一次泵变流量系统

1、冷冻水一次泵变流量机房系统,Chiller,Cooling Tower,Water Pumps,Annual Chiller Plant Energy Consumption年冷冻机房能耗kwh,1970s,2000s,内容提要,一次泵蒸发器侧定流量，用户侧变流量 二次泵蒸发器侧定流量，用户侧变流量 一次泵蒸发器侧变流量，用户侧变流量,一次泵蒸发器侧定流量，用户侧变流量,末端二通调节阀与室温传感器 旁通管设压差旁通阀 加/减冷冻机， 供水温度 回水温度,DP,问题：主机部分负荷 VS 水泵满负荷，水泵耗能浪费！,500 m3/h,300 m3/h,200 m3/h,末端二通调节阀与室温传感器，

2、闭环 旁通管，无压差旁通阀 加/减冷冻机， 供水温度，或旁通水流方向旁通水流量 旁通水流方向和水流量 问题：主机部分负荷 VS 一次侧水泵满负荷,二次泵-蒸发器侧定流量，用户侧变流量,二次泵蒸发器侧定流量，用户侧变流量,加/减冷冻机， 供水温度，或旁通水流方向 当旁通水流量支援供水时，也就是旁通管内的水流方向是从回水侧流向供水侧，加机； 或，当供水温度大于设定值时，表明投入的主机数量不够，加机 旁通水流方向和水流量 当旁通管内的水流是从供水侧流向回水侧，并且旁通水流量达到一台主机水流量的110%，减机；,Minimal pressure drop in bypass pipe,三个环路： 室温

3、与末端两通阀 末端最不利压差与水泵变频器 最小流量时： 蒸发侧流量或压差与旁通阀,一次泵蒸发器侧变流量，用户侧变流量,一次泵蒸发器侧变流量，用户侧变流量,DP,问题：主机部分负荷 VS 水泵满负荷，水泵耗能浪费！,三个环路： 室温与末端两通阀 末端最不利压差与水泵变频器 最小流量时： 蒸发侧流量或压差与旁通阀,FM,VFD,300 m3/h,300 m3/h,二次泵和一次变流量系统技术比较,冷水机组性能保证 CH530控制器的控制性能 自控系统设计,冷冻水一次泵变流量的可行性,UCP2,Feedback,7 C,? ,UCP 2,CH 530,CH 530,Feedback,7 C,? ,Fe

4、edforward,机组变流量性能指标,蒸发器允许的最低流量 可允许的流量变化率,可允许流量变化率,一次变流量系统中冷冻机选型的重要参数 冷冻机处理/应对流量变化的能力 定义为“每分钟相对设计流量的变化率” 可允许流量变化率越高越好 1台冷冻机开启到2台冷冻机开启引起的流量变化: 具有 2%/分钟可允许流量变化率的机组需要30分钟达到稳定 具有 10%/分钟可允许流量变化率的机组需要5分钟达到稳定 具有 30%/分钟可允许流量变化率的机组只要1.6分钟达到稳定,多机瞬时流量变化（增加一台机组时）,运行的冷冻机 台数,流量变化,1,50%,2,33%,3,25%,4,20%,5,17%,*当隔离

5、阀打开时时,% 流量变化率 = 1 (运行机组台数) / (运行机组台数 + 1),50% Flow Reduction,With Compensation,主机控制器的革命 节约初投资 水泵占用空间 水泵的配电线路 冷冻水管路 节约运行费用 水泵耗电,一次泵蒸发器侧变流量，用户侧变流量,VFP systems:一次变流 Reduces total annual plant energy 3-8% 减少机房能耗3-8% Reduces first cost 4-8% 减少初投资4-8% Reduces life-cycle cost 3-5% 减少设备周期费用3-5% *Relative to

6、 conventional Decoupled chilled-water systems.,一次泵变流量系统的技术关键,冷冻机的最小流量限制 冷冻水泵的最低频率 旁通调节阀最低流量控制 高性能的自控系统,12C,一次泵变流量系统,设计工况,12C,7C,12C,7C,12C,7C,7C,旁通阀,流量计,关闭,远端压差,12C,一次泵变流量系统,部分负荷工况,12C,7C,12C,7C,12C,7C,7C,旁通阀,流量计,关闭,远端压差,9.5C,一次泵变流量系统,系统流量冷冻机的最小流量,12C,7C,12C,7C,12C,7C,7C,旁通阀,流量计,打开,远端压差,机房控制原理 怎样加冷冻

