中央空调节能改造原理
中央空调节能控制系统控制原理
中央空调节能控制系统控制原理
中央空调节能控制系统的控制原理主要包括以下几个方面：
1. 温度控制：系统通过感知室内温度，与设定的温度进行比较，调节制冷或制热设备的运行来维持室内温度在设定范围内。
2. 风速控制：根据室内需要，系统可以调节送风机的运行速度，以达到合适的风速和舒适度。
3. 时间控制：系统可以根据建筑物的使用情况，设定不同的工作时间和休息时间，控制空调的开关机时间，以实现节能的目的。
4. 空气质量控制：系统可以监测室内空气的质量，如CO2浓度、湿度等，通过控制新风和排风系统的运行来保证室内空气的新鲜度和质量。
5. 能耗监测：系统可以实时监测各个设备的功耗，以及整个空调系统的能耗情况，通过数据分析，提供节能建议和优化控制策略。
6. 故障诊断与报警：系统能够自动检测和诊断设备的工作状态，一旦出现故障或异常情况，系统会发送报警信息，提供故障排查和修复的指导。
总之，中央空调节能控制系统通过优化空调设备的运行参数、
精确控制设备的运行状态，以及监测室内环境的变化，实现对空调系统的精确控制和节能管理。
中央空调节能改造
中央空调节能改造
4．充分利用闲置的冷却塔降低冷凝温度。 当冷却水系统为总管制时，取消冷却塔的 进回水电磁阀，通过改进冷却方塔的布水 装置，在部分制冷机开启时，可以实现一 机对两塔，两机对三塔，此时冷却塔采用 电机变频装置或是变级电机降低风扇的功 率。
中央空调节能改造
2．避免制冷机部分负荷运行，可采用水蓄 冷的方式，也可采用板式交换器来减少过 渡季节冷冻机开机时间使制冷机和系统始 终处于100%高效运行区。充分利用峰、平、 谷期不同电价降低电费支出。
中央空调节能改造
➢ 1）结合高温供冷冻水，通过部分制冷主机的间断 开、停，减少水泵运行时间，使制冷机只有100% 满负荷运行或0%停机两种状态，可以有效地减少 水泵运行时间并使制冷机维持在高效区间运行。
➢ 2．部分负荷时，降低水泵流量的措施必须慎重 如果设计精确，制冷机在满负荷时的进出水温差应 该为5℃，当部分负荷时，以5℃温差为控制目标对 冷冻水和冷却水施行变流量控制，必须考虑到降低 流量对传热温差、水侧管内换热的影响而导致蒸发 温度和冷凝温度的变化，否则会得不偿失。
➢ 3. 改造节能原则 1）节能技术的采用必须满足特定的条件，不能生 搬硬套（某大型蓄冰空调、冷热电联供）。 2）节能技术的效益评估不能以不良的管理为依据。 3）节能技术改造要本着少花钱多办事的原则，以 相对收益率来确定改造项目实施顺序。
中央空调节能改造
我们可以采取“实时控制、合理输送、 按需生产、综合集成”的方式对中央空调运 行负荷进行动态控制。 ➢ 首先要采用管理节能方式，即不需要投入 资金就可以达到节能目的。 ➢ 其次要以最小代价获取最佳节能效果为原 则进行改造节能。
高效中央空调节能控制系统原理
中央空调大家肯定很熟悉了，作为空调类别中的佼佼者，具有美观、节能、舒适等优点而备受广大消费者喜爱，现如今已逐步走进我们每个人的家庭。
而且有这样的成果肯定离不开中央空调里的节能控制系统，那么就一起来看看这种节能系统的组成和原理吧。
中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。
采用液体汽化制冷的原理为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷;制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。
制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。
