中央空调系统的节能

《中央空调系统的节能》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中央空调系统的节能（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、中央空调系统的节能1、概况空调系统带给了人们一个温度适宜、湿度恰当、空气清净的环境,但空 调却又是现代楼宇的能耗大户。根据国内、外资料统计，中央空调系统的 全年能耗占整个建筑物全年能耗的4060%。在中央空调系统的耗能设备中 冷水机组能耗最大;其次是风柜等末端设备，约占整个空调系统的 25;水 泵占整个空调系统能耗的 1520%。早期的投资方，较在乎的只是投资成本 但营运后才发现运行费用过高，如此长期营运所付出的代价远比投资节省 的费用大得多，所以对中央空调系统实现智能化控制以达到节能的目的很 有必要。我司从事施工多年，积累了丰富的经验和实测数据,开发出一套投资成 本少，节能效率达 30以上的

2、智能化节能系统，使工程安装达到同内外先 进水平。在控制功能和节约运行成本方面有了更大的突破.为了让您对我们 的理念有更深入的了解，下面我们论述一下整个空调系统的节能及智能化 控制。国家制冷学会的大量实地调查数据显示,在我国南方，特别是珠三角地 区，每年空调制冷开机时间是10 个月左右，情况如图表:机组运厅側荷情阮按季节娈化曲线圈机组运行负载情况按季节变化分析如下:7, 8, 月忖5, 6, 10月廿 3,暮11,匹月防机组运行员荷惰況按日时段变化曲线图从上图可看出100%70%负载量在7、8、9月份出现；70%40%负载 量在5、6、10月份出现;40%以下负载量在3、4、11、12月份出现;

3、可见 一年中系统负载率在50%以下的时间占全部运行时间的50%以上。2、水泵的节能按第一节概况内容中图表统计分析，系统负载率在50%以下的时间占全 部运行时间的50%以上,满负荷的机会不多，若采用普通常规的控制系统， 中央空调系统的水泵、冷却塔必须全天运行，能源浪费很大.实际运行时有 50%以上的停泵、停风机的机会.按以下图表分析，变频变速水泵节能潜力 很大，下面为空调系统水泵的节能措施。水泵流量您）水泵耗电量变化曲践圏選ME瞩崇(逹MS摄护2。1空调系统水泵的运行分析空调水系统的特点：一是空调设备绝大部分时间内在远低于额定负荷的 情况下运转；二是空调水系统供回水温差远低于空调系统的温差，无法

4、进 行有效的质调节；三是工程设计必须考虑富余量，以保证在实际情况发生 各种变化时，系统仍可达到要求的参数，但在实际运行时，为了消除这些 富余量又要靠阀门去调整，由此造成浪费。2。2变频变速调节法水泵厂家提供的特性曲线，是在一定转速下，通过实验得出的.如果转速 改变,水泵的性能随之变化，从而使工况点改变（见图2）。采用变速（降速） 调节水泵工况点，不会产生附加的摩擦损失，因此效率较高，可调适应范 围较广。MiHooa倒i腰剛册届関臓炼珈点匚-覽啕密脱c -渤傑小厨的弯轴I理纯0 6 0 ? 亟翅溯T桶X财 网-亦蹄嗤側小一水瑣聽11*02.3水泵采用调频变速后的节能分析水泵米用调频调速方案后，投

5、资可以在以下的方面获得节能而减少电费 支出中得到回报.1）非最高峰期流量调节（最保守的调节）例如空调系统中：流量Q= 0。8Q得出n/n = 0。8贝l:N二（n/n）3N = 0。8*0。8*0.8N = 0。512N式中：Q、H、N分别表示水泵转速为n时的流量、扬程、轴功率。由以上公式可知通过变频变速的水泵当流量减少到原来的0.8倍时可 以节省用电量49。8%.以某选型方案为例，选用“日立”450RT螺杆式冷水机组二台，45kW冷 却水泵3台（其中1台为备用）、37kW冷却水泵3台（其中1台为备用）, 250m3/h冷却塔2台.冷水机组的冷冻水流量的最大和最小值分别为356m3/h和163

