节能空调变频控制系统研究
节能空调变频控制系统的研究
【摘要】空调电能的消耗非常大，利用变频器控制系统，自动调节水泵的输出流量，达到节能目的提供了可靠的技术条件，能够有效的节省电能的消耗，这样可以取得经济和社会效益的最大化。【关键词】节能空调变频控制
1 前言
空调系统随着人们生活水平的提高，但是空调电能的消耗非常大，约占建筑物总电能消耗的50%。，实际上空调系统满负载时间很短，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。空调系统中冷冻主机的负荷却不能自动调节负载，造成了电能的无端浪费。
随着变频技术的日益成熟，利用变频器、plc、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量，达到节能目的提供了可靠的技术条件。
2 节能空调中变频控制系统
变频控制系统通过变频器、plc、数模转换模块、温度模块和温度传感器等构成温差闭环自动控制，根据负载轻重自动调整冷冻主机中水泵的运行频率实现高效节能方法。
2.1 中央空调系统简介
空调系统的工作过程是一个不断进行能量转换以及热交换的过程。其理想运行状态是：在冷冻水循环系统中，在冷冻泵的作用下冷冻水流经冷冻主机，在蒸发器进行热交换，被吸热降温后（7℃）
换热站节能变频调控系统控制方案
换热站节能变频节能系统控制方案 一、热交换站的二次供暖循环水概况 热交换站的二次供暖循环水运行系统都是通过电机带动定量循环泵来提供循环水的动力。通常设计人员在电机选型时，由于电机按一定模数分级，往往选择功率比水泵输入功率大的电机，功率留有一定余量。我们知道热交换站内二次供暖系统根据流量情况可分为定流量系统和变流量系统，无论那种系统，电机都是直接接市电一直以工频运行，电机都要全速运转，无法随着供暖负荷的变化而变化，循环泵输出流量是恒定的，当根据天气温度或供暖负荷变化需要对循环水流量进行控制和调节时，通常的控制手段是开大阀门或关小阀门来人为调节，这样在阀门上产生了附加损失，使得能量因为阀门的节流损失消耗掉了，浪费了大量能源。又由于温度是个滞后参数，调节周期长，用阀门调节控制精度受到限制。泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行，存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点，时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象，不但浪费能源而且加快了设备损耗。 循环水泵采用变频控制能较好地解决这个问题。在满足供热的条件下，调节电机转速，保证一定的系统压差，可获得可观的节电效果。 二、变频调速节能原理 通过流体力学的基本定律可知：循环泵属平方转矩负载，其n(转速)、Q(流量)、H(压力)以及P(轴功率)具有如下关系：Q∝n ，H∝n2，P∝n3；即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。可以看出改变电机转速可以调节循环泵的流量的方法，要比采用阀门调节更为节能经济，设备运行工况也将得到明显改善。电机的转速与工作电源输入频率成正比，即：n =60 f（1-s）／p，（式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）,由于s、p对某一电机是固定值，因此通过改变电动机工作电源频率能达到改变电机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术，集电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。 对循环水系统进行变频的改造正是基于以上原理。改造后的系统，将室外温度、系统供回水压差及回水温度作为输入参数，加上PLC控制器处理下达变频调速指令，通过变频器适时适量地控制循环泵电机的转速来调节循环泵的输出流
智能电网节能优化调度系统
智能电网节能优化调度系统 王朝明[1][2]，马春生[2] （东南大学江苏南京 210096）[1] （南京软核科技江苏南京 210019）[2] 摘 要：本文基于智能电网和节能发电调度背景下，针对现代地区电网调度的特点，提出了智能电网节能优化调度系统，本系统由电网经济运行控制系统、分布式无功电压优化控制系统、能耗在线监测及综合降损分析系统、分布式电源优化调度和大用户优化调度等多个模块构成。通过该系统，地区电网能够实现有功无功的联合优化控制，在智能电网调度的正常模式下，实现电网在安全约束条件下的经济运行。 关键词：节能优化调度，节能发电调度，智能电网，经济运行，无功电压优化，在线线损 0 引言 经济调度的目标是在保证电网安全运行的前提下，尽可能提高电网运行的经济性。传统的经济调度一般只考虑当前运行方式的安全性约束，而不考虑预想故障条件下的安全性约束，从而使问题大大简化，数值计算简单迅速，其结果则可能导致调度后电网因不满足预想故障条件下的安全性约束而进入预警状态，下一断面又需进行预防控制以消除预警状态，从而出现控制振荡现象。为避免出现上述情况，在经济调度问题中应加入预想故障条件下的安全性约束。其求解可在传统经济调度结果的基础上，借鉴预防控制问题的求解方法加以实现。 在智能电网环境下，要求各级调度在安全可靠、经济环保、运行效率等多个目标下进行优化调度，要求传统的调度转为以节能、环保、经济为目标，以公正友好的方式接纳各种电源，能够兼顾多目标优化、灵活协调、安全可靠。在智能电网环境下，传统的经济调度要转变为节能优化调度，调度员也只有在节能优化调度帮助下才能达到智能电网的要求。 在节能发电调度和智能电网的背景下，智能电网节能优化调度是地区电网经济运行的综合决策平台，为地调提供了智能电网下、节能环境下地区电网经济运行整体解决方案。