一、按处理设备的情况分类1.集中式空调空气处理设备和送、回风机等集中设在空调机房内，通过送、回风管道与被调节的空调场所相连，对空气进行集中处理和分配2.半集中式空调送入空调房间的新风由空调机房集中处理，空调房间内的空气由分散在房间内的装置处理。
二、按负担室内热湿负荷所用的工作介质分类1.全空气式空调系统空调房间的室内热湿负荷全部由经过处理的空气来承担，利用空调装置送出风调节室内空气的温度、湿度。
2.全水式空调系统全部由经过处理的水负担室内热湿负荷，利用冷冻机处理后的冷冻水(或锅炉制出热水)送往空调房间的风机盘管中对房间的温度、湿度进行处理的。
3.空气-水式空调系统由经过处理的空气和水共同负担室内热湿负荷，典型装置是风机盘管加新风系统。
4.制冷剂式空调系统利用直接蒸发的制冷剂吸热来调节室内温度、湿度中央空调恒温节能控制系统是由变频器、温度传感器、压力传感器、可编程控制器(PLC)以及人机界面等几部分组成。
它根据空调系统需要控制部位的参数(如冷却水温度等)，由PLC 来控制调整冷却水电机、冷冻水电机等机组动力单元的运行状态，在精确进行温度控制的同时，大幅度的节约了电能。
中央空调节能控制系统结构图冷却水温度控制是将冷却水温度信号采样进PLC系统通过PID调节来控制冷却水泵的频率，从而来控制水的流量，最后达到冷却水恒温控制。
中央空调节能改造方案
中央空调节能改造方案一、概述在中央空调系统中，冷冻水泵、冷却水泵及冷却风机的容量是根据建筑物最大设计热负荷选定的，且留有一定的设计余量。
一般中央空调控制系统中，水泵及风机一年四季都是在工频状态下全速运行，采用节流或回流的方式来调节流量或风量，产生大量的节流或回流损失，且对水泵或风机电机而言，由于它是在工频下全速运行，因此造成了能量的大大浪费。
由于四季的变化，阴晴雨雪及白天与黑夜时，外界温度不同，使得中央空调的热负荷在绝大部分时间里远比设计负荷低。
也就是说，中央空调实际大部分时间运行在低负荷状态下。
据统计，67%的工程设计热负荷值为94-165W/m2，而实际上83%的工程热负荷只有58-93 W/m2，满负荷运行时间每年不超过10-20小时。
实践证明，在中央空调的循环系统（冷却泵、冷冻泵及冷却风机）中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节流量和压力的变化用来取代阀门控制流量，能取得明显的节能效果。
二、中央空调系统工作原理1.1中央空调系统简图1.2中央空调工作原理简述⑴、中央空调启动后，冷冻单元工作，蒸发器吸收冷冻水中的热量，使之温度降低；同时，冷凝器释放热量使冷却水温度升高。
⑵、降了温的冷冻水通过冷冻泵加压送入冷冻水管道，在各个房间由室内风机加速进行热交换，带走房间内的热量使房间内的温度降低后，又流回冷冻水端。
⑶、而升了温的冷却水通过冷却泵压入冷却塔，由冷却塔风机加速将冷却水中的热量散发到大气中，使水温降低后，流回冷却水端。
⑷、冷冻机组工作一段时间后，达到设定温度，由温度传感器检测出来，并通过中间继电器及接触器控制冷冻机停止工作，温度回升到一定值后又控制其运行。
三、中央空调存在的问题3. 1 冷却水系统的不足从设计角度考虑,冷却水泵电机的容量是按照最大换热量(即环境气温最高,且所有场所的空调都开足) 的情况下,再取一定的安全系数来确定的。
而通常情况下,由于季节和昼夜气温的变化以及开机数目的不足,实际换热量远小于设计值, 因此,电机容量远大于实际负荷,出现了大马拉小车的情况。
中央空调的节能改造
中央空调的节能改造中央空调的节能改造我公司综合办公大楼中央空调系统，主机选用上海开利公司生产的30H-225型冷水机组，冷冻、冷却水循环均采用有30m3中间水箱的开式循环系统。