6、 m3/h,系统冷冻水流量的最大和最小值分别为712 m3/h和163 m3/h，可调节冷冻水流量范围为22。9%100%。该空调系统的2台冷冻水泵、2台冷却水泵在最保守的计算,在冷冻水 流量80%也可节省用电(45kW*2+37kW*2*49。8%=81。67kW,每天按10小 时运行来算节省电量81。67*10=816.7 (kWh)度电，0。95元/度的计划 内用电电费来算，即每天节省电费775。88元，每月节省电费 775.88*30=23，276.52元，每年按8个月运行来计算，节省电费23，276.52 元*8 =186，212。16元，从而大大地减少空调运行的成本。水泵采用调频调

7、速方案后，投资除在以上的方面获得回报之外，还可以 在以下的方面获得节能而减少电费支出中得到回报。2) 水泵电机启动水泵电机软启动，实现电机平滑起动和停止，克服电机启动的大电流冲 击和停泵水锤现象，在减少对电网冲击的同时，也减少了电能的无功损耗 延长设备寿命。3) 冷冻水管网水量调节 由于冷冻水管网水量是随使用负荷而变化的，冷水机组和水泵的数量、型 号投入是随机发生的，所以负荷用水量、冷水机组工作水量、水泵运行水 量三者之间往往很难得到匹配，而恒压差闭环调整水泵转速和决定投入水 泵的数量，可以很科学地匹配好以上三者之间的平衡，并节省大量的水泵 用电。3、风柜的节能根据资料统计，上面已经提过风柜等

8、末端设备，耗电量约占整个空调系 统的25%。3。1风柜可选用多风机型号，并在每台风机出口安装止回阀。3.2安装数字式智能控制器，根据回风温度自动三档地控制三台风机开 /停，智能控制器根据冷负荷变化决定风柜的风机开启台数;低负荷时开1 台风机，中负荷时开2台风机，高负荷时3台风机；从而节省风机运行的 电能.10號90% 亦70现4训30%20%10% 冈机风量旁诵调节法 送风阀门诡节法 入口导叶时调节法 冈机娈硕调速调节法0%2(7%40%60%80% 100% 図量比(衍风机运厅各种调节送的节能曲线圏3.3如空调系统末端风柜总装机容量为250。8 kW，空调系统末端风柜 功率占总装机容量：25

9、0。8 kW / 1024.8 kW *100%心24.48 %。由上述 机组运行负荷情况按日时段变化曲线图和机组运行负荷情况按季节变化曲 线图可知，一年中该系统负载率在50%以下的时间占全部运行时间的50%以 上。如果对风柜进行节能控制可以节能3050之间。按保守计算每年节省电能：250。8 kW*30%*10 (小时)*240 (天)二 180, 576 kWh ；按0。 95元/(kWh)的商业计划内用电电费来算；每年节省电费180,576 kWh * 0.95元/(kWh) = 171,547。2元，从而可大大地减少空调末端运行的成本。4、冷却塔的节能通常冷却塔是按控制制冷机组最高负荷

10、选型的，由于制冷机组处于高负 荷时间不多，且受气候条件影响，冷却塔出水温度变化较大，这不但使冷 却塔风机耗电量持续不变，而且也影响制冷机组的正常运行。4. 1风机开/停控制法 冷却塔平时不运行，当相应的冷水机组启动后，冷却回水温度高于设定值,冷却塔开启。通过温度传感器检测冷却水回水温度的信号进行控制冷 却塔的风机以达到充分利用能源和节能的效果。节能率达20%30%.5、管网水系统空调水系统是采用集分的方式设置，为配合水泵调频调速的需要，空调 水系统按以下要点设计。5.1冷冻水总管安装冷量计量表,冷量计量表同时提供系统总负荷冷量、 系统冷冻水总流量、系统冷冻水进出水温度等参数。有关参数可提供冷水

11、 机组投入数量的依据，可提供日常运行能量节约的依据,可提供分区计费的 依据.5.2 冷水机组冷冻水、冷却水进口（或出口）安装流量数字锁定平衡阀， 以保证各种工况下冷水机组的额定水流量。5。3 冷水机组冷冻水、冷却水进口（或出口）安装电动蝶阀,以保证冷 水机组投入系统时，同步开启水路。5。4 冷冻水泵、冷却水泵出口安装消声止回阀,以保证随时开停任意一 台泵.5。5 冷却塔进水口、出水口安装电动蝶阀，以保证冷却塔投入系统时， 同步开启水路。6、电气系统空调水系统循环水泵的调频调速,要达到最终的节能目的。需要有完善 的电气控制手段,才能够实现，以下为电气控制设计要点。6.1 冷水机组冷凝器进、出水管