它以系统安全运行为约束条件，以降损节能为目标进行经济调度。1地区电网节能优化调度系统的定位 1.1与省网节能发电调度的关系 为实现节能减排目标，引导电源结构向高效率、低污染方向发展，2007年8月，国家发展和改革委员会等部门提出了《节能发电调度办法（试行）》（以下简称《办法》），要求改革现行发电调度方式，开展节能发电调度[1]。 节能发电调度是指在保障电力可靠供应的前提下，按照节能、经济的原则，优先调度可再生发电资源，按机组能耗和污染物排放水平由低到高排序，依次调用化石类发电资源，最大限度地减少能源、资源消耗和污染物排放。节能调度的基本原则是：以确保电力系统安全稳定运行和连续供电为前提，以节能、环保为目标，通过对各类发电机组按能耗和污染物排放水平排序，以分省排序、区域内优化、区域间协调的方式，实施优化调度，并与电力市场建设工作相结合，充分发挥电力市场的作用，努力做到单位电能生产中能耗和污染物排放最少。 目前节能发电调度主要在广东、贵州、四川、江苏和河南五个省份进行试点。由于受到金融危机的影响，节能发电调度的试点遇到不少阻力。但是，节能降耗和污染减排是“十一五”期间一项全社会任务，是构建和谐社会的重要因素。国家在“十一五”规划中提出2010年单位GDP能耗下降20％，这个任务非常艰巨。因此随着经济复苏，节能发电调度的试点会不断推进。 节能发电调度是从省调层面，以降损节能为目标，对大型发电机、高耗能机组、新能源进行优化调度。地区电网作为省级电网的子网，同样需要降损节能。两者有机配合才能真正实现降损节能的目标。 1.2与智能调度的关系 近年来，智能电网是国际电力业界的热门话题，被认为是改变未来电力系统面貌的电网发展模式。我国国家电网公司已明确提出要“建设坚强的智能电网”的规划。 目前，在扩大内需的大背景下，智能电网的
中央空调节能自控系统改造方案设计
1.1空调自控系统改造方案 1.1.1控制设备范围 一套制冷系统中的制冷机组、冷冻水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔、相关 阀门、膨胀水箱、软化水箱等。 1.1.2空调自控系统 1.1. 2.1.监测功能信息采集优化 A通过冷机通讯接口读取（包括但不限于）以下参数： 冷水机组运行状态、故障报警状态 冷冻水供/回水温度、冷却水供/回水温度 冷冻水温度设定值 运行时间、压缩机运行电流百分比、压缩机运行小时数、压缩机启动次数、蒸发温度、冷凝温度、蒸发压力、冷凝压力。 B冷冻水系统 冷冻水泵运行状态、故障报警、手/自动模式反馈(DI) 冷冻水补水泵运行状态、故障报警、手/自动模式反馈(DI) 冷冻水供回水管温度、水流量反馈(AI) 冷冻水泵进口、出口分支管压力(AI) 冷冻水供回水环网压力、冷冻水供回水环网间压差反馈(AI) 冷冻水泵变频器频率反馈(AI) 最不利末端供回水压差
C冷却水系统 冷却水泵、冷却塔风机运行状态、故障报警、手/自动模式反馈(DI) 冷却水供回水管温度、环网水流量反馈(AI) 冷却水泵进口、出口分支管压力反馈(AI) 冷却水泵、冷却塔风机变频器频率反馈(AI) 冷却水补水泵运行状态、故障报警、手/自动模式反馈(DI) D电动蝶阀 压差旁通阀开度反馈（AI） 免费供冷管路上切换电动蝶阀开关状态反馈（DI）E液位监控 膨胀水箱超高、超低水位监测(DI) 软化水补水箱高、低水位监测（DI） F其他参数 室外干球温度、相对湿度（AI） 计算室外湿球温度、焓值 免费供冷系统水泵运行、故障、手/自动状态（DI） 免费供冷板换进出口压力监测（AI） 1.1. 2.2.控制功能 1、冷水机组启/停控制、出水温度设定（通过冷机通讯接口控制） 2、冷冻水系统： 冷冻水泵启/停控制(DO)及反馈
变频空调电控系统的设计
变频空调电控系统的设计 摘要：介绍空调变频器的SPWM原理，并以西门子专用单片机C504构成的电控系统为例，说明变频空调器电控系统的基本结构、实现方法及关键技术。 Abstract: This paper introduces the principle of air－ conditioner transducer′ s SPWM and explains its electronic－ controlled system′ s basic structure, implementing method and pivotal technique by a electronic－ controlled system being made of single－ chip C504, produced by SIEMENS . 关键词：专用单片机SPWM变频 Keywords: Special single－ chip， SPWM， Frequency conversion 1引言 空调系统目前已经广泛地应用于生产、生活中。随着能源的日趋减少，大气污染愈加严重，节能已是1个不容忽视的问题。众所周知，变频空调是1种集节能、舒适、静噪于一体的新型产品，它刚一问世，就显示出强大的生命力，可以预料，下世纪的空调将会以更快的步伐实现变频化。变频空调结构。 图1变频空调电控系统示意 图2C504内部结构图 其中室内部分接收遥控器送来的控制信息，并根据室内空气温度、热交换器温度以及室外机送来的状态信息，经过模糊推理，向室外机送出控制信息，包括：变频压缩机运行频率、四通阀状态等。室外机根据室内机送来的控制信息，产生SPWM波形，驱动压缩机在相应的频率上运转。在运转控制过程中，随着室外温度的不同、压缩机排气温度的变化以及发热器件温度的变化自动调整运行频率，使压缩机始终处于最佳运行状态。同时室外机还不断检测电流、电压的变化，检测短路、过电压、欠压等故障的发生，及时采取保护措施，以保障控制系统的良好运行。 研制的新型变频空调电控系统中，室内机、室外机的各种控制功能都是由SIEMENS公司生产的专用单片机C504完成的。