正式投人运行以来，系统运转正常，总体性能良好。
但是，由于该系统总功率达330kW，耗电多，运行费用高，因此，必须进行节能改造，以实现经济运行的目的。
一、耗电高的原因中央空调系统耗电高的主要原因是水循环方式设计不合理。
冷冻水和冷却水循环均采用开式循环系统，虽然中间水箱可以保证系统的稳定供水，但是，经过10层楼的循环水返回地下室水箱后，压力将从0.5MPa下降为0，造成静压损失，下次循环需重新泵送，增加了输出功率。
另外，30m3的冷冻水箱换热面积大，保温措施不当，造成冷冻水冷量损失大，增加了冷水机组压缩机的数量。
二、节能改造方案据此，我们决定对水循环系统进行节能改造，将开式水循环系统改为闭式水循环系统，不改变中央空调系统设计的基本参数。
为减少投资，尽可能利用现有管路及设施。
改造方案如下(见图1):图1 水循环系统流程图1.冷冻水循环系统的节能改造(1)取消原30m3的玻璃钢冷冻水箱，系统的回水直接经水泵加压后进人水循环系统，以避免静压损失，将冷冻水循环系统改为闭式循环。
(2)为容纳系统的水因膨胀而增加的体积，同时也是为了稳定系统压力，增加一套膨胀水箱补水装置。
膨胀水箱容积取400L，并分别设置用浮球阀控制的自动补水管和由闸阀控制的急速补水管，水箱的自动补水高度为250mm。
(3)为消除系统内空气，在总供水管和总回水管的最高点分别设置一个ZP-Ⅱ型DN15自动空气排放阀。
冷冻水循环系统中其它管路、阀门、压力表、温度计等均可利用。
新增管路及膨胀水箱按设计规范进行保温处理。
(4)冷冻水泵的改型冷水机组冷冻水设计额定流量为120m3/h，进水冷却塔自来水箱膨胀水箱压力为0.5~0.7MPa，最高冷冻水循环高度为38m。
根据设计规范，水泵的流量为额定流量的1.1~1.2倍，扬程H为供回水管最不利环路的总水压降的1.1~1.2倍。
家用中央空调节能原理是什么？
家用中央空调节能原理是什么？
家用中央空调是更舒适节能的家庭制冷系统，为什么家用中央空调更节能呢？长沙世友实业中央空调介绍家用中央空调节能原理。
中央空调系统的节能主要通过三个方面来实现：空调本身、空调方案设计、施工质量，下面我们就详细说明中央空调节能技术。
1、空调本身转换率越高中央空调越节能
压缩机是中央空调的核心部件，压缩机利用电能作为“搬运工”利用冷媒作为媒介，将空气中的能量抽取出来，转化造成室内的冷量/热量。
压缩机性能越好，能量转换率越高，意味着花越少的电量就可以“搬运”越多的冷量。
压缩机变频技术：压缩机的变频控制技术是指直流变频压缩机电机的运转速度可以根据系统容量变化进行连续的自由调节，可调节范围、精确度越高，耗电就越低。
2、空调方案设计
中央空调的设计方案也直接影响到家用中央空调是否节能。
越科学的设计方案，越高效运行，越节能。
在设计中，首先要结合实际户型结构、装修方案要设计管道走向、设备位置、送风方式、回风方式、检修口位置。
这些是影响着美观、噪音、使用效果，除了这些，设计还要结合房间类型结果选择不同设备、根据厂家规定的配比限定值进行配置等。
3、施工质量
中央空调三分产品七分安装，安装质量是中央空调节能运行的前提保证，因此选择专业的中央空调公司是必须的。
中央空调节能方式与原理
中央空调节能方式：
1 冷媒替换；
2 采用交流变频技术控制水泵的运行；
3新风系统的节能设计
中央空调节能原理：
1、采用碳氢制冷剂替换氟氯昂，碳氢制冷剂凝固点低、蒸发潜能大制冷制热速度快可以是压缩机工作减轻负担从而达到节能效果。
2、空调水泵的耗电量可占空调系统耗电量的15%～30%，所以水泵节能非常重要，节能潜力也比较大。