12、安装差压传感变送器，差压传感器提供 冷凝器的工作运行水量，以便在动态水流量工作时设定上、下限流量保护 值。6。2 冷水机组蒸发器进、出水管安装差压传感变送器,差压传感器提供 蒸发器的工作运行水量，以便在变流量工作时设定上、下限流量保护值.6。3 冷水机组制冷机安装冷量传感变送器，冷量传感变送器提供机组 开启台数的信号。冷量传感变送器同时提供临界冷冻水流量（小于一台冷 水机组的最小流量）开启压差旁通阀的信号。6。4 冷水机组冷冻水、冷却进出水管安装温度传感变送器。6.5 冷水机组冷冻水、冷却进出水管安装压差传感变送器。6.6 冷冻水系统、冷却水系统分别安装一台变频器,变频器根据总出、 回水管的测

13、量压差与设定压差比较，变频调速及按需要投入或撤出水泵台 数（投入过程实行软启动、变频运行、工频运行）的综合手段,闭环控制恒 定总出、回水管的压差.6.7 冷却塔（风机）控制系统安装一套可编程控制器,在冷却循环回水 管安装温度传感变送器,根据回水温度,控制冷却塔风机（数量）的投入或 撤出。6。8 在空调主供电回路安装电参数网络仪表,以便提供单位冷吨的用电 量,用以做分区计费和经济核算分析。6。9 在以上设备安装附加计算机通讯接口实现 DDC 控制,以便在 PC 机 上进行遥控、遥测和数据交换及打印数据等。7、自动控制系统7.1 中央工作站7.1。1设备装置有奔W工控主机1台，256兆内存，80G

14、硬盘，CDR光 驱，21寸高清晰度彩色监视器，EPSON喷墨打印机.7。1。2软件使用SUNYEAR CONTROL实时多任务汉化软件，操作使用流 行的视窗化进行.操作人员无须熟悉电脑, 只须按菜单的提示操纵鼠标便 行。7.1。 3正常情况下采集数据、执行命令、记录信息、故障报警均全自 动进行，无须人工干预。7。1。4操作人员可随时更改设置改变系统的工况。7.2模块式单元控制器(UNITARY CONTROLLER简称UC)对于所有冷/热调节系统、恒温/恒湿、或其他监控设备，UC除了可作 为独立操作的监控器，还能与网络连接组成一个庞大的控制网来对所有机 电设备进行直接数字控制.由于UC能提供精

15、确的控制，这样不仅保证了空 调环境的舒适程度，同时亦改善了能源管理，从而降低了整个系统的能源 损耗，增加成本效益。由于每个UC都是独立工作的，故不需依赖其他系统 的支持，而在网络上，任何一个UC发生故障都不影响整个系统的可靠性和操 作的连贯性。7。3控制系统7.3。1控制系统采用智能化联网管理，系统可通过计算机详细检查有 关设备运行数据，并把重要参数(实时的室外气温、湿度、冷冻水出、回水 温、冷却水出、回水温度、每台主机、冷冻、冷却水的出/回水压差)，制 冷主机、水泵、水塔风机的运行电流显示，记录保存或打印.若主机带有通 讯接口，更可把制冷主机内部运行的参数记录下来，供分析、报警、记录 及 进一步优化运行参数.有了详细的运行记录，对整个系统的运行、保养、维 修都带来极大的方便， 而且可根据需要随时更改运行程序。7.3。2 控制系统则是直接检查主机的冷冻，冷却进出水的压差（或流 量）,与高层建筑管道静压无关,并用数字方式在电脑上显示.只有在符合厂 家要求的压力范围方允许主机运行（压力太大也同样造成能耗及设备损 坏）。值班人员可很方便地通过电脑的显示确定系统是否正常，从而使整个 系统更可靠地工作。再者如冷却塔、膨胀水箱低水位（非运行中也可以） 均提前报警,避免了小问题而酿成的事故停机。7。3。3 操纵控制系统设有“