该类单片机除了一般单片机的通用功能外，还有1个专门用来驱动三相交流变频压缩机和无刷无传感器的直流压缩机的CCU单元，功能强大，性能好，编程方便。 2C504中CCU工作原理 一般变频空调压缩机分三相交流变频和直流变频两种。C504单片机对这两种类型的压缩机都可以驱动，仅仅是编程方法不同而已。 图2为C504内部结构框图。图中可看出C504由CPU,CCU及异步通信等3部分组成，其中CPU部分和8051完全兼容。CCU部分是其最有特色的独立单元，它包括有独立的定时器、比较器、分频器和寄存器等，可脱离CPU独立工作，其目的是产生频率可变的三相正弦交流电。 2.1周期和偏置量的计算 假设脉宽调制频率为20kHz，即fPWM=20kHz，这就意味着fPWM的比较定时器1每隔50μs 产生一次中断，在其中断服务程序中形成新的脉冲宽度值，存入比较寄存器之中。由于依时间而变的脉冲序列的脉宽要符合正弦波形的要求，因此实时计算脉宽是不可能的。最通用的方法是在内存建立一个正弦表，在中断服务程序执行过程中周期地读出，送到比较寄存器中，以便形成SPWM波形。在设计中，我们把确定PWM周期的比较定时器1设置成模式1状态，即所
控制系统节能优化技术研究与应用探讨
控制系统节能优化技术研究与应用探讨 发表时间：2019-09-18T08:58:11.450Z 来源：《电力设备》2019年第7期作者：许明阳朱秀春 [导读] 摘要：燃煤电厂在生产过程中一般通过运行操作优化（运行调度）、主辅机设备节能改造来提高机组经济性，本文通过分析火电厂节能降耗管理措施现状及发展趋势，提出了通过控制系统节能优化技术降低机组能耗的思路，为热控技术管理提供新的理念和方向。 (华润电力（贺州）有限公司广西贺州 542709) 摘要：燃煤电厂在生产过程中一般通过运行操作优化（运行调度）、主辅机设备节能改造来提高机组经济性，本文通过分析火电厂节能降耗管理措施现状及发展趋势，提出了通过控制系统节能优化技术降低机组能耗的思路，为热控技术管理提供新的理念和方向。 关键词：控制系统节能优化、自动寻优控制、机组协调控制、自动控制节能化 1.概述 在传统燃煤电厂的生产运营管理中，降低机组能耗的措施主要通过运行操作调整、主辅机设备节能改造来实现，然而工艺设备节能改造需要投入大量的改造费用，且经过多年设备优化、调整优化，机务设备、运行调整在节能方面各种方式似乎已用尽，电厂生产运营节能管理该朝哪个方向发展成为了电厂经营管理日夜思索的问题。 2.控制系统节能技术研究探讨 对于火力发电厂来说，考核机组节能降耗关键指标为发电煤耗、厂用电率，要确保上述2个指标处于最低值，机组必须稳定在最佳经济工况运行。 2.2火电厂关键控制系统节能技术概述 2.2.1协调控制系统节能优化 2.2.1.1协调控制系统优化节能优化之“稳”、“准”原则 只要确保控制系统“稳”、“准”即可达到机组节能效果，因此机组协调控制系统需要不断持续改进，提高控制系统稳定性、准确性，将相关控制对象参数控制在机组最佳经济运行工况即可获得巨大的节能效果。 2.2.1.2协调控制系统优化节能优化之“细”原则 2.2.2送风控制系统 笔者所在电厂机组配置双进双出磨煤机制粉系统，根据其制粉系统特点，风量指令是通过负荷指令-风量函数F (x)后，进入超前滞后、惯性环节得到初始的送风指令，回路中的超前滞后环节的采用是为了满足先加风后加煤设置，以满足炉膛的燃烧过程。 对于送风控制系统优化相对比较简单，只需通过试验摸索最佳负荷指令-风量函数F (x)，并结合氧量校正回路优化即可将风量需求控制更加精准，达到降低送、引风机电耗，降低排烟损失和减少NO x排放。 2.2.3氧量自动寻优校正回路 负荷指令产生的风量指令还需考虑到实际煤种的变化情况，常规处理在控制回路中增加氧量校正的环节，以确保燃烧的稳定性和经济性，过高氧量会造成送、引风机电耗增加，锅炉排烟损失增大，同时NOx含量升高，增加下游脱硝设备运行损耗及液氨投量；过低氧量会造成锅炉燃烧不充分、烟气飞灰含碳及COe等不完全燃烧损失增大，同时燃烧产生大量COe对炉膛炉管有腐蚀作用，因此，合适氧量校正曲线对机组运行的稳定性和经济性尤为重要，氧量校正曲线优化对于机组节能具有重要作用。 2.2.4 一次风压自动寻优 一次风压控制回路策略一般采用定压或者根据机组负荷滑压方式，然而不管哪一种都是不经济的。 对于一次风压控制系统节能优化，可通过磨煤机入口风压、风量变化，结合机组负荷指令，在线计算一次风压目标值，实现一次风压自动寻优控制。 2.2.5加热器水位自动寻优控制 由于部分机组的水位给定值不科学，需要进行水位调整试验，确定合理的运行水位。试验方法很简单，机组运行平稳后，保持各参数不变，逐步提高加热器水位，观察疏水温度下降情况，当水位提高到疏水温度不再降低时，说明此时已无蒸汽进入水封，然后再考虑适当裕量即为最低水位值，而高水位则以不淹没排空气管为限。同时可在此基础上引入加热器端差等有关运行参数，在线修正加热器运行水位定值，实现自动寻优控制。 3.控制系统节能技术实例 贺州电厂先期于2014年展开“协调控制节能优化技术”、“氧量手动寻优控制”的研究，对相关控制回路进行了初步节能优化，从数据统计看取得了非常可观节能成果，主要优化内容如下： 3.1通过试验寻找锅炉最佳氧量控制模型，对燃烧控制系统氧量动态数学模型进行修正；优化后锅炉燃烧过剩空气系数控制更加精确，提高燃烧效率，降低送、引风机厂用电，使控制系统更佳节能。 3.2贺州电厂制粉系统配置了双进双出磨煤机，入炉煤量无法直接测量，因此采用了软测量模型计算入炉煤量；本次优化对双进双出磨煤机料位与入炉煤量的动态特性数学模型进行深度优化，为负荷风挡板控制系统、协调控制系统控制模型优化提供新的理论依据。使用新模型后，提高入炉煤软测量的准确性，使原软测量偏差30~50吨降低至5~13吨，使控制系统入炉煤量控制更加精准。 