集中空调冷冻站若干节能优化控制方法分析

《集中空调冷冻站若干节能优化控制方法分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、集中空调冷冻站若干节能优化控制方法分析　　　　来源:《智能建筑与城市信息》　作者：王志时间：2009-08-1209:27:51【关键词】冷冻站冷却塔效率湿球温度固定逼近度1冷冻站常规监控内容（1）冷水机组：控制冷水机组启停控制、监测冷水机组运行状态、监测冷水机组故障报警、监测冷冻出水的水流状态、监测冷却出水的水流状态、控制冷却出水管上电动蝶阀的开启，并监测阀门状态、建筑设备智能监控系统预留一个通讯接口与机组群控主板通讯。（2）一次冷冻泵：控制一次冷冻泵启停、监测一次冷冻泵运行状态、检测一次冷冻泵的故障报警。（3）二次冷冻泵：控制二次冷冻

2、泵启停、监测二次冷冻泵运行状态、检测二次冷冻泵的故障报警、根据冷冻水供回水总管压差值进行二次冷冻泵变频控制。（4）冷却水泵：控制冷却水泵启停、监测冷却水泵运行状态、检测冷却水泵的故障报警。（5）冷却塔：监视冷却塔风机的运行状态、故障报警、对风机进行变频控制、控制冷却塔进出水支管上的蝶阀开启，并监测蝶阀状态、根据冷却塔总供水温度调节冷却供回水旁通阀，并联动冷却塔风机启停台数。（6）补水泵、软化水箱：监视补水泵的运行状态、监测补水箱低液位报警状态。2冷水机组节能优化控制方法《公共建筑节能设计标准》中对冷热源系统的控制基本要求：①对系统冷、热量

3、的瞬时值和累积值进行监测，冷水机组优先采用由冷量优化控制运行台数的方式；②技术可靠时，宜对冷水机组出水温度进行优化设定。下面对上述两种优化控制方法简要作分析。（1）冷水机组台数控制依据冷量的冷水机组台数控制方法主要是通过计算冷冻站总输出冷量来启停冷水机组。控制条件为计算冷量值：计算公式：公式（1）其中：QC——制冷量kW；GC——冷冻水的流量m3/h；CP——水的定压比热容4.186kj/kg·℃；——水的密度1000kg/m3；TC,in，TC,out——冷冻水的进、出口水温℃；△TC——冷冻水供回水温差℃。每增加新一组设备时，判断冷量

4、条件为计算冷量超出机组总标准冷量的15%，例如现在已经开启一组，而冷量要求超出900冷吨的15%，再延时20~30分钟后判断负荷继续增大时，即开启新一组设备。关闭一组设备的判断冷量条件为计算冷量低于机组总标准冷量的90%，例如现在已经开启两组设备均为900冷吨机组，且冷量在逐渐下降，在冷量要求低于900冷吨的90%以下，且延时20~30分钟后判断冷量条件无变化，即关闭其中一组运行时间较长的冷水机组及附属设备。（2）冷冻水出水温度优化设定冷冻水供水温度的优化控制用来优化冷水机组和冷冻水分配系统的运行，在满足建筑冷负荷需要的同时，实现制冷水机

5、组和冷冻水泵能耗的最小。当冷冻水的供水温度升高时，空调末端系统的传热效果将会恶化，因此需要更多的冷冻水量，冷冻水泵能耗将增加。当冷冻水供水温度降低时，末端的传热效果将会改善，因此需要较少的冷冻水量，但是随着冷冻水量的减少，制冷水机组蒸发温度及蒸发压力也会降低，因此会增加制冷压缩机的能耗，合理的优化方法应该使冷水机组和冷冻泵的总能耗最小。通过我方与香港理工大学的共同研究，对不同冷冻水出水温度条件下冷水机组和水泵的能耗进行了分析研究（如图1、2所示）。图1冷水机组和冷冻水泵分项能耗变化图2冷水机组和冷冻水泵总能耗变化结果表明，随着冷冻水供水温

6、度的升高，水泵功耗增加，而制冷水机组的功耗减少；当供水温度从4.5℃变化到7.0℃时，总功耗呈现的是减少的趋势，而当温度达到7.0℃以上时，总功耗呈现增加趋势。当冷冻水的温度升高到7.0℃，达到最小总功耗5131kW，与设计工况下供水温度5.5℃下的总功率相比减少了23kW，即降低了0.44％。实际应用过程中，应依据不同项目的设备性能参数，建立冷水机组和冷冻水泵的能耗模型，通过求取能耗最小值，得到冷冻水供水温度优化设定值。3冷冻水供回水压差设定值空调一次泵系统和二次泵系统都涉及冷冻水供回水压差设定值的问题，不同之处在于一次泵系统常用压差设

7、定值调节分集水器间的旁通阀开度，二次泵系统常用压差设定值控制二次冷冻泵的运行频率。压差设定值的作用经常被施工单位和调试人员所忽视，如果设置适当，压差控制系统或压差旁通阀便形同虚设。从水力工况来分析，压差设定值偏低，旁通阀容易打开，造成流经末端的冷冻水流量较少，末端设备供冷不足，造成室内环境温湿度无法保证，而压差设定值偏大，对于一次泵系统，旁通阀门旁通流量偏小，影响冷水机组正常所需运行台数的调节，增加空调系统冷水系统的电耗；对于二次泵系统，二次泵接近额定转速而达不到节能目的。设计过程应重视压差设定值对整个系统的影响，正确合理确定参数值，满足

8、末端用户供冷需求，同时实现对空调系统的经济运行调节。4冷却塔节能优化控制方法冷却塔是冷冻站的组成部分，功能是排除冷水机组冷凝器侧的热量，其性能的优劣将直接影响冷水机组的能耗。常规的冷却塔控制方