采用中央空调专用型变频器，通过温度专用接口，直接用来对冷媒水、冷却水的进出口水温进行检测并根据实际的温差值控制变频器调整冷冻泵、冷却泵的工作状态（主要是转速），使系统冷媒流量跟随负荷的变化而同步变化，从而在确保中央空调系统能够满足人体对舒适度的要求的前提下，保证空调系统的能效率总是处在最优化的节能运行状态，以此大幅度的降低系统能源消耗。
综上所述，若能采用变频调速技术，当中央空调系统的冷却水泵和冷冻水泵的温差小时，就可降低电动机的转速，从而较大幅度减小电动机的运行功率，便可以实现节能的目的。
3、室外的新鲜空气受到风处理机的吸引进入风柜，并经过过滤降温除湿后由风道送入每个房间，这时的新风不能满足室内的热湿负荷，仅能满足室内所需的新风量，随着室内风机盘管处理室内空气热湿负荷的同时，多余出来的空气通过回风机按阀门的开启比例一部分排出室外，一部分返回到进风口处以便再次循环利用。
中央空调风机变频节能改造
中央空调风机变频节能改造中央空调节能改造一、中央空调风机传统运行方式空调系统设计完成后，风系统通常以末端变流量方式运行。
由于空调负荷变化，风机实际工作点与设计工作点发生偏移，造成部分运载能量浪费。
二、中央空调风机变频调整原理流量W与转速n成正比关系：W1 / W2 = n1 / n2压力h与转速n2成正比关系：h1 / h2 = ( n1 / n2 )2功率N与转速n3成正比关系：N1 / N2 = ( n1 / n2 )3通过对风机转速调节，可使其流量、扬程及消耗的功率作出相应变化。
三、中央空调风机定风量变频控制1、普通空调末端风柜设计选型时由于管道阻力计算不是很详细，往往导致风柜余压选择过大，实际运行风量远大于额定风量，造成能量浪费。
这时可以通过变频调速来保持风机风量的恒定，从而达到风机节能的目目的，节能率需要根据实际情况而定。
2、净化空调系统中由于高中效过滤器的初、终阻力大约相差1倍左右，组合风柜运行时实际风量也远大于额定风量，造成能量浪费。
通过变速调节，保证额定的送风量，节能率一般为30％～40％。
四、中央空调风机定压差变频控制净化车间内对室内压力有一定的要求，一般大约维持正压在5Pa至10Pa左右，而保持该正压是通过两种途径实现：1、新风机定频运转，室内正压靠车间内的余压阀来调节控制。
2、新风机变频运转，室内正压靠变频器来调节控制。
五、中央空调风机定静压变频控制生产车间内往往有许多生产设备需要排风或者送风，这时一般采取一台排风机或者送风机给好几台生产设备排风或者送风。
当部分生产设备因不生产而不需要排风或者送风时，系统总风量将远大于实际需求，造成能量的浪费。
如排风机或者送风机采取定静压变频控制，风机风量能根据末端需求而变化，能取得较好的节能效果。
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中央空调节能改造原理
一、工程介绍
深圳中央商务广场中央空调系统由rt1-rt3及rt4系统组成，rt1-rt3系统由三台离心主机，4 台55kw 冷冻水泵组成，4台冷冻水泵和4台冷却水泵以三用一备的方式运行，其为工频运行。
Rt4系统由一台里干主机2台30kw冷却水泵组成，2台冷冻水泵和2台冷却水泵以一用一备的方式运行，其为工频运行。
由于季节、气候和用户的变化，冷气的用量也不停地变化，工频运行的冷冻水泵和冷却水泵却无法根着冷气的用量调节冷冻水和冷却水量，造成电能的极大浪费，因此需对冷冻水泵和冷却水泵进行节能改造。
二、空调系统构成及工作原理
如图所示，中央空调系统主要由以下几个部分组成：
1. 冷冻机组：这是中央空调的致冷源”，通往各个房间的循环水由冷冻机组进行内部热交换”，降温为冷冻水”。
2. 冷却水塔：用于为冷冻机机组提供冷却水”。
3. 外部热交换”系统：由两个循环系统组成：
A. 冷东水循环系统：由冷冻泵及冷冻水管组成。