3.3对协调控制系统子系统“锅炉主控”比例、积分实施变参数控制策略，解决了原控制系统周期性波动问题；在主汽压力控制回路中增加变负荷过程中压力设定值的自适应产生算法回路，以改善机组变负荷过程中的压力调节品质。 3.4对协调控制汽机指令进行相应的修改，增加机组负荷指令对应函数的前馈量；增加压力解耦控制回，提高主要压力控制品质。 3.5根据南方电网两个考核细则标准，结合机组运营现状，优化一次调频控制回路模型，提高一次调频动作合格率。 3.6优化后降低了送、引风机厂用电率 2014年3月、9月分别对贺州电厂#2、1机组氧量控制动态数学模型进行优化设计后，对锅炉燃烧过剩空气系数控制更加精确，送、引风机电耗大幅降低。 4.优化后控制系统调节品质指标 贺州电厂在对协调控制系统进行节能优化后，各主要技术考核指标均优于1000MW级机组调节系统动、稳态偏差行业标准优良指标。
进行闭环控制的变频节能系统的研究与设计
进行闭环控制的变频节能系统的研究与设计 引言 触摸屏是一种新型可编程控制终端，是新一代高科技人机界面产品，适用于现场控制，可靠性高，编程简单，使用维护方便。在工艺参数较多又需要人机交互时使用触摸屏，可使整个生产的自动化控制的功能得到大大的加强。 PLC有着运算速度高、指令丰富、功能强大、可靠性高、使用方便、编程灵活、抗干扰能力强等特点。近几年，随着科学技术的不断进步，各行业对其生产设备和系统的自动化程度要求越来越高，采用现代自动化控制技术对减轻劳动强度、优化生产工艺、提高劳动生产率和降低生产成本起着很重要的作用。触摸屏结合PLC在闭环控制的变频节能系统中的应用是一种自动控制的趋势。 触摸屏和PLC在闭环控制的变频节能系统中的使用，可以让操作者在触摸屏中直接设定目标值（压力及温度等），通过PLC与实际值（传感器的测量值）进行比较运算，直接向变频节能系统发出运算指令（模拟信号），调节变频器的输出频率。并可实时监控到被控系统实际值的大小及变频器内的多个参数，实现报警、记录等功能。一般PLC结合触摸屏的闭环调节的变频节能系统如下图所示。 1、闭环控制的变频节能系统用途各种场合的变频节能系统的拖动方式及控制方式各有不同，具体应用时应根据实际情况选择设计。下面列举一些： 中央空调节能：冷冻泵、冷却泵、主机、却塔风机、风机盘管等。 恒压供水：水厂一、二级泵，供水管网增压泵、大厦供水水泵等 锅炉：引风机、送风机、给水泵等，变频节能系统的控制调节预处理信号由锅炉自动控制系统、DCS或多冲量控制系统给出。 汽轮机：循环泵、凝结泵等，其控制调节预处理信号由汽轮机自动控制系统及DCS给出。纯水处理系统：软化水泵、增压泵等。 洁净室：增压风机、FFU群控等等。
变频空调系统调节特性研究(精)
变频空调系统调节特性研究 STUDY ON THE ADJUSTING PERFORMANCE OF VARIABLE FREQUENCY AIR CONDITIONING SYSTEM 1 引言变频压缩机的使用，提高了空调器的部分负荷时的性能，用变容量的柔性控制代替了起停控制，同时也提高了室内的热舒适性。电子膨胀阀的出现在家用小型空调器中取代毛细管，对压缩机吸气过热度进行有效的控制，改善了变频空调的非标准工况下的性能，也增加了空调器的调控手段。两者的出现不仅使空调器的性能得到改善并将大大加快空调器机电一体化的进程[1,2,3]。随着日本向中国开放变频压缩机市场，变频空调器成为空调器厂家新的经济增长点，所以，变频空调器的研究开发成为了国内空调器厂家和研究团体的热点课题。由于变频空调系统性能的优劣不仅取决于制冷系统的优化匹配，还在很大程度上取决于控制系统特别是控制策略的好坏。变频空调控制系统的控制对象是一个多目标非线性系统，可采用模糊理论、人工神经网络理论、遗传算法等现代控制理论来实现。但仅仅控制室温等人体舒适性参数是不够的，必须综合考虑空调系统的可靠性、稳定性和室内环境的舒适性因素，而这些因素都和制冷系统特性密切相关。所以研究空调系统的特性是开发变频空调系统及其控制系统的前提。本文利用变频空调系统仿真模型，利用其仿真结果分析了多种因素对变频崆调系统性能的影响规律，为变频空调系统的开发提供了一定的理论指导。 2 影响因素以压缩机为核心将影响制冷系统性能和制冷剂状态的因素分为两大类：扰动因素和调节因素，实际上制冷系统的运行过程即为扰动和调节因素的对立统一过程。 2.1 扰动因素扰动因素是指被动影响制冷系统性能和制冷剂状态的因素。VRV系统中的扰动因素有以 下内容：室外环境工况指室外环境的温、湿度条件。室内环境工况 指各室内环境的温、湿度条件。室内机风速当将室内机风速成的控制权交与用户时，室内机风速的改变对于制冷系统而言，将成为被动影响制冷循环的因素。室内机运行模式按流经室内换热器的制冷剂状态不同，室内机的运行模式分为制冷（包括除湿）、制热模式两类，不包括送风模式。 2.2 调节因素调节因素是指通过控制系统的调节部件主动影响制冷系统性能和制冷剂状态的因素。在VRV系统中的调节因素包括以下内容：压缩机运行频率压缩机运行频率是调节制冷循环、改善系统性能的主要因素。在变频空调系统中，通常利用压缩机频率直接控制室温。电子膨胀阀开度在变频空调系统中，室温和蒸发器出口过热度可以通过压缩机频率和电子膨胀阀开度实现解耦控制，故一般采用电子膨胀阀单独控制蒸发器出口过热度。室外换热器风速室外机换热器的风速是调节制冷循环状态、改善系统性能的主要因素之一。无论室外换热器作为蒸发器还是冷凝器使用时，对换热器的各种风速进行调节，可以分级控制换热器的容量，进而控制制冷循环的冷凝温度和蒸发温度等制冷剂状态参数。此外，还有热气旁通除霜电磁阀等也是系统的调节因素。 3 调节特性分析变频空调系统的性能不仅与压缩机的频率有关，而且与室内、外热交换器的容量和室内、外环境工况有密切的关系。根据文献[4,5]中提出的稳态枋真模型进行仿真计算，从仿真结果可以清楚地看到压缩机频率、热交换器容量和室内、外环境工况对变频空调系统的性能及制冷剂状态参数的影响规律。为分析方便，在图1～图5中将空调系统的能参数表示在同一图上， 其中，冷凝和蒸发温度放大了100倍，能效比EER（制冷量和耗功量之比）放
