中央空调节能控制设计方案

中央空调节能控制设计方案
中央空调节能控制设计方案

TJSMART中央空调节能控制系统

南京图久楼宇科技有限公司

二○○九年十月

目录

1、概述 (2)

2、中央空调系统概况 (3)

2.1、中央空调系统能耗分析 (3)

2.2、中央空调使用情况分析 (3)

2.3、中央空调系统的智能化控制要求 (4)

3、设计目标 (5)

4、TJSMART主机节能系统控制原理 (6)

4.1、节能控制目标和范围 (6)

4.2、先进的系统节能控制技术 (7)

4.3、冷冻水系统——最佳输出能量控制 (8)

4.4、冷却水系统——系统效率最佳控制 (9)

4.5、冷却风系统——最佳运行组合控制 (10)

4.6、动态冷热量平衡系统 (10)

4.7、系统控制接口-BA接口 (11)

4.8、机组群控 (11)

5、TJSMART中央空调主机节能控制系统设计方案 (12)

5.1、TJSMART中央空调主机节能控制系统构成 (12)

5.2、主要控制设备 (12)

5.3、节能分析 (13)

6、中央空调风机盘管联网控制系统设计 (14)

6.1系统结构与功能 (14)

6.2风机盘管联网控制系统主要设备 (18)

6.3风机盘管联网控制系统节能分析 (19)

7、中央空调常见控制系统与TJSMART中央空调节能控制系统的差异 (19)

7.1、楼控系统与TJSMART节能控制系统的差异 (20)

7.2、传统的变频控制系统与TJSMART节能控制系统的差异 (21)

8、TJSMART中央空调节能控制系统的管理功能 (22)

9、TJSMART中央空调节能控制系统的优势与产品技术性能 (24)

1、概述

中央空调是楼宇里的耗电大户,每年的电费中空调耗电占40~60%左右,因此中央空调的节能改造显得尤为重要。由于设计时,中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计,并且留10-20%设计余量。但实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下的,存在较大的富余。中央空调系统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做出相应调节,存在很大的浪费。因此,通过引进先进的中央空调节能技术及设备,可以大幅度降低酒店的能源消耗,创造显著的经济效益。

南京图久楼宇科技有限公司提供的TJSMART系列中央空调节能控制系统已在全国多个项目里面为用户实现20%以上的综合节能,降低中央空调能耗,降低企业运营成本,为客户创了巨大的节能收益。

南京图久楼宇科技有限公司是专业从事现代建筑节能控制技术与产品的研发,节能设备制造以及用户能源诊断,节能方案设计,工程实施和运行保障等综合性节能服务企业,公司凭借着世界领先的节能控制技术和成熟可靠的产品,目前现已成为该领域的技术领跑者,公司已成功与工业控制及楼宇自动化控制Lonworks的发明者美国埃施朗(Echelon)公司建立战略合作关系,在楼宇自动化、建筑节能、智能照明领域可为用户提供全面的解决方案。

公司在世界上率先通过先进的P-Bus控制网络技术,实现主机节能、管理节能、系统节能的整合,将现代模糊控制技术引入中央空调控制,并实现主机系统与风机盘管的联网控制,实现了中央空调总体节能20%~40%,彻底解决了中央空调使用的不可控问题,实现中央空调各个环节的远程管理控制、自动控制、节能控制,在国内外都处于领先水平。

TJSMART中央空调节能控制系列产品不仅具有强大的自动控制功能,实现了中央空调系统的高效节能,而且具有完善的管理功能,如便捷的状态监控、机组群控、风机盘管状态、房间温度实时监测、实时的维护预测、服务质量控制、系统参数设置、能耗记录分析、事件记录等,为用户提供了一个运用计算机管理中央空调系统的先进工具,可

以促进中央空调控制与管理的现代化。

2、中央空调系统概况

2.1、中央空调系统能耗分析

中央空调是能耗很高的系统,在日常使用中中央空调的能耗通常占到整个大厦的运行费用的50%以上,而其中主机所占比例最大,下表我们对本系统中央空调水系统能耗进行简单分析:

空调水系统能耗统计(单位:KW)

从上面的中央空调系统参数表中可以看出,在系统设备全部投入使用的情况下,每小时最大能耗为1017KWH,酒店投入正常使用后,每年耗电量约180万KWH。因此需要在实现整个空调系统的综合智能化控制的基础上,对本系统实现空调的运行及管理节能,大幅度降低空调系统的能耗。

同时节能必须以整个中央空调系统为一个整体,在满足末端需求的前提下,一方面调节水泵的频率节能,另一方面兼顾水泵流量的变化朝着提高主机能效的方向发展,使主机节能,最终经过智能控制,使整个系统的综合能效最高。

2.2、中央空调使用情况分析

中央空调的日常使用也存在很多问题,使用人员在进入办公室开始办公时,由于想最快的使室内温度带到最佳状态,往往把空调温度设置到一个极高(低)值,并把风机

调到最大档位,温度值往往是一个不可能达到的温度,如夏天最热时设置温度为18度,这样的温度一般是不可能达到的。设置完成后,办公人员一般情况下是不再管空调的设置,如果感觉冷或者热,经常是打开窗户而不是调整温度及风机的设置。离开办公室时,经常也是不关闭空调的风机盘管系统,造成“人走空调开”的情况,进而带来极大的浪费。在这样的使用情况下,中央空调主机只有不停的工作,给各个风机盘管输出冷能或者热能。

另外,空调的使用计量一般是按照面积进行分摊,而实际往往是面积大的单位空调使用不一定是最多,有的单位虽然面积大,但人少或者经常出差,实际使用空调往往比有些人员集中而面积小的单位,但由于计费方式的不合理,结果那些本来空调使用较少的单位平常也就没有节能意识,把空调设置在一种不合理的使用状态,并且离开单位时也就经常不关闭空调,这样也就造成了能耗的浪费。

因此,通过对每个风机盘管的管理控制,对于空调的节能具有极大的意义,首先,通过对它的管理控制,可以有效的降低盘管系统的冷热能输出,最终降低主机的负荷,进而为主机节能控制带来节能空间;其次,通过对风机盘管的联网控制,可以通过网络实现风机盘管的管理控制,可彻底杜绝“人走空调开”和温度设置不合理的种种状况;再次,通过风机盘管的联网,对中央空调按照实际使用情况进行计量,可为能耗的分摊提供一种先进的方法和手段,进而为管理和能源节约带来一定的推动作用;系统还可设计传感器和自动控制策略,实现根据环境温度、房间有人或者无人的状况,实现空调的自动管理和调节,进而实现中央空调的系统节能。

2.3、中央空调系统的智能化控制要求

由于中央空调代表大厦的最大耗能单位,其项目定位较高,对中央空调集中管理与节能控制系统技术性要求也较高,这些控制包括:

●机房内各空调设备的启停、联动控制;

●主机及水泵群控;

●根据空调负荷的随时变化,自动调节与之匹配的空调系统的运行状态,实现系统的

综合节能;

●阀门的开启及调节的自动和手动控制。

●风机盘管联网与自动控制。

●中央空调的联网计量管理。

3、设计目标

3.1 中央空调主机节能控制设计

控制目标

采用专业的中央空调能源管理系统,综合各项控制要求,实现整个中央空调水系统的智能化管理,包括系统联动,系统群控,并随时根据负荷变化自动、及时并有预见性地调节系统的运行工况,实现中央空调系统的运行收益及管理收益。

节能效果

根据对空调系统负荷变化的预测判断,控制系统能动态跟随负荷的变化动态调整水泵的转速,并动态调节系统的运行参数,对空调水系统进行全面优化,从而达到空调系统年平均节能率20%~40%的节能效果(其中空调主机节能率约为10%~20%,辅机节能率约为50%~60%)。

系统技术指标

系统满足以下技术参数要求:

◇工作环境温度 0℃~40℃

◇相对湿度≤90%(20℃),无凝露

◇安装使用地点的海拔高度≤1000m

◇输入电源频率 50 Hz

◇输出频率(控制柜) 0 Hz~50 Hz

◇输入电源电压三相 AC 380V±38V

◇输出电压(控制柜)三相 AC 0V~380V

◇控制柜防护等级 IP20

◇操作方式自动、手动

◇外形尺寸(控制柜) 1800(2200)×600(800)×600

3.2中央空调风机盘管联网管理节能控制设计

控制目标

采用先进的中央空调联网管理控制系统,主要实现对各个风机盘管的联网控制,包

括风机盘管的远程设置、远程控制、远程托管、本地控制及自适应控制,通过计算机软件系统,可实时监控每个风机盘管的状态,为中央空调风机盘管的管理控制提供先进的技术手段。

