浅述中央空调变频节能控制系统

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1、浅述中央空调变频节能控制系统深圳市共济科技有限公司【摘要】木文根据中央空调设计运行特点，提出中央空调变频节能控制系统方案，方案采用变频控制及自动控制技术，优化中央空调机组运行模式，达到提高中央空调供冷效率、提升能效的目的。【关键词】中央空调；节能；变频技术；自动控制引言中央空调普遍应用于工业、数据中心、商用建筑等领域，为建筑设施提供冷源，用来保证各类建筑的舒适度，其能源消耗是建筑总能源消耗的重要组成部分，占有巨大比重，提高中央空调能效，降低能耗，是降低建筑运营成木的重要举措之一。通常，为满足建筑的冷量需

2、求，中央空调系统设计是按天气最热、负荷最大时设计，且留有10%-20%左右的设计余量。然而中央空调仅在夏季最热时运行在高负载状态，在早晚或者在过渡季节，空调大部分时间工作在部分负荷状态下，整个中央空调系统处于低效率状态，造成了能源的浪费。传统的中央空调控制方式，是人工调节定频工作，人工减少或增加投入的主机及相关辅助设备，使中央空调制冷量满足末端负荷需求。但是这种控制方式不够灵活，缺乏实时性，节能的效果不够明显。对此，木文提出利用变频技术及自动控制技术，组建中央空调节能控制系统（以下简称“节能系统”），动

3、态调节中央空调各设备运行方式，使中央空调制冷量与末端负荷需求达到平衡，从而达到提高能效，降低能耗的目的［1］。一、节能系统组成及架构节能系统由监控设备与上位平台组成，监控设备完成中央空调设备的监测、控制与调节等功能，上位平台完成中央空调设备操作、状态显示、参数设置、数据记录及故障报警等功能。监控设备包含主控装置、水泵变频控制装置、冷却塔控制装置及传感器。主控装置主控装置是节能系统的运算中心，通过采集水泵、冷水组机、冷却塔风机及中央空调运行工况等参数，由节能控制运算逻辑计算，并输出相关指令控制各设备的运行

4、⑵。冷水机组及其阀门的运行状态及控制由主控装置直接实现，由主控装置自带的模块量采集模块，完成传感器的数据采集，并通过通讯方式与其他控制装置完成数据交换，完成设备的运行状态采集及控制功能。水泵变频控制装置水泵变频控制装置是驱动、控制及保护冷冻泵、冷却泵的装置，主要组成部分为PLC、变频器、断路器等器件，为节能系统的重要组成部分。本装置带逻辑控制功能，具备简单的逻辑控制及保护功能。节能系统运行吋，本装置接收主控装置指令，输出变频器启动信号及频率信号，实时调节冷冻泵与冷却泵的运行频率。冷却塔控制装置冷却塔控制

5、装置是驱动、控制及保护冷却塔风机的装置，主要组成部分为PLC、断路器及接触器等器件。主要完成冷却塔及其对应阀门的驱动及控制功能，装置带驱动冋路。本装置接收主控装置的指令，输出冷却塔的启停信号及对应阀门的开闭信号。传感器配置1）在冷冻供冋水总管上分别安装温度传感器及压力传感器，用于监测冷冻供冋水的温度及压力；2）在供水总管上安装流量计，用于监测冷冻水供水流量;3）在冷却水进岀水总管上分别安装温度传感器，用于监测冷却水进岀水温度；4）在室外安装温湿度传感器，用于监测环境参数。二、节能控制系统变频控制逻辑1）

6、冷冻水系统节能控制逻辑中央空调冷冻水是独立的循环水系统，通过末端风机盘管与环境进行热量交换。在中央空调运行过程中，冷冻水总管回水温度可间接反映出末端用冷的需求情况，冷冻水系统节能控制的核心是通过调节冷冻水流量，使供冷与热负荷需求达到平衡⑶。在实际应用中，可使冋水温度作为控制参量，进行冷冻泵变频调节，空调冷冻水系统管路一般都较长，冷冻水循环周期长达十几分钟至几十分钟，温度采样的时滞性很大，在控制中需考虑，可通过冋水温度的变化趋势来作为升频与降频的判断条件，控制逻辑图如下：2）冷却水系统节能控制逻辑冷却水系

7、统包含冷却泵、冷却塔及相关管路。冷水机组在制冷吋，其冷凝器的热量由冷却水系统带走，通过冷却塔使热量散发至外部环境。由于气候条件和排热负荷的时变性，需冷却的热量随吋变化，在低负载时冷却系统可降低冷却水循环流量，降低冷却泵运行频率，达到降低能耗的目的。--般冷水机组冷却水出水的设计温度为37度，冷却泵频率可使用冷却水出水温度作为控制参量，实时调节冷却水运行工况，控制逻辑如下：系统保护逻辑⑷1）冷冻水低流量保护当冷水机组冷冻水流量低于设定的下限值吋，节能系统自动使冷冻泵升频，保障冷水机组蒸发器的安全运行。2）

8、冷冻水低温保护当冷水机组蒸发器的岀水（即冷冻水的供水）温度低于设定的下限值吋,节能系统自动使冷冻泵升频，以保障冷水机组蒸发器的安全运行。3）冷冻水低压差保护当冷冻水供冋水压差ΔP小于设定的下限值吋，节能系统自动使冷冻泵升频，以保障末端空调设备所需的水流量。4）冷冻水高压差保护当冷冻水供冋水压差ΔP大于设定的上限值吋，节能系统自动使冷冻泵降频，以保障空调系统的安全运行。5）冷却水出水高温保护当冷水机组冷凝器的冷却水出水