能源管理系统优化
能源管理系统优化 瓦房店轴承集团有限责任公司 主创人：江忠元陈家君 主要参与人：孙永生赵玮高显华初勇 节约能源、降低消耗、保护资源是国家实施可持续发展战略的重要组成部分，而对于加入WTO融入国际经济一体化的中国国有企业，如何提高核心竞争力，在激烈的市场竞争中立于不败之地，是摆在我们面前一个十分紧迫的话题。瓦轴集团公司近几年来紧紧围绕增强市场竞争力、降低成本、提高经济效益、实现集约式发展这一目标，在多年实践探索的基础上，以现代化管理思想为指导，采用科学配套的现代管理方法和手段建立系统高效的节能管理体系，并在生产经营实践中不断优化，取得了较好的效果，使公司能源管理实现了系统化、科学化、高效化。 一、选题依据 瓦轴集团公司是一个年耗标准煤12.5万吨，能耗总价值达1.2亿元，占产品制造成本的12%左右。其中耗煤7.8万吨标煤，耗电11072万千瓦时，耗焦碳250吨，耗成品油2千吨，热力消耗25670百万千焦。万元产值综合能耗为1.03吨标煤。由此可见，能源消耗在企业产品成本中占有举足轻重的地位，加强能源管理，实现节能降耗已势在必行。 在能源管理工作中，虽然公司在管理水平、管理方法、指标水平上居于国内先进水平，但与国际先进水平相比，与企业参与国际市场竞争的要求相比，与企业“十五”发展目标要求相比，尚有较大差距。存在的主要问题是：
──节能理念上的差距。从节能主体上说，节约能源无论从能动性还是经济适用上都是积极的，要求企业经营者和员工都有必须具有主动节能意识，而目前员工已习惯于传统的被动式节约能源意识和思维定势。 ──人员责任上的差距。随着企业技术进步步伐的加快，现代企业能源管理更需要精通能源技术，熟练运用现货管理方法，具备全部节能理念的复合型、知识型管理人才。而我们在这方面的人才十分短缺，已不适应节能工作的需要。 ──技术工艺上的差距。节能新技术、新工艺未能很好地应用于生产经营中，造成企业能源利用率相对较低，主要耗能产品单耗太高。 ──装备上的差距。近几年虽然进行了较大力度的设备改造，但由于资金等原因仍缺少先进的节能型设备，普遍使用的是七、八十年代的机床，装备水平低。 ──管理体制上的差距。虽然进行了能源管理体制改革，但在运行过程中仍缺乏科学、规范、高效的系统性管理模式，能源管理体系不完善。 鉴于上述问题，我们从公司实际出发，在对能源管理系统进行自检的基础上，以能源管理系统优化为目标，以系统工程为主，配套应用多项现代化管理方法，实现能源管理系统的改善。 系统工程是以科学的观点和现化数学的方法，在充分调动人的积极因素的基础上对系统进行组织和管理，使其在总体上达到最优的目标。应用系统工程的理论来指导建立能源管理系统，进行系统设计，使能源管理体系更系统性，以达到整体优化的状态。能源管理的追求目标就是在不断优化单
中央空调系统节能控制系统设计方案和对策
KT仟亿 中央空调系统节能控制系统设计方案北京仟亿达科技有限公司
1 概述 国家“十一五”规划纲要中明确提出要把节约资源和保护环境基本国策，建设低投入、高产出，低消耗、少排放，能循环、可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会。提出了“十一五”期间单位国内生产总值能源消耗降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%等目标。这是针对资源环境压力日益加大的突出问题提出来的，体现了建设资源节约型、环境友好型社会的要求，是现实和长远利益的需要，具有明确的政策导向。 中央空调在各大中型民用、商用建筑中的普及，带来了严重的能耗问题。中央空调系统的电耗一般占整座建筑电耗的50%~60％，建筑能耗则占全国总能耗的1/3左右，因此提高能源利用率是我国能源可持续发展的方向。 中央空调系统的设计通常按建筑物所在地的极端气候条件来计算其最大冷负荷，并由此确定空调主机的装机容量及空调水系统的供水流量。然而，实际上每年只有极短时间出现最大冷负荷的情况。因此，中央空调系统在绝大部分时间里，都是在部分负荷（远小于其额定容量）条件下运行的。据统计，实际空调负荷平均只有设备能力的50%左右，这无疑造成了大量的能源白白浪费。而且，空调水系统的水泵、风机等机电设备，长期处在工频额定状态下高速运行，机械磨损严重，导致设备故障增加和使用寿命缩短。 另一方面，空调负荷又具有变动性。由于季节交替、气候变幻、昼夜轮回、使用变化（如旅游旺、淡季）及人流量增减（如宾馆入住率的变化）等各种因素变化的影响，中央空调系统的负荷具有起伏变化和不恒定的特点，如果中央空调的运行方式不能根据负荷的变化而调节，始终在额定容量（即满负荷状态）下运行，也势必造成巨大的能源浪费。 由北京仟亿达科技有限公司提供的中央空调分布式系统节能控制装置——KTC-2005系列、KTC-2005系列产品，以模糊控制理论为指导、以计算机技术、系统集成技术、变频调速技术为控制手段，以多年丰富的实践经验和数据为基础，科学地实现了中央空调能量供应按末端负荷需要提供，最大限度地减少了空调系统能源浪
变频空调器模糊控制的技术现状和发展趋势