节能效果

通过中央空调风机盘管系统的管理控制,可大大的降低中央空调主机系统的负荷,进而为主机节能系统创造条件,提升主机节能的效果,一般可为中央空调主机节能系统带来20%~40%的提升,实现20%以上的空调节能。

系统的技术指标

系统满足以下技术参数要求:

◇上层通信接口:

以太网、RS485、Lonworks扩展接口。

◇下层控制网接口:

P-Bus总线接口,采用RVS2*1.0无极性双绞线,24V AC/DC通信和供电复用总线,速率312.5kbps,总线拓扑通信距离400米,自由拓扑通信距离100米,支持32个下层节点;

◇支持协议:TCP/IP、Modbus、可扩展Lonworks

◇输入电源:24VAC/DC±10% 50Hz

◇功耗:小于500mA

◇环境:

温度 -20℃~50℃

湿度:(90±2)% 无冷凝

◇外形尺寸:200 * 110 * 45 mm

◇外壳材料:ABS工程塑料,阻燃,标准导轨安装

4、TJSMART主机节能系统控制原理

4.1、节能控制目标和范围

中央空调水系统由冷冻水泵、冷却水泵、制冷主机、冷却塔等环节构成,其能耗较大。常见传统的节能方式就是通过对水泵进行简单的变频实现水泵的节能。而在整个系

统中,水泵的能耗通常只占到总能耗的1/3~1/4,因此仅实现水泵的变频节能,其节能量有限;尤其值得注意的是,由于中央空调水系统是一个相互关联、相互影响的整体,如果单独考虑水泵的变频会产生由于流量的变化造成主机侧外围温度场的变化,从而可能出现主机运行工作点的漂移而导致主机能耗增加的结果,这也是我们通常所说的“水泵节能,主机耗能”的情况。因此仅进行水泵侧的节能,其节能量是局部有限的,且会对系统的总体能耗带来不利影响。

控制节能的最终目标是机房所有设备的总能效最高,即末端每输出一吨冷量整个中央空调系统所用的的功耗最小,而不只是片面的看某一个设备环节的节能。在本控制系统中,TJSMART 通过对主机、水泵等设备的节能控制,并通过对中央空调的水系统、风系统的监测与智能控制,使整个系统在满足末端负荷的情况下,系统综合COP 时刻处于最高值。

er

coolingtow p coolingpum p chilledpum chiller cooling W W W W Q COP +++=系统综合

4.2、 先进的系统节能控制技术

中央空调系统的运行效率,涉及到载冷剂(冷冻水)、制冷剂、冷却剂(冷却水)三种冷媒的循环运行,涉及到空调末端装置、制冷机组蒸发器、制冷机组冷凝器以及冷却塔装置等四个热交换过程,涉及到系统的负荷及实际工况,运行情况复杂,制约因素很多,使中央空调系统具有显著的复杂性特征。

此外,中央空调系统的复杂性还表现在它的时滞性、时变性、非线性和大惰性;表现在系统结构的多样性,负荷和环境因素的不确定性;表现在它的多参量以及参量间的互相关联和影响等。

对这样复杂的系统,其动态特性不易掌握,系统越大其滞后性及惰性就越强。通常的中央空调系统中,冷冻水循环周期长达十几分钟至几十分钟,而系统的温度,压力,流量等传感器通常安装在冷冻机房内,当末端的空调负荷发生变化时,机房侧探头所测得的系统信号往往是若干时间以前的负荷变化;同时水系统的惰性大,反应慢,在这种情况下,如用单一的、传统的楼宇控制系统的控制方式(通常为PID 控制方式)所采用的跟随式控制,其控制及调节误差很大。

南京图久楼宇科技的“TJSMART 中央空调节能控制系统”通过PID 调节、风机盘管

联网控制、水系统及风系统监测,实现整个空调系统的节能控制。有别于现在常用的控制方式,系统是通过对末端和主机端同时监测,动态调节的方式,采用先进的控制理论与算法,实现计算机智能控制,尤其适合于中央空调这样复杂的、非线性的和时变性系统的控制。它是以人(专家)的丰富实践经验和思维过程构建的模糊规则为依据进行推理与判断,模拟人类技术专家做决策的过程来解决那些需要人(专家)决定的复杂问题。它无需对被控对象建立精确的数学模型,只需作模糊描述即可实现控制。这样的控制更符合中央空调的复杂性、动态性和模糊性,使控制简便,又能达到所要求的控制精度。

模糊控制的基本思想是利用计算机来实现人的控制要求,利用模糊规则推理对系统进行类似人脑的知识处理,实现对复杂系统的优化控制。在控制过程中,根据对被控动态过程特征的识别,自适应地调整运行参数,实现系统各受控参量的优化控制,对系统运行参数进行优化和动态调节,实现全系统协调运行,以达到系统整体综合性能最优的目的。

通过对主机、水系统、风系统、盘管系统的整体监测与智能控制,系统突破了传统的节能控制方式,实现了主机节能、管理节能及系统节能,具有良好的节能效果。

4.3、冷冻水系统——最佳输出能量控制

TJSMART中央空调节能控制系统对空调冷冻水系统采用模糊预测算法实现最佳输出

或空调末端负荷发生

变化时,空调冷冻水系

统供回水温度、温差、

压差和流量亦随之变

化,流量计、压差传感

器和温度传感器将检

测到的这些参数送至

模糊控制器,模糊控制

器依据所采集的实时

冷冻水系统控制流程示意图

数据及系统的经验数

据,根据模糊预测算法模型、系统特性及循环周期,通过推理、预测出未来时刻空调负荷所需的制冷量和系统的运行参数,包括冷冻水供回水温度、温差、压差和流量的最佳

值,并以此调节各变频器输出频率,控制冷冻水泵的转速,改变其流量,使冷冻水系统的供回水温度、温差、压差和流量运行在模糊控制器给出的最优值,使系统输出能量与末端负荷需求相匹配。

由于冷冻水系统采用了输出能量的动态控制,实现空调主机冷媒流量跟随末端负荷的需求供应,使空调系统在各种负荷情况下,都能既保证末端用户的舒适性,又最大限度地节省了系统的能量消耗。

在本项目中,针对冷冻水泵采用预期流量的控制算法,在保证末端舒适性的同时消耗最少的能耗。

4.4、冷却水系统——系统效率最佳控制

当气候条件或空调末端负荷发生变化

时,空调主机负荷率将随之变化,主机的

效率也随之变化。

由于主机效率与冷却水温度有关,在

一定范围内冷却水温度降低,有利于提高

主机效率、降低主机能耗。但冷却水温度

降低,将导致冷却水泵和冷却塔的能耗升高。因此,只有将主机能耗、冷却水泵能耗、冷却塔风机能耗三者统一考虑,在各种负荷条件下找到一个能保持系统效率(系统COP)最高所对应的冷却水温度,即找到一个系统效率最佳点,才能使整个系统能效比最高。

冷却水温度与室外环境温度、室外环境湿度、冷却水泵特性、冷却塔排热能力、主

机排热负荷等诸多因素

有关,但由于气候条件

和排热负荷的时变性,

以及冷却塔、冷却水泵

和主机冷凝器等特性的

变化,因此,传统的控

制方式或简易的变频器

控制方式都不可能达到冷却水系统控制流程示意图

系统运行效率优化的控

制目标。

TJSMART中央空调节能控制系统对空调冷却水系统采用自适应模糊优化算法实现系统效率最佳控制。当气候条件或空调末端负荷发生变化时,模糊控制器在动态预测系统负荷的前提下,依据所采集的实时数据及系统的经验数据,根据气候条件、系统特性和自适应模糊优化算法模型,通过推理、计算出所需的冷却水温度最佳值,并以此调节冷却水泵和冷却塔风机变频器的输出频率,控制冷却水泵和冷却塔风机转速,动态调节冷却水的流量和冷却塔风机的风量,使冷却水温度趋近宇模糊控制器给出的最优值,从而保证整个空调系统始终处于最佳效率状态下运行,系统整体能耗最低。

4.5、冷却风系统——最佳运行组合控制

风机智能控制柜经传输导线直接与冷却塔风机连接,当电机起动完毕后,起动完毕信号送至模糊控制器,由模糊控制器向对应变频器发出指令,冷却塔风机按模糊控制器输出的控制参数值,调节风机变频器的输出频率,控制风机的转速,使冷却水的进口温度逼近模糊控制器给定的最优值,使冷却水入口温度保证空调主机处于最佳运行工况。

