員工作站工程師工作站 通信網(wǎng)路系統(tǒng) 主要包括冷凍水進(jìn)出水溫度、冷卻水進(jìn)出水溫度、蒸發(fā)壓力、冷凝壓 力、主機(jī)電流、主機(jī)負(fù)荷率等主要參數(shù)的監(jiān)控。 具有PC接口的機(jī)組，可通過其數(shù)據(jù)通訊協(xié)議直接獲取機(jī)組運(yùn)行各參數(shù)， 并實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制； 沒有PC接口或未知設(shè)備數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，則通過溫度傳感器、壓力傳感 器、電量傳感器等變送元件實現(xiàn)各監(jiān)測參數(shù)的模擬量化，并由數(shù)據(jù)采 集卡或數(shù)據(jù)采集模

6、塊將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與工作站計 算機(jī)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。 冷水機(jī)組運(yùn)行監(jiān)控 根據(jù)設(shè)計工況（出水/回水溫差、壓力、流量等）調(diào)節(jié)冷卻水泵工作 頻率，通常從35Hz到49Hz； 維持冷卻塔的出水溫度在3237之間可以保證空調(diào)系統(tǒng)較高的運(yùn)行 效率，同時也能節(jié)約冷卻塔風(fēng)機(jī)能耗，通?？梢圆捎米冾l或者通斷控 制來實現(xiàn)； 可采用EMC 007實現(xiàn)。 冷卻水泵冷卻塔 變頻控制 空調(diào)區(qū)域功能多樣性決定了冷凍水流量的相應(yīng)變化規(guī)律，根據(jù)空調(diào)系統(tǒng) 的負(fù)荷率、空調(diào)系統(tǒng)各用戶負(fù)荷率變化特征以及末端設(shè)備的傳熱除濕性 能，采用變頻器對冷凍水進(jìn)行變頻控制，一般有基于定壓差控制、定溫 差和變溫差控制技術(shù)等控制來實現(xiàn)節(jié)能控制

7、; 可采用EMC 007實現(xiàn)。 冷凍水泵變頻控制 風(fēng)系統(tǒng)主要是有風(fēng)柜、空氣處理機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管等設(shè)備構(gòu)成，依據(jù)空 調(diào)區(qū)域負(fù)荷變化時間序列，遠(yuǎn)程控制風(fēng)柜各個風(fēng)機(jī)的啟停實現(xiàn)有級調(diào) 節(jié)送風(fēng)量，也可變頻調(diào)節(jié)空氣處理機(jī)組實現(xiàn)送風(fēng)量的無級調(diào)節(jié)，根據(jù) 室內(nèi)CO2濃度控制系統(tǒng)新風(fēng)量； 可采用EMC 007實現(xiàn)。 送風(fēng)系統(tǒng)控制 控制系統(tǒng)的所有監(jiān)控參數(shù)，都是由數(shù)據(jù)采集模塊或數(shù)據(jù) 采集卡來實現(xiàn)，通過中間繼電器或固態(tài)繼電器實現(xiàn)計算 機(jī)工作站弱電控制向空調(diào)系統(tǒng)強(qiáng)電控制的承接； 主要功能由EMC 007主控制柜實現(xiàn)。 數(shù)據(jù)采集和控制 根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷率，以及該空調(diào)系統(tǒng)用戶負(fù)荷率變化 特征，智能控制冷水機(jī)組的臺數(shù)和冷凍水出

8、水溫度，冷水 機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時可以充分利用蒸發(fā)器和冷凝器的換熱 能力，減小換熱溫差，提高冷水機(jī)組的運(yùn)行效率。 冷凍水出水溫度升高，可提高冷水機(jī)組的運(yùn)行效率，冷凍 水平均溫度每升高1，冷水機(jī)組的運(yùn)行效率提高3。 冷水機(jī)組群控 所有的數(shù)據(jù)采集信號由串口通訊（R232、R485、R422等）網(wǎng)路接入計 算機(jī)工作站，工作站獨立完成空調(diào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、后臺數(shù)據(jù)分析與數(shù) 學(xué)模型尋優(yōu)、遠(yuǎn)程控制等工作； 可采用個人計算機(jī)PC。 操作員工作站 數(shù)臺操作員級工作站由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接成工業(yè)以太網(wǎng)，由工程師級工 作站對所有操作員級工作站以Web站點訪問的方式進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù) 據(jù)共享。在局域網(wǎng)外圍接入路由器可將控制系統(tǒng)與