变频空调器的模糊控制技术 (陇东人作品) （XXX 能源学院陕西西安710054 ） 摘要：对变频空调器的模糊控制技术的原理作了研究，讨论了变频空调器模糊控制系统的特点。分析总结了国内变频空调器模糊控制技术的研究现状以及发展趋势，同时对变频空调器模糊控制技术未来的研究问题进行了展望。 关键词：变频空调器；模糊控制；展望 Developing Tendency and Current Situation of Fuzzy Control in In- verter Room Air Conditioner XXX (Xi'an XX,College of Energy Resources Engineering, Shaanxi, Xi'an710054, P.R.China) Abstract：In this paper, the fuzzy control technology is briefly introduced, and from different directions discusses the characteristics of fuzzy control system. Current domestic developing ten-dency and current situation of fuzzy control in inverter room air conditioner is summarized, while future research issues about the technology of fuzzy control in inverter room air conditioner were discussed. Keywords: inverter room air conditioner; fuzzy control; current situation; developing tendency; development 0引言 随着世界范围内能源危机的到来，各国政府都在为经济的可持续发展积极地推广节能降耗技术。作为家庭用电的主要设备，传统空调器由于其运行效率低下正在逐渐退出市场，而变频空调器（Inverter Room Air Conditioner，MAC）是制冷理论、热动力学、电机驱动技术、电力电子技术、微电子技术和智能控制理论交叉发展应用的产物，由于其高效节能和实现智能化控制的优异特性，使之成为家用空调器的主要发展方向。 变频空调器的空气调节效果虽然比传统定速空调器有所提高，但变频空调器容易控制、反应快、高效节能等特点并没有完全展现出来。智能控制方法的出现打破了传统控制的模型限制，将模糊控制技术应用于变频空调器中，使空调性能更为优越。可以说控制系统是整个变频空调器的心脏，研究变频空调器的控制技术，对变频空调器的节能运行至关重要。 鉴于变频空调器系统属于参数时变、非线性、大纯滞后系统的特点，所以采用具有学习功能的模糊控制方法，根据系统响应自动建立和修改控制规则，不断自动改善其性能，与传统的控制方法相比能达到较好控制效果。本文主要讨论变频空调器的模糊控制技术，以及该技术的现状和研究进展。 1变频空调器模糊控制技术 1.1 模糊控制
电除尘节能优化控制系统设计与开发
电除尘节能优化控制系统的设计与开发 厦门龙净环保节能科技有限公司李建阳 摘要：本文介绍了电除尘器节能优化控制系统需要解决的问题和关键性技术开发。在现场运行数据分析的基础上，结合多年的电除尘器工作经验，设计和开发了该系统的软件和硬件。 关键词：节能优化电除尘器工况诊断分析 一、前言 “节能减排”是我国的一项重要决策，是国家经济社会发展的必然选择。电除尘器作为重要的环保设备，也是火电厂的高能耗设备，一般情况下电除尘器的耗电量约占电厂厂用电的3～5‰。 在实际运行中，电除尘器作为一个耗电大户，降低电除尘消耗功率引起电厂高度重视，电除尘器耗能指标已经成为投标的一个重要技术参数，近年来的研究与实践表明：在满足排放要求的前提下，电除尘器具有很大的节电潜力，经济效益明显。而如何在提高除尘效率、降低烟尘排放浓度的同时，大幅度降低电除尘器的能耗，是目前需要解决的重要课题。 二、需要解决的问题 1、电除尘器的复杂性 在燃煤电厂，电除尘器是最广泛使用的工业系统，用于收集燃烧后的飞灰。它同时是一台机械(振打系统，电晕线结构，收尘板等)，一台电气机械(高压电源、放电等), 一台流体动力机械(气流分布和调节等)，一台“化工机械”(灰特性和烟气调质)。因此电除尘器是一个多参数的复杂系统，掌握各种重要参数对电除尘器工况特性和对电除尘器性能的影响是十分关键的。 通过对电除尘器节能潜力的分析，选择正确的方法，设计一个多参量反馈闭环、保证电除尘器性能不降低、可靠有效的节能控制系统来满足节能减排的需求是一项非常急迫的工作。 2、煤种的多变性 由于煤炭资源缺乏，发电厂燃用煤种经常变化，导致电除尘器工况特性变化较大。如果缺乏了解煤种、飞灰特性对电除尘器性能影响的经验，又没有电除尘器运行工况分析软件的支持，设计的控制系统就不能正确地自动跟踪工况的变化，系统虽然可以有一定的节能，但电除尘器除尘效率经常受到较大影响，有的排放严重超标。 3、手工节能的局限性 在有些现场和其他的公司的产品，他们采用的节能方式是手工设定电除尘器或者采用停电场的方式进行节能，这种方式不仅要时时刻刻进行人工干预，而且不能保证电除尘器的高效率
中央空调系统节能策略分析
中央空调系统节能策略分析 中央空调系统作为建筑的重要组成部分，在给人们带来舒适建筑环境的同时，也消耗了大量的能量，对中央空调系统的节能优化是建筑节能优化的重点。基于此，笔者进行了相关介绍。 1、中央空调工作原理 中央空调系统是一个极其复杂的系统，主要由2部分组成，即水系统部分和空气处理系统部分。其中，制冷机组为中央空调系统的正常运行提供所需要的冷负荷，不仅将制造的冷量传递给冷冻水循环系统，且把工作过程中释放的热量传递给冷却水循环系统，是中央空调系统中最重要的组成部分。冷却水泵、冷冻水泵以及冷却塔为中央空调系统提供水循环，是进行热交换的载体。冷冻水将制冷机组制造的冷量带到风机盘管系统中与室内空气进行热交换，并将室内热量带回到制冷机组中；冷却水将制冷机组在工作和热交换中产生的大量废热排放到室外空气中，经过冷却塔降温后的冷却水又流回制冷机组的冷凝器中进行热交换，如此循环往复。 2、控制策略 不同的控制策略对中央空调系统总能耗的影响特别明显，由于中央空调的系统由冷水机组、冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔风机系统组成，冷水机组的控制由其自身的控制策略直接控制，但其制冷效果会受中央空调系统中水系统控制的影响。某酒店主楼高18层，辅楼高4层，拥有178余间客房。酒店中央空调系统原控制策略采用冷冻水恒压控制，冷冻水回水压力作为反馈值，0.558MPa作为目标值；冷却水出水恒温控制，冷却水出水温度作为反馈值，目标值设为31℃；冷却塔风机工频控制。经过对系统运行状况的评估同时考虑现场条件，节能改造采用以下的控制方式：冷冻水恒温差控制，冷冻水进出水温差作为反馈值，5℃做目标值；冷却水恒温差控制，冷却水进出水温差作为反馈值，目标值为5℃；冷却塔
