上海中央空調(diào)改造技術(shù)

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　　空調(diào)已經(jīng)成為大型建筑和辦公環(huán)境的必備項目，但是空調(diào)的耗能也是十分驚人的。空調(diào)的節(jié)能潛力是很大的，人們逐漸認識到了節(jié)約能源的重要性，因此節(jié)能減排是一項重大舉措。今天永安昌盛小編就來給大家分享一下上海中央空調(diào)改造技術(shù)。

　　一、系統(tǒng)節(jié)能改造原理

　　1、對冷凍泵進行變頻改造控制原理說明如下：PLC控制器通過溫度模塊及溫度傳感器將冷凍機的回水溫度和出水溫度讀入控制器內(nèi)存，并計算出溫差值;然后根據(jù)冷凍機的回水與出水的溫差值來控制變頻器的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)出水的流量，控制熱交換的速度;溫差大，說明室內(nèi)溫度高系統(tǒng)負荷大，應(yīng)提高冷凍泵的轉(zhuǎn)速，加快冷凍水的循環(huán)速度和流量，加快熱交換的速度;反之溫差小，則說明室內(nèi)溫度低，系統(tǒng)負荷小，可降低冷凍泵的轉(zhuǎn)速，減緩冷凍水的循環(huán)速度和流量，減緩熱交換的速度以節(jié)約電能;

　　2、對冷卻泵進行變頻改造由于冷凍機組運行時，其冷凝器的熱交換量是由冷卻水帶到冷卻塔散熱降溫，再由冷卻泵送到冷凝器進行不斷循環(huán)的。

　　冷卻水進水出水溫差大，說明冷凍機負荷大，需冷卻水帶走的熱量大，應(yīng)提高冷卻泵的轉(zhuǎn)速，加大冷卻水的循環(huán)量;溫差小，則說明，冷凍機負荷小，需帶走的熱量小，可降低冷卻泵的轉(zhuǎn)速，減小冷卻水的循環(huán)量，以節(jié)約電能。

　　3、冷卻塔風機變頻控制通過檢測冷卻塔水溫度對冷卻塔風機進行變頻調(diào)速閉環(huán)控制，使冷卻塔水溫度恒定在設(shè)定溫度，可以有效地節(jié)省風機的電能額外損耗，能達到最佳節(jié)電效果。

　　4、室內(nèi)風機組變頻控制通過檢測冷房溫度對變風機組的風機進行變頻調(diào)速閉環(huán)控制，實現(xiàn)冷房溫度恒定在設(shè)定溫度。室內(nèi)風機組變頻控制后可達到理想的節(jié)電效果，并且空調(diào)效果較佳。

　　二、中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造的具體方案

　　1 、冷凍(媒)水泵系統(tǒng)的閉環(huán)控制

　　制冷模式下冷凍水泵系統(tǒng)的閉環(huán)控制

　　該方案在保證最末端設(shè)備冷凍水流量供給的情況下，確定一個冷凍泵變頻器工作的最小工作頻率，將其設(shè)定為下限頻率并鎖定，變頻冷凍水泵的頻率調(diào)節(jié)是通過安裝在冷凍水系統(tǒng)回水主管上的溫度傳感器檢測冷凍水回水溫度，再經(jīng)由溫度控制器設(shè)定的溫度來控制變頻器的頻率增減，控制方式是：冷凍回水溫度大于設(shè)定溫度時頻率無極上調(diào)。

　　該模式是在中中央空調(diào)中熱泵運行(即制熱)時冷凍水泵系統(tǒng)的控制方案。同制冷模式控制方案一樣，在保證最末端設(shè)備冷凍水流量供給的情況下，確定一個冷凍泵變頻器工作的最小工作頻率，將其設(shè)定為下限頻率并鎖定，變頻冷凍水泵的頻率調(diào)節(jié)是通過安裝在冷凍水系統(tǒng)回水主管上的溫度傳感器檢測冷凍水回水溫度，再經(jīng)由溫度控制器設(shè)定的溫度來控制變頻器的頻率增減。不同的是：冷凍回水溫度小于設(shè)定溫度時頻率無極上調(diào)，當溫度傳感檢測到的冷凍水回水溫越高，變頻器的輸出頻率越低。

　　2 、 冷卻水系統(tǒng)的閉環(huán)控制

　　目前，在冷卻水系統(tǒng)進行改造的方案最為常見，節(jié)電效果也較為顯著。該方案同樣在保證冷卻塔有一定的冷卻水流出的情況下，通過控制變頻器的輸出頻率來調(diào)節(jié)冷卻水流量，當中中央空調(diào)冷卻水出水溫度低時，減少冷卻水流量;當中中央空調(diào)冷卻水出水溫度高時，加大冷卻水流量，從而達到在保證中中央空調(diào)機組正常工作的前提下達到節(jié)能增效的目的。