7、机？ 怎样减冷冻机？,一次泵变流量系统,加机的控制原理,加一台冷冻机依据: 系统供水温度 当冷冻水系统供水温度TS1高于系统设定温度TSS 当流量机组最大允许流量，系统设定温度TSS=机组设定温度TCS 压缩机运行电流RLA% 运行机组的工作电流相对额定电流的百分率90% 适用于出水温度精度要求高的场合 需要注意机组出力和运行电流不符合的情况,12C,300 m3/h,2,off,3,12C,7C,7C,旁通阀,加机原理,关闭,流量计,机组设定温度TCS,DDC,系统设定温度TSS,CH530,机组设定温度TCS =系统设定温度TSS,7C,12C,以系统供水温度TS1为依据,12C,off,

8、2,off,3,7C,7C,旁通阀,加机原理,关闭,流量计,压缩机运行电流RLA%90%,以压缩机运行电流RLA为依据,12C,减机的控制原理,减一台冷冻机依据: 系统流量 (gpm) 系统负荷 (ton) 压缩机马达运行电流 (RLA),减机的逻辑判断,举例 2台机组运行在 35% RLA 关闭一台机组后，剩余一台机组运行在 70% RLA 判断是否关闭一台机组?,Yes,12C,180 m3/h,2,off,3,12C,7C,旁通阀,关闭,流量计,12C,7C,35% RLA,7C,35% RLA,减机原理,以运行电流为依据,DDC,CH530,CH530,CH530,Trane自动控制系

9、统,1978年，Trane开发楼宇控制系统，侧重于空调系统的控制；如冷水机房群控，空调区域控制 1993推出Tracer Summit，迄今已有超过10,000个工程采用，包括各种类型工程，例如：工厂、写字楼、宾馆、医院等,Tracer 控制系统,冷水机房群控系统可独立运行,Ethernet/ARCNET LAN,AH541,CH530,ZN521,MP581,BCU,BCU,机房群控系统控制范围,所有与冷水机组运行有关的设备都在控制范围,机房群控系统功能,自动加机、减机 冷水机与水泵、冷却塔、阀门联锁 设备自动轮循（冷冻机、水泵、冷却塔） 监测冷冻机内达200300项数据 故障报警、恢复 运

10、行报告,Trane机房群控使得系统能更为安全、高效的运行,与BA系统的接口,BAS,BACnet,Modbus,FMS,机房运行安全性,设备互为备用，自动切换 各设备自动轮循，平均运转时间，减少故障可能性 控制系统监测冷冻机的所有运行数据，实现故障提前诊断,监测冷水机组所有数据并产生报表纪录,读取冷冻机所有参数对系统的安全运行、精确控制非常重要,减少管道上传感器、压差开关的安装 设备故障的预先处理 供水温度的精确控制,Trane监控系统与其他自控公司比较,Trane 其他牌 使用 Windows (中文)操作系统 动态图形界面 在线参数设定，修改 原厂服务（与冷水机组同一品牌） x 读取所有主

11、机讯息 x 冷水机组警报、故障原因详细显示） x 原厂提供冷水机组最佳化管理软件 x 资料报告，追踪 带有可编程软件 ,冷冻机的运行数据、报警资料、参数趋势在Trane电脑上显示， 其它自控公司形似神不是-无法读取冷冻机所有数据，无法监控冷冻机 的运行,上海地区控制案例 上海华虹NEC冷水机房群控/BA接口 新芝电子（上海）有限公司冷水机房群控 上海惠浦(HP)计算机公司冷水机房群控/BA接口 上海朗讯(Lucent)电子有限公司 冷水机房群控/BA接口 上海贝尔阿尔卡特冷水机房群控 上海飞利浦(Phillips)电子有限公司冷水机房群控 上海台积电 冷水机房群控 上海日月光 冷水机房群控 上海广达F3 冷水机房群控 上海捷普电子有限公司冷水机房群控 上海克鲁勃(Krupp)不锈钢风柜控制 上海移动通信冷水机房群控 远