中央空调智能控制系统.ppt

1 智能控制系统 中央空调智能控制系统 2 适应冷水机组要求的技术措施 一 流量变化与控制水泵下限流量的设置 下限频率的设置 根据不同冷水机组要求设置不同的水泵下限流量 频率下限 频率与水泵流量成近似正比关系 水泵下限流量设置 1 LiBr机组的循环水泵的下限流量 50 60 2 水冷机组的循环水泵的下限流量 60 70 3 热泵机组的循环水泵的下限流量 70 75 水泵变流量与压差旁通阀的联动 当系统水流量的需求与冷水机组最小水流量的限制发生矛盾时 必须有压差旁通阀 压差旁通阀需要与水泵变频协调动作 空调水泵智能变频系统 3 适应冷水机组要求的技术措施 一 流量变化与控制主机出水温度的监视与水泵变流量的反向控制 为了防止冷水机组出水温度过低 必须对冷水机组出水温度进行监控 当冷水机组出水温度低于设定值后 必须反向控制变频器 加大水泵流量 冷水机组的COP 通过冷水机组的水流量变化速度过快或过于频繁 均会影响冷水机组的COP 为了防止冷水机组COP下降必须采取如下措施 1 水泵最小流量和最大流量之间变化速度的设置 变频器频率的加减速时间的设置 1 300秒 2 水泵流量调节的PI系数 5 160 的设置 3 传感器信号采样时间 1 300 的设置 空调水泵智能变频系统 4 适应冷水机组要求的技术措施 二 主机 水泵 冷却塔等的连锁1 主机 水泵 冷却塔 启闭阀的连锁控制2 连锁控制程序严格按照先后顺序执行时间间隔 5 30秒 3 开机顺序 启闭阀冷却塔水泵主机4 关机顺序 主机水泵冷却塔启闭阀5 工作泵故障时自动启动备用泵 空调水泵智能变频系统 5 水泵变频节能理论根据一 中央空调年需用负荷仅为设计负荷的50 左右 夏季日平均需用负荷为日最高负荷的60 左右 因此 空调设备的大部分时间是在部分负荷情况下处于低效率运行 如图所示 空调水泵系统节能理论根据 6 空调负荷随时间变化图 7 二 空调设备流量 能量变化 空调水泵系统节能理论根据 8 三 水泵转速控制由于改变水泵转速 因此水泵流量 扬程和轴功率都变化 n1 n2 Q1 Q2 H1 H2 1 2 N1 N2 1 3由公式可以看出 水泵转速和水泵流量为一次方关系 水泵流量和水泵轴功率成三次方关系 由此可见 水泵转速调节节能效果非常明显 如图所示 空调水泵系统节能理论根据 9 空调水泵系统节能理论根据 10 经验节能数据LiBr冷热水机组的循环水泵的节能效率 大约 40 60 水冷冷水机组的循环水泵的节能效率 大约 30 45 风冷热泵冷热水机组的循环水泵的节能效率 大约 25 40 空调水泵智能变频系统 11 冷冻水系统与热水系统的控制冷冻水系统的标准工况温差 5 热水系统的标准工况温差 10 15 冷冻水泵的扬程 36mH2O 热水泵的扬程 30mH2O 冷冻水系统与热水系统无论采用恒温差或恒压差控制 均存在控制目标值不同的因数 所以当冷冻水系统与热水系统采用一套变频控制系统时 控制必须具备在冬夏季设置不同的PI调节系数的功能 否则会出现水系统流量变化过快或过慢的现象 由于冬夏季不同PI调节系数的设置需要一定的专业能力 所以冬夏季的PI调节系数设置完成后 应能够自动记忆 空调水泵智能变频系统 12 多台并联水泵的控制多台并联的工作泵应尽可能全部采用变频控制 不宜采用一台水泵变频运行 其他水泵工频运行 一般情况 并联运行水泵的扬程均相等或相近 如果采用一台水泵变频运行 其他水泵工频运行的控制 则会出现不同扬程水泵并联运行的问题 所有并联运行水泵的运行效率均会严重下降 空调水泵智能变频系统 13 冷却泵和冷却塔的协调控制通过对冷却水泵的变流量控制 可以降低冷却泵的能耗 也可以降低冷却水出水温度 提高冷水机组能效比 但是冷却水进水温度有最低水温限制 所以冷却水泵的变流量控制必须与冷却塔的变风量控制相结合 才能真正达到综合节能的目的 冷却水泵的变流量控制必须与冷却塔的变风量控制均会影响冷却水出水温度 所以在处理冷却水泵变流量控制和冷却塔变风量控制时必须处理好先后顺序的藕合关系 解决方法 1 冷却塔风机的台数控制 适用于单塔多风机 2 冷却水泵进行恒温差变流量控制 在冷却水泵变流量到下限流量时 冷却塔进行恒温差变风量控制 反之 亦然 空调水泵智能变频系统 14 冷却塔出水温度过低的处理冷却塔风机的台数控制 适用于单塔多风机 冷却水泵进行恒温差变流量控制 在冷却水泵变流量到下限流量时 冷却塔进行恒温差变风量控制 适用于单塔单风机 保持冷却水泵的下限流量和冷却塔风机最低风量时 启动冷却水供回水总管之间的旁通电动阀 直至旁通电动阀全开 反之 亦然 空调水泵智能变频系统 15 对水泵电机的保护软启动和软停止 消除常规启动产生的冲击电流和停止形成的发动机电势对电网 水泵电机和其它电器设备电机的影响 过电流 过电压 欠电压 缺项 过载 过热等的水泵电机保护 使水泵电机大部分状态下处于低速运转 大大降低电机高速运转的机械磨损 设定控制电机功率 当系统变频器的控制功率大于所控制电机额定功率时 按照实际电机功率保护电机 空调水泵智能变频系统 16 采样信号的准确1 传感与变送一体的传感变送器 4 20mA电流信号 2 温度传感变送器的精度 0 1 压力 压差 传感变送器的精度 0 5级 3 信号传感变送器的上下限范围可以任意设置 4 信号传感变送器的上下限可以进行任意衰减或干扰补偿 5 二次泵压差控制采用取各远端支管信号 采用信号处理技术进行信号比较和处理 空调水泵智能变频系统 17 水泵系统的变频基本参数输入电压范围 三相380V 15 频率范围 50Hz 5 输出控制方式 空间电压矢量额定电压 三相380V频率范围 1 00 50 00Hz频率分辨率 0 01过载能力 150 额定电流一分钟频率变化率 0 1 300 0S 频率变化一定量所需时间 空调变频系统 18 部分水泵电机对某些变频的不适应变频器对变频本身产生的谐波处理不好 引起电机发热 优秀品质的变频控制器必须对变频的输入输出部分均采用优质滤波电容进行处理 载波频率不可调 会产生低频下的电机噪音 载波频率是变频器输出的PWM波的调制频率 部分水泵电机会对某些PWM波不适应 只要对载波频率进行修