VRF多联式变频空调系统控制策略研究 硕士论文
分类号密级 UDC 学校代码10500 工程硕士学位论 文 题目：VRF多联式变频空调系统控制策略研究 英文题目：Industrial Ethernet Servo Control based on LINUX System 学位申请人姓名： 申请学位领域名称：控制工程 指导教师姓名： 二○一五年五月
分类号密级 UDC 学校代码10500 工程硕士学位论 文 题目VRF多联式变频空调系统控制策略研究 英文题目Industrial Ethernet Servo Control based on LINUX System 研究生姓名（签名） 校内导师姓名（签名）职称 校外导师姓名（签名）职称 申请学位领域名称领域代码 论文答辩日期学位授予日期 学院负责人（签名） 评阅人姓名评阅人姓名 2015年5月 5 日
学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖北工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 学位论文作者签名：指导教师签名： 日期：年月日 日期：年月日
中央空调系统优化与节能整体解决方案
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空调系统优化与节能整体解决方案”作为建筑节能中的一项新技术，采用“主动智能”的方式使建筑在全寿命周期内最大限度地提高运行能效、节约资源，展现了建筑节能领域的发展趋势。随着人们认识水平的提高、新能源和新技术的成熟与应用，以及相关政策与配套体系的健全，我国的建筑节能工作必将向更高的目标前进。 参考文献： ［１］ＧＢ／Ｔ５０３１４—２０００，智能建筑设计标准［Ｓ］． ［２］ＧＢｆｒ５０３１４—２００６，智能建筑设计标准［Ｓ］．［３］刘业风，代彦军，王如竹．太阳能光电技术在建筑节能中的应用［Ｊ］．建筑热能通风空调，２００１（１）：３９—４１． ［４］曾祥才，朱冬生．浅谈建筑节能技术［Ｊ］．建筑节能，２００７（１）：１５—１９． 第一作者简介：刘磅，男，１９６３年生，安徽淮北人，硕士，高级工程师。研究领域：自动化控制技术及机电工程应用。已发表论文４篇。 （编辑：向飞） 中航工业首个数控机床再制造及备件中心成立 ２０１２年１月６日，中航联众数控技术（北京）有限公司在北京成立，该公司由中航工业向阳和中航工业综合所共同出资设立，将成为中航工业数控装备制造与备件服务的支撑平台。 中航数控是中航工业首个数控机床再制造及备件中心。近年来中航工业非常重视数字化制造能力建设，这对中航数控来说既是责任，更是机遇。目前，中航工业数控机床维修和服务业务分布在各个主机厂所，不仅力量分散，而且数控机床大修等高端维修能力也有所欠缺。中航数控与中航工业各厂所充分交流，合力打造中航工业数字化制造和服务产业，在立足航空的同时也能得到社会的认可和支持。 再制造是循环经济“再利用”的高级形式，是制造与修复、回收与利用、生产与流通的有机结合。数控机床再制造作为高端制造业的一个细分产业。对于提升中航工业数控再制造水 ｌ＋＋＋●＋＋ ● ＋●＋＋●＋
节能控制器与变频器的优缺点比较
电动机节能控制器与变频器的比较 节能控制器的工作原理： 工矿企业的电动机因工作性质决定了往往是“大马拉小车”的工作状态，电动机功率因数很低，电网电能大量转化为无功电能，不仅仅浪费还增加了电动机的损耗。 智能节电器是一种能够以每秒钟十万次超高速自动检测电动机负载大小，随着负载大小自动调整电动机端电压的节能设备。 当电动机负载较轻时，节电器自动控制降低端电压，使输出电流减少（转速不变，转速主要由电源频率决定），有功及无功功率都变小，达到节能的目的，并且不改变电动机本身的功效。而当电动机的负载变大，节电器自动控制轻微改变或不改变端电压，电流接近或等于额定电流，从而不影响电动机做功。 智能节电器能根据电动机所需要的输出功率大小进行实时检测，通过能量优化及矢量控制调整电动机的输入端电压，进而通过调压的方式来改变电动机的输出功率大小，以适应负荷的实时需求，保证所需要功率与实际做功相匹配，达到节约电能的目的，我们称之为：“随载供电”。 节能控制器的优点： 1.对于负载变动较大的电动机设备节电效果显著，根据设备负载率不同，节电率可达到10%～40%。 2. 安装节电控制器之前与安装节电控制器之后电动机驱动转速不变（调压的方式，对电动机的转速影响幅度小于千分之三，基本可以忽略不计）。
3.综合保护：具有软启动、无触点电子开关、无功自动补偿、降低热损耗、软停机、断相、过流、短路、三相不平衡等综合保护功能， 4. 节能控制器自带旁路系统，遇到故障时可自动或手动旁路（工频）运行，不影响设备正常工作。 5. 节能控制器技术先进，设计合理，适用于所有变动负载的电动机，运行稳定性好，使用寿命达10年以上，维修方便，在节电类产品中价格较低，性价比高。 节能控制器的缺点： 1、相对变频器占用空间较大。 2、对于恒定负载的电动机（如风机、水泵）本产品节电效果不明显。 变频器的工作原理： 变频器是通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。电动机使用变频器的作用就是为了调速，并降低启动电流。对于恒定负载的电动机设备（如风机、水泵、空调），当不能进行频繁启动时，通过变频器的控制可以达到减低转速减少耗电量的作用。 变频器按结构分：交-直-交和交-交变频器，即间接变频变频器和直接变压变频器。 交-交变频器输入功率因数低，谐波含量大，频谱复杂，最高输出频率不超过电网频率的一半。