从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入
冷冻水管道，在各个房间内的热量，使房间内的温度下降。
从冷冻机组流出，进入房间的冷冻水简称为弗水”流经所有的房间后回到冷冻机组的冷冻水筒称为回水”
B. 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
温的冷却水压入冷却塔，使之在冷却塔中与大气进行交换，然后再将降了温的冷却水，送回到冷冻机组。
如此不断循环，带走了冷却机组释的热量^
可以看出，中央空调系统的工作过程是一个不断进行热交换的能量转换过程.。
在这里，冷冻水和冷却水循环系统是能量的主要传递者。
因此，对冷冻水和冷却水循环系统的控制便是中央
空调系统的重要组成部分。
深圳中央商务广场中央空调的外部热交换由两个循环水系统来完成。
循环水系统的回水与进
(出)水温度之差，反映了需要进行热交换的热量。
因此，根据回水与进(出)水温度之差来控
制循环水的流动速度，从而控制了进行热交换的速度，是比较合理的控制方法。
三、变频节能的原理
根据风机(水泵)原理，我们知道风机(水泵)的流量与转速一次方成正比，压力与转速二次方成正比，轴功率与转速三次方成正比，即Q2/Q1=n2/n1 (1) H2/H1=(n2/n1)² (2) P2/P1=(n2/n1)³ (3) 如上图所示，曲线①为风机 (水泵)阻力特性，曲线②为工频速度下的流量与压力关系曲线，此时风机水泵工作在A点时，轴功率P1与Q1、H1乘积，即与图中面积AQ10H1A成正比。
若要将流量从Q1降到Q2时，如用风门(挡板)，则工作点由A移到C,流量下降，压力上升，轴功率减少不多；若采用变频调速，则工作点由A移到B,在满足同样流量Q2的情况下，压力也下降，轴功率大大降低。
由于设计必须考虑最大用量，裕量普遍大20%以上，假设电机的运行频率由工频下调到
40Hz,即水流量降为最大用量时的80% ,则
P(40)/P(50)=(40/50)³=51.2% 节电率=1-51.2%=48.8%
即使电机的运行频率由工频下调到45Hz,即水流量降为最大用量时的90% ,节电率=1-P(45)/P(50)=1-73%=27%
四、变频节能分析
深圳中央商务广场中央空调系统中，RT1-RT3系统，4台55KW冷冻水泵和4台55KW冷却水泵均以三用
一备的方式运行。
设以工频运行的水泵(工频泵)提供流量为Qn,则：
4.1 一台水泵变频运行节能情况
4.1.1当所需流量1.5Qn时
此时1台泵工频运行，提供流量为Qn,变频泵只需提供50%Qn的流量，则变频泵的功耗
为;55X0.5³=6.875KW
总功耗为：55+6.875=61.875(KW)---- 比不变频时节约功耗48.125KW，节电率43.75%。
4.1.2当所需流量为2.5Qn时
此时2台泵工频运行，提供流量为2Qn，变频泵只需提供50%Qn的流量，则变频泵的功耗为：
55X0.5³=6.875KW 总功耗为：55+55+6.875=116.875(KW)---- 比不变频时节约功耗48.125KW，节电率29.17%。
4.2二台水泵变频运行节能情况
4.2.1当所需流量为1.5Qn时
此时2台泵都变频运行，每台泵只需提供75%Qn的流量，变频泵的功耗为：55x0.75³=23.2(KW)总功耗为：23.2x2=46.4(KW)---比一台泵的功耗都低，比不变频时(2台工频泵)节约功耗63.6KW ,节电率57.82% 。
4.2.2当所需流量为2.5Qn时
此时1台泵工频运行，提供流量为1Qn, 2台泵变频运行，每台变频泵只需提供75%Qn的流量，变频泵的功耗为：55x0.75³=23.2(KW)