4.6、动态冷热量平衡系统

大多数的中央空调系统管网建成后,在实际运行中,普遍存在冷热量失调问题(即中央空调提供的冷热量在满足某区域所需冷热量同时,另一区域的供冷热量超过了实际的需要),其主要原因如下:

管径的尺寸由于管材标准的限制往往与计算尺寸存在差别;

由于施工条件的限制,管路的实际情况与设计情况也会有很大的不同;

管网建成后增加新的负荷面积,使原有的冷热量平衡遭到破坏。

管网的冷热量失调,会造成空调系统热力失衡,冷热不均。为了保障局部失衡区域达到制冷标准,就必需保持较大的冷冻水流量,导致系统能耗增加且节能空间受到限制。

TJSMART中央空调节能控制系统提供了基于能量平衡的动态调节功能,能够实现各支路的能量平衡和制冷或制热效果平衡,同时也为降低冷冻水运载能耗挖掘了更大的空间。

另外,基于此能量平衡系统,TJSMART中央空调节能控制系统还可以提供不同功能

或不同时间段、不同区域服务的功能,通过预设置服务质量,自动调节此区域的能量供给,可以更好的达到舒适性要求,避免了因满足特殊区域服务质量要求而导致的整体能耗的大幅上升。

4.7、系统控制接口-BA接口

根据需要,系统提供干接点信号传输水泵状态信号、故障信号等参量备楼宇监控系统使用;另外,系统还开放OPC接口,可提供水泵状态信号、故障信号、供回水温度、流量以及供回水压差等参量。TJSMART系统提供开放的OPC接口和硬件接口,具有良好的兼容性和开放性,能够与任何支持OPC协议的楼控实现集成,达到信息交流与资源共享。

4.8、机组群控

中央空调制冷主机的效率特性通常随着负荷的变化而变化,并在某一负荷率下具有最佳效率。

由于主机的效率与负荷率有关,因此,在多台机组并联运行时,需要根据当前负荷的实际情况,选择一种最佳的主机运行台数组合,以达到系统的最高效率。

TJSMART中央空调节能控制系统根据所采集的流量与冷冻水供回水温差计算出当前负荷,并以历史记录的主机负荷效率特性或者经验主机负荷效率特性,通过模糊推理规则来确定需要投入运行的主机台数及具体机组,确保系统具有最高的运行效率。

5、TJSMART中央空调主机节能控制系统设计方案

5.1、TJSMART中央空调主机节能控制系统构成

经过对大厦能源利用的科学预测,并且考虑到中央空调系统的设计情况,我们采用一套TJSMART-3AB型中央空调能源管理系统进行集中管理和节能控制。

5.2、主要控制设备

主要控制设备清单如下:

主控制系统

冷冻水及温水系统

冷却水系统

冷却风系统

楼控接口及能量分配系统

工程器材及工程材料清单(参考,具体根据实际项目情况定)

注:参考清单,具体根据实际项目进行配置,本清单已经包含了基本的控制设备。

5.3、节能分析

设备开机时间:全年(夏季制冷,冬季采暖)。

设备计算负荷率:主机60%,辅机80%。

能源单价(电费):0.75元/度。

即采用TJSMART中央空调节能控制系统每年可为主机系统节约耗电量50.40~63.14万KWH,节约能耗支出37.80~47.36万元。

6、中央空调风机盘管联网控制系统设计

6.1系统结构与功能

6.1.1系统结构

房间内的带通讯的液晶显示温控器和继电器输出模块,通过一根普通的双绞线将所有的温控器和输出模块连接在一起,通过程序组态完成温控器与对应的输出模块绑定,并将数据通过总线发往控制中心,控制中心电脑通过Microsoft IE浏览器对网络进行访问和控制。系统结构如下图:

6.1.2空调未端风机盘管的节能方案

总线制风机盘管就地控制

SMC-OP-V2及区域控制器SMC32通过P-BUS总线连接在一起,控制器自带有温度传感器,与设定值比较运算后将结果输出到继电器模块来控制风机转速及电动二通阀的启闭。SMC-OP-V2不但具有原有控制器所有功能外增加了风速自动控制及定时关机功

能。当控制器设定在自动档时,风机的转速随着房间内的温度与设定温度之差自动调节,最大限度地节省了风机的能耗。

◆风机盘管的远程控制

风机盘管区域控制器可支持TCP/IP网络、RS485、Lonworks三种通讯方式,能够通过网络接入到中央控制系统,完全可与现有的楼宇自控系统兼容,符合大楼节能系统的控制与管理。采用TJSmart智能控制系统楼宇系统能方便地控制和管理整个大楼的中央空调系统的运行。中央控制中心电脑上图形化显示各间办公室的实时温度、温度设定值、风机运行状态及风速、冷热工况等参数。当房间内的温度超过标准值时系统发出报警,值班人员可远程强制修改其设定温度、风速等,也可以完全接管风机盘管控制器,使就地控制暂时无效。系统设置时间表,在下班时间段风机盘管被关闭,从而避免人员下班时由于遗忘关机造成浪费。

◆自动控制

通过对末端安装人体感应器、温度传感器等设备,可根据室内人员状况设定控制策略,但感知室内没有人时,根据房间无人的时间长度、温度等情况自动调节风机盘管,直至关闭风机盘管,实现自动控制功能,最大限度的节约能源。

6.1.3 中央空调风机盘管联网控制系统主要功能

◆自动控制

风机面板带有定时设置、温度设置等功能,通过温度传感器和时钟,可实时的感知室内的当前状态,然后根据策略自动控制风机盘管的电磁阀等,实现自动调节、自动控制功能。配合适当的传感器,系统还可以感知室内是否有人,并根据控制策略在无人的情况下自动关闭末端风机盘管,节约能源。

◆计量功能

风控面板带有计量功能,可实时计量各个房间大、中、小各档位运行时间及状态,通过区域控制器,也可测量所有的风机面板的各种状态的运行情况,通过联网的智能算法,

可测定各个房间空调的真实使用情况,杜绝按照面积分摊空调用能的种种不合理因素,为能耗管理提供精确有效的工具,实现空调使用联网计量功能。

◆风机面板及空调监控

通过浏览器实现各个风机面板的远程状态实时监控,可远程查看中央空调的状态、运行档位、模式、定时情况、设定温度和当前温度。

◆远程控制

可通过网络对各个风控面板进行远程控制,实现风机档位、温度、模式、定时等远程设置。下班时,管理人员可以通过该功能关闭办公人员忘记关闭的空调面板,实现管理节能的目的。上班时,管理人员可以远程查看每个办公室是否按照规定把空调调节在适当的温度,如果不符合国家有关规定,可以远程对其进行调节,进而达到节能的目的。

空调使用计量统计和分析

通过软件对风控面板、区域控制器采集的空调使用数据进行统计分析,可统计每个房间空调使用情况,并且根据总的空调用能量分解到各个房间,实现计量功能和计量分析功能。系统提供分组的功能,可把房间分配到分组(或者是单位),实现按单位统计空调能耗,为管理、结算提供依据。

空调面板控制远程托管

空调面板支持远程托管功能,管理人员可以通过网络下发远程托管命令,在远程托管状态下,空凋面板由远程计算机主机控制,空调面板不接受本地按键操作,这个功能给大厦的管理提供了良好的管理支持,如果国务院规定夏天空调所开温度不能低于26℃,冬天不能高于20℃,在现有情况下,管理人员没办法进行控制,但启动远程托管后,空调使用者不能直接通过面板调节温度、模式等参数,只能接受远程指令控制,这样就能很好实现节能。

6.2 风机盘管联网控制系统主要设备

风机盘管联网控制系统主要有SMC32智能控制器、风机盘管控制面板、风机盘管继

电器输出控制器三种设备组成,配置清单如下:

通过P-Bus总线连接,P-Bus采用两芯无极性RVS1.0线缆,实现通信与供电复用,联网

型风控面板与风机盘管输出控制模块无需单独采用电源供电。SMC32智能控制器采用24V DC/AC电源,每个SMC32需要配置一个变压器或者一个电源模块。

6.3 风机盘管联网控制系统节能分析

中央空调风机盘管联网控制系统主要通过管理的手段,实现在不改变空调使用舒适度的情况下,实现管理节能并通过管理调节的手段,降低中央空调主机的负荷,进而为主机节能系统加大节能空间。