9、internet廣域網(wǎng)連 接，實現(xiàn)局域網(wǎng)以外的遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)共享。 工程師工作站 EMC 007 系統(tǒng)是以舒適性控制為前提，以科學(xué)管理和節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行 為目標(biāo)的冷水機(jī)組運(yùn)行管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)大大減輕了中央空調(diào)系統(tǒng)操 作人員勞動強(qiáng)度，提高了機(jī)組管理水平，節(jié)約人力開支。系統(tǒng)適應(yīng)范 圍廣，靈活性大，具有中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的普遍性和個體差異性。 數(shù)據(jù)自動采集、顯示與控制，自動采集功能，如冷凍水進(jìn)出水溫度、冷凍 水流量、冷卻水進(jìn)出水溫度、冷卻水流量、變頻器（如果變頻器帶通信功 能）以及風(fēng)系統(tǒng)等運(yùn)行工況的實時顯示與控制。 監(jiān)測數(shù)據(jù)的歷史趨勢曲線記錄，有利于對冷水機(jī)組的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控、 維修、故障診斷和預(yù)測

10、。 機(jī)組負(fù)荷率、制冷量、主機(jī)啟停邏輯、水泵啟停邏輯等自動計算分析，確 定最優(yōu)的節(jié)能運(yùn)行和管理方案。 控制系統(tǒng)根據(jù)工作站后臺運(yùn)算程序?qū)嵤┻h(yuǎn)程控制，操作性強(qiáng)。 根據(jù)室外環(huán)境、負(fù)荷率、圍護(hù)結(jié)構(gòu)及用戶工作特性等優(yōu)化啟動冷水機(jī)組。 實時計算空調(diào)機(jī)組冷凍水出水溫度并實現(xiàn)遠(yuǎn)程出水溫度設(shè)置。 根據(jù)空調(diào)區(qū)域多樣性等采用變溫差控制的冷凍水流量變頻調(diào)節(jié)技術(shù)，使 冷凍水流量跟隨負(fù)荷變化，同時滿足末端負(fù)荷要求。 冷卻水泵變頻運(yùn)行調(diào)節(jié)。 對比分析安裝該系統(tǒng)后空調(diào)機(jī)組能耗情況。 冷凝器清潔度監(jiān)測。 主機(jī)自動記錄運(yùn)行時間，實現(xiàn)多臺主機(jī)群控，延長機(jī)組群使用壽命。 運(yùn)行數(shù)據(jù)自動存儲，實現(xiàn)打印報表，減輕操作人員工作強(qiáng)度，提高工作

11、效率。 操作員級工作站獨立工作以完成對現(xiàn)場設(shè)備的控制，工程師級工作站可 通過互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，利用 Web瀏覽器等對操作員級工作站進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和 數(shù)據(jù)共享。 EMC 007是應(yīng)用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)和領(lǐng)先的工業(yè)控制技術(shù)針對交流 異步電機(jī)而開發(fā)的高效變頻調(diào)速節(jié)電產(chǎn)品，以工業(yè)計算機(jī)、微電腦為 核心，集成了閉環(huán)控制技術(shù)，PID模糊控制技術(shù)和人機(jī)整合技術(shù)等。 該產(chǎn)品被廣泛地應(yīng)用在水泵、風(fēng)機(jī)、抽油機(jī)、塑料機(jī)械和各種傳動、 輸送、提升設(shè)備的節(jié)電改造中，系統(tǒng)采用進(jìn)口原器件制造，并設(shè)計了 多重安全保護(hù)功能，具有運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、安全等特點。 冷卻水供水回水 溫度傳感器 電動機(jī) 供水回水溫度信號 溫差PID 自動控制器

12、可編程控制器 變頻器 PID控制器 輸出模擬信號 PLC發(fā)出運(yùn)行 指令和頻率指 令信號 變頻器驅(qū)動 電機(jī)變速運(yùn)轉(zhuǎn) 輸出電壓：3相380V、400V、415V / 50 Hz 輸入電壓：3相380V480V，50/60Hz 輸出頻率：25120Hz 過載容量：150%額定輸出電流1分鐘，180% 0.5秒 載波頻率：0.7515KHz 環(huán)境條件：溫度040 相對濕度90%無節(jié)露 其他（無塵埃、無腐蝕氣體、無強(qiáng)烈震動） 輸 入 電 源： 三相 AC380V 10%， 50赫茲 溫度測量范圍： 099 攝氏度 壓力測量范圍： 01.0 Mpa 額 定 功 率： 0.75320KW 節(jié) 電 率： 全年平均大于40% 電磁兼容性 ： 符合EMC規(guī)范，EEC/89/336 通 信 方 式： RS232/485，以太網(wǎng)TCP/IP 噪 音： 小于60分貝 平均無故障時間：60000小時 設(shè)備使用壽命： 15年 變頻節(jié)能 / 工頻常規(guī)轉(zhuǎn)換功能 手動 / 自動模式轉(zhuǎn)換功能 主電機(jī) / 備電機(jī)切換功能 具有過流、過壓、欠壓、接地短路保護(hù)等功能 具有運(yùn)行電