总功耗为;55+23.2x2=101.4(KW)---- 比不变频时节约功耗63.6KW，节电率38.55% 。
4.3三台水泵变频运行节能情况
4.3.1当所需流量为1.5Qn时
此时3台泵都变频运行，每台泵只需提供50%Qn的流量，变频泵的功耗为：55x0.5³=6.875(KW)总功耗为;6.875x3=20.625(KW)---- 比一台泵的功耗都低，比不变频时(2台工频泵)节约功耗89.375KW , 节电率81.25% 。
4.3.2当所需流量为2.5Qn时
此时3台泵都变频运行，每台变频泵只需提供83.33%Qn的流量，变频泵的功耗为：
55x0.8333³=31.83(KW) 总功耗为：31.83x3=95.49(KW)---- 比不变频时节约功耗69.51KW，节电率42.13%
4.4变频节能一览表根据以上计算，可得不同流量下变频节能改造的节电率(%)如下：
流量一台泵变频二台泵变频二台泵变频基准节电率运行方式节电率运行方式节电率运行方式
0.7Qn 65.70 1变频65.70 1变频65.70 1变频1工频
0.8Qn 48.80 1变频48.80 1变频48.80 1变频1工频
0.9Qn 27.10 1变频27.10 1变频27.10 1变频1工频
1.0Qn 1工频75.00 2变频75.00 2变频2工频
1.1Qn 2工频83.36 2变频83.36 2变频2工频
1.2Qn 2工频78.40 2变频78.40 2变频2工频
1.3Qn 2工频7
2.54 2变频72.54 2变频2工频
1.4Qn 2工频65.70 2变频65.70 2变频2工频
1.5Qn 43.75 1工频1变频57.82 2变频81.25 3变频2工频
1.6Qn 39.20 1工频1变频48.80 2变频77.24 3变频2工频
1.7Qn 3
2.85 1工频1变频38.59 2变频72.71 3变频2工频
1.8Qn 24.40 1工频1变频27.10 2变频67.60 3变频2工频
1.9Qn 13.55 1工频1变频14.26 2变频61.89 3变频2工频
流量一台泵变频—台泵变频二台泵变频基准
节电率运行方式节电率运行方式节电率运行方式
2.0Qn 2工频37.5 1工频2变频55.56 3变频2工频
2.1Qn 3工频55.575 1工频2变频65.70 3变频3工频
2.2Qn 3工频52.27 1工频2变频60.56 3 变频3工频
2.3Qn 3工频48.36 1工频2变频54.49 3 变频3工频
2.4Qn 3工频4
3.80 1工频2变频48.80 3 变频3工频
2.5Qn 29.17 2 工频1变频38.54 1工频2变频42.13 3 变频3工频
2.6Qn 26.13 2 工频1变频32.53 1工频2变频34.90 3 变频3工频
2.7Qn 21.90 2 工频1变频25.725 1工频2变频27.10 3变频3工频
注：实际中，每台泵都有空载损耗，每台泵的下限工作频率一般不低于25Hz,相当于0.5Qn。
五、变频节能的优点
采用变频器进行风机水泵的节能改造，优点如下；
1. 节省大量的电能。
2. 变频器可软启动电机，大大减小冲击电流，降低电机轴承磨损，延长轴承寿命。
3. 调节水泵风机的流量和压力，可以直接通过更改变频器的运行频率来完成，可减少或取消挡板、阀门, 大大地提高控制的精度和性能。
4. 如采用空调自控系统，实现闭环控制，电机转速随季节、气候和用户的变化自动调节，最大限度的实现节能控制，节能效率更高。
同时，由于实现设备的自动控制和管理，可缩减人员维护，节约人员开支，提高综合管理水平，减少突发事故的发生和设备损坏，从而带来潜在效益。