科学计算表明,在制冷工况时,空调的设定值每增加1℃时能耗会下降8%;在制热工况时,空调的设定值每减少1℃时能耗会下降12%。有权威的统计显示,改善有功能缺陷的控制器和合理的使用,使每台风机盘管每天节省能源费达1~2元人民币,如果一幢大楼按400台风机盘管计算每天节省400~800元人民币,全年节省能源费144000元~288000元。

另外,中央空调主机节能控制的空间主要来源于空调设计时的设计余量及实际使用与满负荷之间的差值,如果每个风机盘管都按照最大值进行运行,则整体负荷巨大,主机负荷始终处于最大值,在这种情况下,主机节能系统最大的节能空间仅仅是中央空调的设计余量,通过中央空调风机盘管联网控制系统,可有效的对中央空调的末端进行管理控制,实现管理节能及降低主机负荷,进而可为主机节能系统带来更大的节能空间,一般可带来20%的节能提升。

7、中央空调常见控制系统与TJSMART中央空调节能控制系统的差异

常见的中央空调控制系统有楼控系统、水泵变频控制系统等。但是这些系统与TJSMART中央空调节能控制系统的差异性很大,现做简单的介绍。

中央空调节能控制设计方案

TJSMART中央空调节能控制系统 设 计 方 案 南京图久楼宇科技有限公司 二○○九年十月

目录 1、概述 (2) 2、中央空调系统概况 (3) 2.1、中央空调系统能耗分析 (3) 2.2、中央空调使用情况分析 (3) 2.3、中央空调系统的智能化控制要求 (4) 3、设计目标 (5) 4、TJSMART主机节能系统控制原理 (6) 4.1、节能控制目标和范围 (6) 4.2、先进的系统节能控制技术 (7) 4.3、冷冻水系统——最佳输出能量控制 (8) 4.4、冷却水系统——系统效率最佳控制 (9) 4.5、冷却风系统——最佳运行组合控制 (10) 4.6、动态冷热量平衡系统 (10) 4.7、系统控制接口-BA接口 (11) 4.8、机组群控 (11) 5、TJSMART中央空调主机节能控制系统设计方案 (12) 5.1、TJSMART中央空调主机节能控制系统构成 (12) 5.2、主要控制设备 (12) 5.3、节能分析 (13) 6、中央空调风机盘管联网控制系统设计 (14) 6.1系统结构与功能 (14) 6.2风机盘管联网控制系统主要设备 (18) 6.3风机盘管联网控制系统节能分析 (19) 7、中央空调常见控制系统与TJSMART中央空调节能控制系统的差异 (19) 7.1、楼控系统与TJSMART节能控制系统的差异 (20) 7.2、传统的变频控制系统与TJSMART节能控制系统的差异 (21) 8、TJSMART中央空调节能控制系统的管理功能 (22) 9、TJSMART中央空调节能控制系统的优势与产品技术性能 (24)

1、概述 中央空调是楼宇里的耗电大户,每年的电费中空调耗电占40~60%左右,因此中央空调的节能改造显得尤为重要。由于设计时,中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计,并且留10-20%设计余量。但实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下的,存在较大的富余。中央空调系统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做出相应调节,存在很大的浪费。因此,通过引进先进的中央空调节能技术及设备,可以大幅度降低酒店的能源消耗,创造显著的经济效益。 南京图久楼宇科技有限公司提供的TJSMART系列中央空调节能控制系统已在全国多个项目里面为用户实现20%以上的综合节能,降低中央空调能耗,降低企业运营成本,为客户创了巨大的节能收益。 南京图久楼宇科技有限公司是专业从事现代建筑节能控制技术与产品的研发,节能设备制造以及用户能源诊断,节能方案设计,工程实施和运行保障等综合性节能服务企业,公司凭借着世界领先的节能控制技术和成熟可靠的产品,目前现已成为该领域的技术领跑者,公司已成功与工业控制及楼宇自动化控制Lonworks的发明者美国埃施朗(Echelon)公司建立战略合作关系,在楼宇自动化、建筑节能、智能照明领域可为用户提供全面的解决方案。 公司在世界上率先通过先进的P-Bus控制网络技术,实现主机节能、管理节能、系统节能的整合,将现代模糊控制技术引入中央空调控制,并实现主机系统与风机盘管的联网控制,实现了中央空调总体节能20%~40%,彻底解决了中央空调使用的不可控问题,实现中央空调各个环节的远程管理控制、自动控制、节能控制,在国内外都处于领先水平。 TJSMART中央空调节能控制系列产品不仅具有强大的自动控制功能,实现了中央空调系统的高效节能,而且具有完善的管理功能,如便捷的状态监控、机组群控、风机盘管状态、房间温度实时监测、实时的维护预测、服务质量控制、系统参数设置、能耗记录分析、事件记录等,为用户提供了一个运用计算机管理中央空调系统的先进工具,可

关于空调节能设计

关于空调节能设计 发表时间:2018-09-12T16:40:10.757Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:陆树敏 [导读] 摘要:随着人们经济水平的不断提高,生活品质的提升,无论是生活环境还是工作环境,空调系统在现代建筑中的应用也越来越广泛。 中国移动通信集团广东有限公司潮州分公司 521000 摘要:随着人们经济水平的不断提高,生活品质的提升,无论是生活环境还是工作环境,空调系统在现代建筑中的应用也越来越广泛。根据统计表明,在我国空调耗能占建筑物总能源消耗的60%~70%,因此,采取有效的节能措施,解决高层建筑节能问题符合我国经济的可持续发展的要求,对节能减排和建设环境友好型社会有着至关重要的意义。 关键词:空调;节能技术 一、空调能耗的现状以及节能的重要性 随着改革开放逐步深化、国民经济的快速发展、人民对生活品质要求的提高,空调在现代建设中被广泛的应用。而在建筑能耗里,空调能耗已经占到建筑能耗的60%~70%左右,而且比重还在逐年上升。因此空调节能技术的发展对提高能源利用率、环境可持续发展有重要影响。 在我国现阶段中央空调系统的应用中,通常认为空调系统的温湿度控制以及空气品质的控制是最为重要的,进而忽略了空调系统的能源消耗情况。在我国,影响中央空调系统能源不能得到有效利用的主要因素有三方面,首先,在设计过程中重视投资成本,而忽略了能耗指标计算,在整个系统方案中,缺乏节能引导中央空调系统的经济性分析。导致在工程建筑方案的运行过程中,使用投资低、耗能大、运行费用高的空调系统。其次,对于中央空调而言,整个的系统工程相对复杂,所以对于中央空调能源有效利用的评价,要从整个系统全面来看,而不能单纯地停留在对机器设备本身的评价上,真正意义上的节能是与各个系统设计理念、施工优劣情况以及运行管理水平和建筑物热特性等因素息息相关,而不是只看重设备本身。最后,还有一个主要的因素,就是缺乏高素质运行管理人员和节能监控,致使空调系统在运行和管理的过程中没有得到很好地控制和监管,合格的管理人才可以大大改善运行不合理的地方,有利于节能。 二、建筑节能技术 空调系统的节能技术首先可以从建筑物本身入手,结合建筑、结构等相关知识,使建筑物在形状、色彩、方位及材料等方面为空调节能创造最基础的条件。对于空调位置的安排要进行合理布局,合理设计相关比例与系数,选择保温隔热性能良好的材料作为墙体和屋面,并提高改善建筑围护结构的性能等,都是建筑节能的可行性措施。 2.1选择合理的室内设计参数 在整个建筑物中,主要的热损失来自于围护结构和门窗缝隙空气渗透。因此, 在建筑物进行建筑节能中,注重室内设计中加强围护结构,使用环保、节能型建筑材料, 可有效地减少通过围护结构的传热这一主要的空调负荷, 从而各主要设备的容量达到显著的节能效果。通过这种方法进行保温隔热,同时加强门窗的气密性。另外,在夏季空调供冷时,室内外侧玻璃受阳光照射,是空调冷负荷的主要部分,应采取必要的遮阳措施。而在冬季空调供热时,则要求改善窗户的保温效果,可以采用光热性能好的玻璃;为了减少窗的冷(热)桥传热,可以采用钢塑窗代替铝合金窗;同时还可以采用双层玻璃窗提高窗的保温性。在窗户的设计位置上要减小窗洞口与墙的面积比值减少空调房间两侧温差大的外墙面积及其薄弱环节窗的面积,利于空调建筑节能。 2.2合理设计建筑结构 合理的设计建筑结构也是进行空调节能的一个有效途径之一。可以通过改善建筑的保温隔热性能,使房间内冷热量的损失通过房间的墙壁和门窗传递出去,这样可以有效地减少建筑物的冷热负荷。建筑物的朝向对空调冷负荷有很大的影响,根据我国的地理位置来分析确定良好的建筑朝向,一般建筑物为南朝向是我国建筑节能的必要条件,可以通过保持合理的建筑间距以及建筑群的错落布局,使建筑物接受适当的太阳辐射,同时有利于获得自然通风气流。 三、空调设计方面节能 在面积较大的空调房内,在空调房内区的负荷与周边区的相比较差距较大,如果两个区域选择使用一个空调系统进行制冷,两个空调房区域的房间的将会产生较大的温差,尤其是在冬季及过渡季节,所以同时处于两个不同区域的工作人员对环境空间的温度反映冷热温差较大,根据我国在2001年版的《采暖通风与空气调节设计规范》新增5.3.2条之规定,建筑物内负荷特性相差较大的内区与周边区,以及同一时间内必须分别进行加热与冷却的房间,宜分别设置空气调节系统.。内区系统主要处理室内负荷,与外区负荷相比,内区负荷则相对稳定,内区往往需要全年供冷,去除室内余热。外区系统主要处理外部得热,外区负荷波动大,外区新风来源一般是内区空调系统,与外区回风混合经风机盘管处理后达到送风点,外区冬季供暖,夏季供冷,从而满足舒适性要求。 四、空调系统中的节能技术 空调系统如何适应在低负荷下高效节能运行及在系统设计中对设备进行节能选配就成为空调节能的关键。 4. 1 加强中央空调的运行管理和控制设备的调节控制 提高空调能源的有效利用,需提高操控人员的职业素质,避免由于管理不善而引起的空调耗能。操控人员要做好设备运行记录,分析机组各种压力表、温度计、流量计的读数是否正常准确,并根据空调负荷的变化调节机组,确保机组运行在节能状态,而且定期保养检查,及时更换磨损的零件。 4. 2 设备及管道的保温及水质处理 要实现降低能量的过多耗费这一目标,就要做好设备及管道的保温。保温的目的是为了阻绝内外温度传递,如果室外的温度小于空调排水的温度加保温是为了防止空调水管结冰冻裂水管,如果环境温度大于空调排水温度加保温是为了防止有冷凝水造成漏水。空调设备和管道的保温,对于节省能量消耗、降低运行费用也是相当重要的。空调能耗高还有一个重要的原因,就是空调系统中水管中水质的污染。 五、建筑空调系统设备的节能运行技术 设备的节能运行技术在建筑空调系统综合节能技术中, 其也至关重要。主要技术包括: 蓄能空调技术、热回收技术、变频技术等。 5.1蓄能空调技术 蓄能系统就是储蓄在不需要的冷/热量或需要的冷/热量减少的时间的过程中,制冷/热设备将蓄冷/热介质中所移出的热量,并在空调处于