　　現(xiàn)有的控制方式大都先確定一個冷卻泵變頻器工作的最小工作頻率，將其設(shè)定為：

　　下限頻率并鎖定，變頻冷卻水泵的頻率是取冷卻管進、出水溫度差和出水溫度信號來調(diào)節(jié)，當進、出水溫差大于設(shè)定值時，頻率無極上調(diào)，當進、出水溫差小于設(shè)定值時，頻率無極下調(diào)，同時當冷卻水出水溫度高于設(shè)定值時，頻率優(yōu)先無極上調(diào)，當冷卻水出水溫度低于設(shè)定值時，按溫差變化來調(diào)節(jié)頻率，進、出水溫差越大，變頻器的輸出頻率越高;進、出水溫差越小，變頻器的輸出頻率越低。

　　3、介紹變頻節(jié)電原理：

　　變頻節(jié)能原理：由流體傳輸設(shè)備(水泵、風機)的工作原理可知：水泵、風機的流量(風量)與其轉(zhuǎn)速成正比;水泵、風機的壓力(揚程)與其轉(zhuǎn)速的平方成正比，而水泵、風機的軸功率等于流量與壓力的乘積，故水泵、風機的軸功率與其轉(zhuǎn)速的三次方成正比(即與電源頻率的三次方成正比)。變頻器節(jié)能的效果是十分顯著的，這種節(jié)能回報是看到見的。特別是調(diào)節(jié)范圍大、啟動電流大的系統(tǒng)及設(shè)備，通過圖三可以直觀的看出在流量變化時只要對轉(zhuǎn)速(頻率)稍作改變就會使水泵軸功率有更大程度上的改變，就因此特點使得變頻調(diào)速裝置成為一種趨勢，而且不斷深入并應(yīng)用于各行各業(yè)的調(diào)速領(lǐng)域。

　　根據(jù)上述原理可知：改變水泵、風機的轉(zhuǎn)速就可改變水泵、風機的輸出功率。

　　4、介紹系統(tǒng)電路設(shè)計和控制方式

　　根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)的一般裝機，建議在冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)各裝兩套ABB ACS800一體化變頻調(diào)速控制柜，其中冷卻變頻調(diào)速控制柜供兩臺冷卻水泵切換(循環(huán))使用，冷凍變頻調(diào)速控制柜供兩臺冷凍水泵切換(循環(huán))使用。變頻節(jié)能調(diào)速系統(tǒng)是在保留原工頻系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝改裝的，變頻節(jié)能系統(tǒng)的聯(lián)動控制功能與原工頻系統(tǒng)的聯(lián)動控制功能相同，變頻節(jié)能系統(tǒng)與原工頻系統(tǒng)之間設(shè)置了聯(lián)鎖保護，以確保系統(tǒng)工作安全。利用變頻器、人機界面、PLC、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、溫度傳感器、溫度模塊等器件的有機結(jié)合，構(gòu)成溫差閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)水泵的輸出流量，為了達到節(jié)能目的提供了可靠的技術(shù)條件。

　　5、系統(tǒng)主電路的控制設(shè)計

　　根據(jù)具體情況，同時考慮到成本控制，原有的電器設(shè)備盡可能的利用。冷凍水泵及冷卻水泵均采用一用一備的方式運行，因備用泵轉(zhuǎn)換時間與空調(diào)主機轉(zhuǎn)換時間一致，均為一個月轉(zhuǎn)換一次，切換頻率不高，決定將冷凍水泵和冷卻水泵電機的主備切換控制利用原有電器設(shè)備，通過接觸器、啟停按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)進行電氣和機械互鎖。確保每臺水泵只能由一臺變頻器拖動，避免兩臺變頻器同時拖動同一臺水泵造成交流短路事故;并且每臺變頻器任何時間只能拖動一臺水泵，以免一臺變頻器同時拖動兩臺水泵而過載。

　　6、系統(tǒng)功能控制方式

　　上位機監(jiān)控系統(tǒng)主要通過人機界面完成對工藝參數(shù)的檢測、各機組的協(xié)調(diào)控制以及數(shù)據(jù)的處理、分析等任務(wù)，下位機PLC主要完成數(shù)據(jù)采集，現(xiàn)場設(shè)備的控制及連鎖等功能。具體工作流程：開機：開啟冷水及冷卻水泵，由PLC控制冷水及冷卻水泵的啟停，由冷水及冷卻水泵的接觸器向制冷機發(fā)出聯(lián)鎖信號，開啟制冷機，由變頻器、溫度傳感器、溫度模塊組成的溫差閉環(huán)控制電路對水泵進行調(diào)速以控制工作流量，同時PLC控制冷卻塔根據(jù)溫度傳感器信號自動選擇開啟臺數(shù)。當過濾網(wǎng)前后壓差超出設(shè)定值時，PLC發(fā)出過濾堵塞報警信號。送風機轉(zhuǎn)速的快慢是由回風溫度與系統(tǒng)設(shè)定值相比較后，用PID方式控制變頻器，從而調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速，達到調(diào)節(jié)回風溫度的目的。停機：關(guān)閉制冷機，冷水及冷卻水泵以及冷卻塔延時十五分鐘后自動關(guān)閉。保護：由壓力傳感器控制冷水及冷卻水的缺水保護，壓力偏低時自動開啟補水泵補水。

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