直流变频空调基本原理和结构
直流变频空调基本原理及结构 直流变频空调其关键在于采用了无刷直流电机作为压缩机，其控制电路与交流变频控制器基本一样。 （1）直流变频空调的基本原理 ?直流变频概念 我们把采用无刷直流电机作为压缩机的空调器称为“直流变频空调”从概念上来说是不确切的，因为我们都知道直流电是没有频率的，也就谈不上变频，但人们已经形成了习惯，对于采用无刷直流压缩机的空调器就称之为直流变频空调。 ?无刷直流电机 无刷直流电机与普通的交流电机或有刷直流电机的最大区别在于其转子是由稀土材料的永久磁钢构成，定子采用整距集中绕组，简单地说来，就是把普通直流电机由永久磁铁组成的定子变成转子，把普通直流电机需要换向器和电刷提供电源的线圈绕组转子变成定子。这样，就可以省掉普通直流电机所必须的电刷，而且其调速性能与普通的直流电动机相似，所以把这种电机称为无刷直流电机。无刷直流电机既克服了传统的直流电机的一些缺陷，如电磁干扰、噪声、火花可靠性差、寿命短，又具有交流电机所不具有的一些优点，如运行效率高、调速性能好、无涡流损失。所以，直流变频空调相对与交流变频空调而言，具有更大的节能优势。 ?转子位置检测 由于无刷直流电机在运行时，必须实时检测出永磁转子的位置，从而进行相应的驱动控制，以驱动电机换相，才能保证电机平稳地运行。实现无刷直流电机位置检测通常有两种方法，一是利用电机内部的位置传感器（通常为霍尔元件）提供的信号；二是检测出无刷直流电机相电压，利用相电压的采样信号进行运算后得出。在无刷直流电动机中总有两相线圈通电，一相不通电。一般无法对通电线圈测出感应电压，因此通常以剩余的一相作为转子位置检测信号用线，捕捉到感应电压，通过专门设计的电子回路转换，反过来控制给定子线圈施加方波电压；由于后一种方法省掉了位置传感器，所以直流变频空调压缩机都采用后一种方法进行电机换相。 ?直流变频空调与交流变频空调的电控区别
中央空调系统水泵变频节能改造方案
中央空调系统水泵变频节能改造方案 三、中央空调系统构成及工作原理 1、冷冻机组：通往各个房间的循环水由冷冻机组进行“内部热交换”作用，使冷冻水降温为5~7℃。并通过循环水系统向各个空调点提供外部热交换源。内部热交换产生的热量，通过冷却水系统在冷却塔中向空气中排放。内部热交换系统是中央空调的“制冷源”。 2、冷冻水塔：用于为冷冻机组提供“冷却水”。 3、“外部热交换”系统：由两个循环水系统组成： ⑴、冷冻水循环系统由冷冻泵及冷冻管道组成。从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，在各个房间内进行热交换，带走房间内的热量，使房间内的温度下降。 ⑵、冷却水循环系统由冷却泵、冷却水管道及冷却塔组成。冷冻机组进行热交换，使水温冷却的同时，必将释放大量的热量，该热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高，冷却泵将升了温的冷却水压入水塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再将降了温的冷却水，送回到冷冻机组，如此不断循环，带走冷冻机组成释放的热量。 4、冷却风机 ⑴、室内风机：安装于所有需要降温的房间内，用于将由冷冻水冷却了的冷空气吹入房间，加速房间内的热交换； ⑵、冷却塔风机用于降低冷却塔中的水温，加速将“回水”带回的热量散发到大气中去。
中央空调系统的四个部分都可以实施节电改造。但冷冻水机组和冷却水机组的改造改造后节电效果最为理想，文章中我们将重点阐述对冷冻机组和冷却机组的变频调速技术改造。 四、中央空调变频系统改造方案 现将内蒙古某饭店的中央空调系统的变频节能改造方案做一具体介绍。 1．中央空调原系统简介： 1.1该集饭店中央空调系统改造前的主要设备和控制方式：450冷吨冷气主机2台，型号为特灵二极式离心机，两台并联运行；冷冻水泵2台，扬程28米配有功率45KW，冷却水泵有2台，扬程35米，配用功率75KW。均采用两用一备的方式运行。冷却塔2台，风扇电机11KW，并联运行。室内风机4台，5.5KW，并联运行。 1.2原系统的运行及存在问题：该饭店是一家五星饭店，为了给客入营造一个良好的居住环境，饭店大部空间采用全封密的，且饭店大部分空间自然通风效果不好，所以对夏季冷气质量的要求较高。由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计，且留有10%-20%左右的设计余量。其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节。这样，冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行，造成了能量的极大浪费。而且冷冻、冷却水泵采用的均是Y—△起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的3—4倍，在如此大的电流冲击下，接触器的使用寿命大大下降；同时，启动时的机械冲击和停泵时的水锤现象，容易对机械器件、轴承、阀门和管道等造成破坏，从而增加维修工作量、维修费用、设备也容易老化。另外由于冷冻泵轴输送的冷量不能跟随系统实际负荷的变化，其热力工况的平衡只能由人工调整冷冻主机出水温度，以及大流量小温差来掩