浅谈中央空调系统的节能设计(新版)

When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 浅谈中央空调系统的节能设计 (新版)

浅谈中央空调系统的节能设计(新版)导语:生产有了安全保障,才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷,生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时,生产活动停下来整治、消除危险因素以后,生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法,决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 本文从空调设计中的关键环节控制、空调使用过程中的节能措施以及中央空调的管理三个方面,对中央空调系统的节能进行了分析和总结,为中央空调系统的节能提供了有意义的看法。 空调设计中的关键环节控制 1.1.冷热负荷设计控制 在中央空调系统施工图设计阶段,必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。负荷计算应采用动态的计算方法,依据实际负荷情况选择合适的冷热源。由于系统冷热源及设备在部分负荷下的性能对系统节能有重要影响,因此,在设备选型时,一方面要考虑到特定的设计工况,同时还应该强调系统运行工况和部分负荷的系统性能的影响。 设计的空调系统的冷热负荷设计过大,设备选型没有充分考虑空调系统的负荷特点和设备性能,空调机组容量、管道直径、水泵配置、末端设备设计偏大,导致投资、运行费用增大。而很多建筑的空调系统都达不到满负荷运行,即使在最热月仍有闲置的空调机组。水泵选

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

空调节能改造方案

空调节能改造方案 1

深圳市碳战军团投资技术有限公司 开平威尔逊酒店 中央空调节能改造方案 草稿完成日期:二〇一 〇年六月十七日 文档编号:开平威尔逊酒店中央 空调节能改造方案1 作者: 卓毅

目录 第1章中央空调系统概况....................................................................................................................... . (3) 第2章威尔逊酒店中央空调原系统分析........................................................................................................................ 3 第3章中央空调系统节能改造的具体方案 (4) 3.1中央空调系统的运行参数.............................................................................................................. . (4) 3.2空调水泵变频改造方案.............................................................................................................. .. (4) 3.2.1 控制原 理............................................................................................................. (4)

中央空调节能方案说明

中央空调节能方案 篇一:中央空调节能方案 一、中央空调的运行现状 1、中央空调能耗惊人 近10年来,我国中央空调行业增长率达20%约为国际水平 的10倍,已成为仅次于美、日的第三大空调设备生产国, 年产量接近10万台。 中央空调用电量的30-40%是无效消耗,是被浪费的,高能耗 已经成为制约中央空调健康发展的一大瓶颈,解决中央空调 的高能耗问题已迫在眉捷! 2、结垢是中央空调能源浪费的最大根源 中央空调的换热面都采用铜材质,铜的导热系数为397w/(m?k),但水垢的导热系数仅为?/ (m?k),只有铜的?% 据国外权威空调技术部门多年技术研究以及大量的事实证 12%

明中央空调清洗可节约能耗和运行的费用超过 3、中央空调化学清洗现状堪忧 (1)中央空调用户的清洗和节能意识淡薄 对大多数中央空调用户来说,化学清洗只是为满足空调制冷需要的无奈之举,很少有用户是从节能降耗的角度来看待化学清洗。 (2)中央空调化学清洗技术落后、清洗队伍的数量和素质普遍都较低 传统化学清洗是一项专业性特强的技术。往往一个小的疏忽可能会造成严重的安全事故或巨大的经济损失。上千万元的制冷设备在化学清洗时报废的报道屡见不鲜,这是使得中央空调用户望而却步的原因之一。 (3)政府管理和引导不够 现在政府往往只提倡提高中央空调使用时的室内温度,却不知通过对中央空调化学清洗的有效管理对于节能降耗的意义更加重大。

大多中央空调用户对化学清洗缺乏认识,往往把化学两字跟腐蚀、有毒、危险等同起来。因此,也需要政府加强对其进行正确的引导和宣传工作。 二、节能降耗整体方案 从中央空调运行现状的论述,我公司认为从技术上需要解决好两个问题: 1、积极推广中央空调中性清洗新技术,使中央空调用户能放心大胆的接受中央空调的化学清洗。 2、从新建中央空调开始,普及中央空调无垢运行的新概念也就是说通过对新建中央空调在其设计和安装过程作适当处理,使中央空调始终在不结垢或几乎不结垢的情况下高效运行,而不是等中央空调结垢并影响运行效率之后再清洗。 当新建中央空调取得积极效果之后对已经投入使用的中央空调可以进行类似的强制改造。 具体方案如下:

暖通空调节能设计分析

暖通空调节能设计分析 随着我国经济的快速发展和科技水平的提高,国民生活生活方式和生活水平得到改善,生活质量有了很大提高。暖通空调工程关系到居民的生活冷暖,关系到整个国民的身心健康,同时也和我国的能源,生态,环境等方面有着十分密切的联系,近些年来,建筑暖通空调在为国民生活质量的提高带来动力的同时,也造成了很大的能源消耗,在建筑整体能源消耗中占据着很大的比重,并且有逐年上升的趋势。在我国面临着严峻的能源危机的背景下,降低社会能源消耗,已经是我国经济可持续发展的必然举措,暖通空调工程的节能减排是我国整个节能减排体系中的重要环节,做好建筑暖通空调工程节能设计,有助于降低整个建筑能源消耗,有助于我国节能减排政策的贯彻落实,有助于进一步提升居民生活质量,有助于我国可持续发展战略的推行。笔者将从暖通空调工程设计存在的问题作出分析,对暖通空调工程的节能设计原则作出探讨,并提出暖通空调节能设计的方案。 标签:暖通空调,工程,节能设计 引言 改革开放以来,我国的经济步入了高速发展的时期,但在经济繁荣的同时,也造成了巨大的能源消耗,近些年来,能源紧张,生态破坏等一系列问题开始出现,不仅仅影响到了居民的生活,更严重威胁到了我国经济的可持续增长,对我国可持续发展战略的贯彻落实造成了很大的负担。随着国民素质的提高,节能环保理念日渐深入人心,暖通空调工程是我国重要的能源消耗点之一,在很长一段时间,暖通空调工程设计都坚持经济效益至上的出发点,为了降低施工成本,很大程度的缩短了工程设计周期,很多环保节能相关的细节都没有得到有效的处理,对节能设计的忽视,使得整个暖通空调系统在运行时候能源消耗量大,大大增加了整个建筑中的能量消耗,增加了我国的能源负担。 1暖通空调节能设计在建筑设计中的优化 1.1将节能设计融合到整体建筑设计中 目前的很多建筑为了追求视觉上的美感,大量使用玻璃幕墙和玻璃顶棚,而这些材料的保温性能相对较差,这就加大了建筑使用过程中的能源消耗量。好的围护系统是可以锁住室内能量的,从而大大降低建筑总能耗量,达到节能减排的目的。暖通空调的节能设计根据这个原理,从建筑设计着手,尤其是的屋顶导热系数及外墙导热系数的设定上,设计人员应积极听取暖通专业人员建议,参考暖通专业人员意见,在不是很大程度影响建筑方案的基础上,做出暖通空调的节能设计,还要尽量避免建筑方案中的硬伤,这就要求设计人员在设计时做严谨周密的计算和考虑。 1.2采用复合供暖系统

中央空调节能控制策略

中图分类号:TU83文献标识码:B文章编号:1006-8449(2007)05-0073-030引言 中央空调耗电量大,电力浪费也大,很有节能潜力。在中央空调系统中,冷水泵和冷却水泵的容量是按照最大热负载设计的,水泵长期在固定的最大水流量下运行,因季节、昼夜的温度变化及用户负荷的变化,空调实际的热负载在大部分时间内远比设计负载低。水泵系统长期在低温差、大流量下工作,从而增加了管路系统的能量损失、浪费了水泵的输送能量。 变频控制特别适合于风机、水泵类负载,既可以节省能量,又由于降速运行和软启动,从而减少了振动、噪声和磨损,延长了设备维修周期和使用寿命,并减少了对电网的冲击,所以中央空调系统普遍采用变频技术。另外运行时调整冷水机等设备的运行台数也是常用的控制技术。 1节能控制策略 1.1变频控制技术 中央空调系统的能耗由冷水机组电耗及冷水泵、冷却水泵和冷却塔风机的电耗构成。如果各冷水末端用户都有良好的自动控制,而冷水机组的制冷量必须满足用户的需要,那么节能就要靠调节冷水机组运行数量,提高其COP值,降低冷水泵、冷却水泵及冷却塔风机电耗来获得。有两种方法可以达到最大限度的节能效果。 (1)通常冷水机组根据负荷变化,自动调节电机的输出功率,制冷效率有一个最佳的工作条件,即有一个最佳转速,此时,压缩机的工作效率最高。在该工况下,加入变频技术,改变压缩机的转速,就会使压缩机偏离最佳工作条件,降低工作效率。以往,大型中央空调系统中冷水机组通常不采用变频调速控制。但随着科技的不断发展,未来冷水机组压缩机采用变频调速将可以提高机组部分负荷工作时的性能指标,同时变频驱动机组启动电流不会超过机组的满负荷时的工作电流,可减少设备投资,延长设备寿命。目前中央空调的变频技术主要仅应用于冷水泵、冷却水泵以及冷却塔风机。风机、水泵负载转速n与流量Q、扬程h、功率N有如下关系: (n1/n2)3=(Q1/Q2)3=N1/N2 (n1/n2)2=h1/h2 在理论上,转速下降到额定转速的1/2时,流量下降到额定流量的1/2,扬程下降到额定扬程的1/4,而消耗的功率却是额定功率的1/8,故节能效果显著。若水泵或风机的特性与管道阻力特性不相匹配,则节能效果就差些。 (2)由多台冷水机组、冷水泵、冷却水泵、冷却塔风机的并联系统,通过冷水机等设备的台数控制来满足空调冷负荷,并及时响应空调冷负荷的变化,实现冷水机房的供冷量与末端用户的实际需冷量的匹配,在满足空调负荷的前提下通过负荷预测和优化控制以提高系统的运行效率。 1.2冷水机组群控 目前大中型建筑中广泛采用的离心式、螺杆式压缩制冷机组及蒸汽或燃气式吸收冷水机组都具有较好的冷量调节手段,使机组可以在部分负荷下工作。然而,不论采用哪种调节手段,制冷机的COP总随冷量变化,在最大制冷量附近出现效率最高点。当冷水机组蒸发器出口温度不变,并且通过蒸发器的水量也不 中央空调节能控制策略 邱东1,章明华2,宋勤锋2,朱文海2 (1.广州大学城能源发展有限公司,广东广州511436;2.杭州华电华源环境工程有限公司,浙江杭州310030) 摘要:介绍了大型中央空调通过设备群控、变频控制等策略,以实现系统最大节能运行。 关键词:群控;变频控制;自控系统;控制策略

中央空调节能方案

中央空调节能方案在建筑能耗中,中央空调能耗一般占到了40%——60%的比例,因此如何有效降低空调能耗就成为建筑节能的重中之重。中央空调的节能可通过以下两种方法进行:(1)管理节能:在保障建筑物舒适的前提下,通过对行为的约束管理或通过调整设备的不合理运行状态来达到节能的目的。(2)技术节能:技术节能是通过先进的科学技术,通过对建筑物内用能设备的改进来达到节能的目的,技术节能有两种方法,一种是提高用能设备的效率,另一种是通过技术手段设备的调整运行状态,从而避免不必要的能源浪费。总之,要想真正是实现建筑物的节能不仅要利用技术有段进行节能改造,而且还必须配合有效的管理节能手段,只有两者有效的配合才能达到节能的最大化。一、管理节能目前我国建筑内的中央空调系统大部分设计都趋于保守,存在配置过大,管理不便的现象,空调设计很少从节能的角度来进行考虑,这种状况无疑增加了中央空调的能耗。为了达到节能的效果,需要做到“功能适当,运行合理”,在保持舒适度的前提下,尽可能地降低能耗,同时应该有切实可行的管理手段,使得系统运行科学、合理,操作简单、方便。要实现对重要空调的管理节能我们必须首先能够找到空调系统存在哪些能耗浪费的地方,设备存在怎样的不合理运行状态等,只有找到了原因,我们才能够找到相应的解决途径,因此,要想实现中央空调系统的节能,就必须对中央空调的系统进行节能诊断。1、主机空调主机是空调系统中装机容量最大的设备,物业部门一般对其维修保养都很重视,基本能做到运行状况的连续记录,但是记录数据往往没有用于指导设备的高效运行,为了有效地对中央空调进行诊断,我们可以根据运行记录的数据对系统存在的问题做出诊断。在一般的电制冷主机运行记录表中,都会记录主机的蒸发温度和冷水出水温度,一般对于水冷方式的主机来说,蒸发温度要比出水温度低3——4℃,实际值若超出这个数值,则说明蒸发器或制冷剂有问题,应注意检修。同时,一般冷凝温度要比冷却水出水温度高2——4℃,若实际运行情况超出此值,大多是主机的冷凝器有问题,应注意及时清洗。在实际的运行中往往出现这样的情况:冷水的供回水温差在2——3℃之间,说明空调末端符合不大,但是冷却水出水温度很高,且冷凝压力很高,导致主机的负荷在

中央空调系统的节能措施

中央空调系统的节能措施 摘要:中央空调是宾馆、商场、办公大楼和工厂不可缺少的设施,它既能给人们带来温馨舒适的环境,但也需要支付昂贵的电费,故对中央空调加节能装置是降运行成本和增加效益的一条捷径。 关键字:中央空调,节能,楼宇自动化,变频控制,蓄能 建筑节能是在满足居住舒适性要求的前提下,在建筑中使用隔热保温的新型墙体材料和高能效比的采暖空调设备,达到节约能源、减少能耗、提高能源利用效率之目的。在我国建筑物的能耗约占全国能耗的1/3,中央空调系统的能耗占了我国建筑物能耗的60%,这是一个非常惊人的数字。而中央空调机组是以满足使用场所的最大冷热量来进行设计的,而在实际应用中绝大多数用户在使用时,冷热负荷是变化的,一般与最大设计供冷热量存在着很大的差异,系统各部分90%以上运行是在非满载额定状态的。 对于中央空调系统节能而言,一方面是要从系统本身的设计上,考虑整体的能耗,另一方面,在使用和维护过程中,要尽量按要求进行管理,这样既可延长系统的使用寿命,也可减少不必要的物资、能源浪费。那么中央空调是如何实现最大化节能,除了它本身外,风机盘管、风机、水泵、压缩机等中央空调设备都要求最大化节能,可采用如下措施实现节能。 1、采用楼宇自动化系统:在智能建筑中通常采用楼宇设备自控系统,对中央空调系统末端的新风机、回风机、变风量风机、风机盘管等装置进行状态监视和使用的“精细化”控制,以实现节能的目的。其通过控制器,将检测的相关量值进行运算,实现对上述设备的控制,达到一定的节能效果。这种对空调末端设备的控制可节能10%左右。楼宇设备自控系统实现了对空调末端设备的节能自动控制,并为动态变流量空调节能控制系统的运行创造了更为良好的外部条件。 2、采用变频控制系统:应用交流变频技术通过对中央空调的末端空调风机、冷却塔风机、冷冻水/冷却水水泵、压缩机电机转速进行控制调节,从而使空调各子系统风量、水流量等负荷工况参数按负荷情况得到自动调节,不但能改善系统的调节品质,改善空调的舒适性,达到节约大量电能,降低设备运行噪声,延长设备使用寿命,减轻设备维护工作量及费用的理想运行效果。通过变频控制调节,中央空调系统的水、风系统耗电水平可降低30%-50%,主机系统可节电30%以上,总体系统节电可达40%左右。中央空调变频节能控制器投资价值高,用户用于该产品的全部投资,可在很短的时间内通过减少能耗支出予以回收。因此中央空调用户应用变频节能控制系统不仅有着良好的直接经济收益,还能达到节约能源消耗、有利于环境保护的社会效益。 3、采用蓄能空调技术:蓄能空调技术就是利用夜间电网低谷时的电力来制冷或制热,把冷量或热能储存起来,在白天电力高峰用电紧张时释放冷量或热能,满足建筑物空调冷源或热水需要。蓄冷中央空调简单地讲就是在常规中央空调增加了一套蓄冷装置,如:蓄冰槽、蓄冰桶等。蓄冰空调主要利用分时电价政策,在夜间用电低谷期,采用电制冷机制冷,将制得冷量以冰的形式储存起来。在白天空调负荷高峰期,将冷量释放,便可达到少开中央空调主机甚至不开主机的目标。采用蓄能空调技术可以减少制冷主机的装机容量和功率,可减少30%-50%;利用低谷廉价电力,节省大量的运行费用,可节省40%左右。 能源是人类生存和社会发展必需的物质基础,节约能源是人类共同的使命。

中央空调系统的节能设计研究

中央空调系统的节能设计研究 发表时间:2017-01-17T16:23:00.037Z 来源:《基层建设》2016年31期作者:梁柱棠 [导读] 摘要:随着能源的紧缺及公用及商用建筑中央空调的高速发展,对中央空调系统的节能改造途径的研究变得非常重要,尤其是中央空调制冷系统在部分负荷下运行状况。本文分别对空调冷热源系统,空调机组及末端设备,水或空气输送系统进行分析,其中特别设计一种含有射流装置的回水循环系统。 东莞市慧力建筑设计有限公司 523000 摘要:随着能源的紧缺及公用及商用建筑中央空调的高速发展,对中央空调系统的节能改造途径的研究变得非常重要,尤其是中央空调制冷系统在部分负荷下运行状况。本文分别对空调冷热源系统,空调机组及末端设备,水或空气输送系统进行分析,其中特别设计一种含有射流装置的回水循环系统。 关键词:中央空调;系统;节能设计 前言: 随着经济和社会的发展,中央空调在商业和民用建筑中的应用越来越广泛,中央空调是现代建筑中不可缺少的能耗运行系统。中央空调系统在给人们提供舒适的生活和工作环境的同时,又消耗掉了大量的能源。随着设备功率和数量的增加,其能耗也不断增大。我国建筑物能耗约占能源总消耗量的30%。在有中央空调的建筑物中,中央空调的能耗约占总能耗的70%,而且呈逐年增长的趋势。然而研究中央空调系统节能技术意义重大,除了强调使用功能完善外,还应重视节能因素,降低投资、运行费用。 1.加强设计审核至关重要 中央空调系统工程设计,应给出较详细的冷、热荷计算说明和节能技术措施说明,目前的中央空调设计大多是用概算指标估算,且在估算过程中再加大冷、热负荷,使冷、热源主机长期在低负荷、低效率下运行,大马拉小车现象严重;也有与之相反的情况,设计偏小,造成小马拉大车现象,所以必须加强工程设计的审核,立下规定,报审的中央空调系统工程设计必须附有负荷计算说明书,严格把关,否则就达不到节能的要求。例如,我院一期工程门诊楼输液室的盘管风机设计功率偏小,主要是设计者未考虑到输液室人员多的情况,造成夏季制冷效果差;这些都是冷热负荷计算误差太大所致,因此,加强设计审核是至关重要的。 2空调设备的节能 2.1应用变频技术节能 随着控制技术的发展,不同类型的冷水机组都有较完善的自动控制调节装置,能随负荷变化自动调节运行状况,保持高效率运行。对空调机组、末端设备和水泵等设备采用变频控制,可以使该部分设备的能耗减少30%以上。 2.2优化空调机组和末端设备的选择 国产风机盘管从总体水平看与国外同类产品相比差不多,但与国外先进水平比较,主要差距是耗电量、盘管重量和噪声方面。因此设计中一定注意选用重量轻、单位风机功率供冷(热)量大的机组。空调机组应该选用机组风机风量、风压匹配合理,漏风量少,空气输送系数大的机组。 3冷源效率控制节能 3.1降低冷却水温度 由于冷却水温度越低,冷水机组的制冷系数就越高。冷却水的供水温度每上升1℃,冷水机组的制冷系数下降近4%。降低冷却水温度就需要加强冷却塔的运行管理。首先,对于停止运行的冷却塔,其进出水管的阀门应该关闭。否则,因为来自停开的冷却塔的水温度较高,混合后的冷却水水温就会提高,冷水机组的制冷系数就减低了。其次,冷却塔使用一段时间后,应及时检修,否则冷却塔的效率会下降,不能充分地为冷却水降温。 3.2提高冷水温度 由于冷水温度越高,冷水机组的制冷效率就越高。冷水供水温度提高1℃,冷水机组的制冷系数可提高3%,所以在日常运行中不要盲目降低冷水温度。首先,不要设置过低的冷水机组冷水设定温度。其次,一定要关闭停止运行的冷水机组的水阀,防止部分冷水走旁通管路,否则,经过运行中的冷水机组的水量就会减少,导致冷水的温度被冷水机组降到过低的水平。 3动力节能 3.1采用大温差 如果系统中输送冷热能用的水(或空气)的供回水(或送回风)温差采用较大值,那么当它与原有温差的比值若为m,从流量计算公式知道,采用大温差时的流量降为原来流量的1/m3。这时,水泵或风机要求的功率将减小到原来的1/m3。可见,加大温差的节能效果是明显的。在满足中央空调精度、人员舒适和工艺要求的前提下,应尽可能加大供、回水温差。要注意的是:供、回水的温度差不宜大于8℃。 3.2选用低流速 因为水泵和风机要求的功耗大致与管路系统中的流速成正比关系,因此,要取得节能的运行效果,在设计和运行时不要采用高流速。此外,干管中采用低流速还有利于系统的水力工况稳定性。有资料显示,改变风机的转速可以改变风机的性能参数,风机的功率与转速成三次方的关系,而流量与转速成一次方的关系,降低转速以降低流量的同时可以大幅度降低能耗。当流量减少1/3时,能耗可减少约 70.4%,当流量减少1/2时,能耗可减少约87.5%,这仅是理论上的,实际由于种种原因,不可能节能那么多,但能达到节能的效果是肯定的。 4加强运行管理节能 4.1操作培训提高人员素质 在中央空调能耗中,有很大一部分是由于管理不善而引起的。各项调节和节能措施的实施,也与操作人员的技术素质直接相关,所以应加强对中央空调操作人员的培训,提高管理人员素质,实行中央空调操作人员操作证制度,使其具备必要的制冷空调知识,懂得根据室外参数的变化来进行调节,以及怎样调节才会节能。 4.2中央空调实行计量收费 中央空调实行计量收费是建筑节能的一项基本措施。目前在欧美等国该技术已经比较成熟了,据国外调查资料表明:实行中央空调计

中央空调节能措施

编号:SM-ZD-96668 中央空调节能措施 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:____________________ 审核:____________________ 批准:____________________ 本文档下载后可任意修改

中央空调节能措施 简介:该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 中央空调是现代建筑中不可缺少的能耗运行系统。中央空调系统在给人们提供舒适的生活和工作环境的同时,又消耗掉了大量的能源。据统计,我国建筑物能耗约占能源总消耗量的30%。在有中央空调的建筑物中,中央空调的能耗约占总能耗的70%,而且呈逐年增长的趋势。因此,如何高效利用中央空调系统的能源和节能就成为迫切需要解决的问题。 正常运行的中央空调系统,其耗能主要有两个方面[1]:一方面是为了供给空气处理设备冷量和热量的冷热源耗能;另一方面是为了输送空气和水,风机和水泵克服流动阻力所需的动力耗能。中央空调系统的耗能量受很多因素影响,许多运行环节都有节能措施,因此,中央空调节能是一项综合性的工程。以下就冷热源耗能和动力耗能两方面介绍几种常用的节能措施。

浅谈中央空调系统的节能设计(通用版)

浅谈中央空调系统的节能设计 (通用版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0055

浅谈中央空调系统的节能设计(通用版) 本文从空调设计中的关键环节控制、空调使用过程中的节能措施以及中央空调的管理三个方面,对中央空调系统的节能进行了分析和总结,为中央空调系统的节能提供了有意义的看法。 空调设计中的关键环节控制 1.1.冷热负荷设计控制 在中央空调系统施工图设计阶段,必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。负荷计算应采用动态的计算方法,依据实际负荷情况选择合适的冷热源。由于系统冷热源及设备在部分负荷下的性能对系统节能有重要影响,因此,在设备选型时,一方面要考虑到特定的设计工况,同时还应该强调系统运行工况和部分负荷的系统性能的影响。

设计的空调系统的冷热负荷设计过大,设备选型没有充分考虑空调系统的负荷特点和设备性能,空调机组容量、管道直径、水泵配置、末端设备设计偏大,导致投资、运行费用增大。而很多建筑的空调系统都达不到满负荷运行,即使在最热月仍有闲置的空调机组。水泵选型过大或水泵选配电机功率过大,低效率运行,浪费能源。多台冷冻水泵并联运行时,没有根据供冷负荷的变化调整开启台数,而是无论冷负荷大小,都是按最大冷负荷开动冷冻水泵,白白浪费了电能。 1.2.空调水系统的设计控制 水系统大多是定流量,设计水流量按最大冷负荷和5℃的供回水温差确定。而实际普遍存在大流量小温差现象,最大负荷出现的时间很少,绝大部分时间在部分负荷下运行,实际温差小于设计温差,实际流量比设计流量大1.5倍以上,大大超过设计流量,水泵电耗大大增加。 设计人员应重视水系统设计,对每个水环路进行水力平衡计算,对压差相差悬殊的回路要采取有效措施,保证各环路水力平衡,避

中央空调系统节能改造方案

中央空调系统水泵变频节能改造方案 一、概述 中央空调系统在现代企业及生活环境改善方面极为普遍,而且某此生活环境或生产工序中是属必须的,即所谓人造环境,不仅是温度的要求,还有湿度、洁净度等。至所以要中央空调系统,目的是提高产品质量,提高人的舒适度,集中供冷供热效率高,便管理,节省投资等原因,为此几乎企业、高层商厦、商务大楼、会场、剧场、办公室、图书馆、宾馆、商场、超市、酒店、娱乐场、体育馆等中大型建筑上都采用中央空调的,它是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一,电能的消耗非常之大,是用电大户,几乎占了用电量50%以上,日常开支费用很大。 由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计,而实际上在一年中,满负载下运行最多只有十多天,甚至十多个小时,几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载,而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载,几乎长期在100%负载下运行,造成了能量的极大浪费,也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。 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;采用变频调速技术不仅能使商场室温维持在所期望的状态,让人感到舒适满意,可使整个系统工作状态平缓稳定,更重要的是其节能效果高达30%以上,能带来很好的经济效益。 二、水泵节能改造的必要性 中央空调是大厦里的耗电大户,每年的电费中空调耗电占60% 左右,因此中央空调的节能改造显得尤为重要。 由于设计时,中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计,并且留 10-20% 设计余量,然而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下,存在较大的富余,所以节能的潜力就较大,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调节,存在很大的浪费。 水泵系统的流量与压差是靠阀门和旁通调节来完成,因此,不可避免地存在较大截流损失和大流量、高压力、低温差的现象,不仅大量浪费电能,而且还造成中央空调最末端达不到合理效果的情况。为了解决这些问题需使水泵随着负载的变化调节水流量并关闭旁通。 再因水泵采用的是Y- △起动方式,电机的起动电流均为其额定电流的3 ~4倍,一台90KW的电动机其起动电流将达到500A ,在如此大的电流冲击下,接触器、电机的使用寿命大大下降,同时,起动时的机械冲击和停泵时水垂现象,容易对机械散件、轴承、阀门、管道等造成破坏,从而增加维修工作量和备品、备件费用。 采用变频器控制能根据冷冻水泵和冷却水泵负载变化随之调整水泵电机的 转速,在满足中央空调系统正常工作的情况下使冷冻水泵和冷却水泵作出相应调节,以达到节能目的。水泵电机转速下降,电机从电网吸收的电能就会大大减少。 其减少的功耗△ P=P0 〔 1-(N1/N0)3 〕( 1 )式

通风空调节能方案

1. 编制依据 施工图纸 本工程根据广州珠江外资建筑设计院出通风与空调施工图。 主要规范、规程 1.2.1《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001) 1.2.2《建筑节能工程施工质量验收规范》(GB50411-2007) 1.2.3《广东省建筑节能工程施工质量验收规范》(DBJ15-65-2009)1.2.4《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50243-2002) $ 1.2.5《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50303-2002) 1.2.6《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002) 2.工程概况 总体简介 工程名称:南海海洋资源综合研发平台项目楼 建设单位:中国科学院南海海洋研究所 设计单位:广州珠江外资建筑设计院 监理单位:广东海外建设监理有限公司 、 施工单位:广州市金辉建筑置业有限公司 设计概况

2.2.1本工程为中国科学院南海海洋研究所项目楼,主要功能为办公室、研究室、会议室等;工程建筑为1栋,地上结构19层,地下室1层;地下室车库层高为,主楼处为;首层层高为5m,二至七层层高为,八至十九层层高为;总建筑面积约12100㎡;建筑总高度约。 2.2.2本工程有关建筑节能项目有: 1)通风与空调系统 本系统冷源采用可变冷媒流量一拖多空调系统,所用空调房间采用压型暗藏风管天花机组及可变冷媒流量新风处理机组,通过风管连接方型散流器上送风;空调风管采用酚醛泡沫直接式保温风管,厚度为20mm,密度为≥50kg/m3,导热系数为≤:氧指数≥47%,体积吸水率≤%()。 3.施工部署 建筑节能工程技术管理体系 ( 为了贯彻国家建筑节能的政策,加强建筑节能工程管理,我项目部成立以项目经理为组长,项目生产副经理、项目技术负责人为副组长的建筑节能工程施工领导小组,其机构组成、人员编制及责任分工如下: 组长:朱培明(项目经理)——负责组织协调工作。 副组长:吴獭(生产副经理)——负责现场施工指挥、监督工作。 梁亚棠(安装技术负责人)——负责技术方案编制、交底。 组员:吴卓、梁火明——现场施工管理、协调。 倪道汉、倪载才、梁棠——现场施工质量及细部工作落实管理。 建筑节能工程施工质量保证体系 以质量求生存,求发展是我公司的质量方针,我项目部通过认真学习建筑节能工程施工质量验收规范的相关规程、规范、标准,强化质量意识,建立了行之有效的规范化质量管理体系,能够使建筑节能工程的各项目标均处在良好的受控状态。

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