中央空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)的節(jié)能型設(shè)計方案
作者：$article_author$ 更新日期：2016-05-10 18:23:52 點擊：
隨著社會的發(fā)展，公眾對舒適生活的需求，空調(diào)系統(tǒng)在整個建筑行業(yè)中設(shè)計更加重要，系統(tǒng)的復雜化和龐大化導致空調(diào)系統(tǒng)在整個建筑能耗中的比重越來越大。針對國家倡導的節(jié)能減排，在本方案中探討了北方地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)采用不同的節(jié)能措施和自動控制策略，對整個智能建筑運行情況有很大的影響。并提出實際中建筑節(jié)能的實現(xiàn)。針對酒店的空間面積大，冷負荷的變化大，采用了“主動節(jié)能”的控制策略。
由于建筑物中空調(diào)系統(tǒng)絕大部分不會處于滿負荷工作，冷水機組不用總是滿載運行。末端用戶如能具有很好的冷量控制，使得冷水機組的產(chǎn)冷量與用戶的需要相匹配，就可以通過調(diào)節(jié)主機運行，提高其制冷效率，達到冷凍水泵、冷卻水泵節(jié)能效果。如果末端用戶采用變水量時，冷凍水系統(tǒng)可以根據(jù)新的運行工況提供新的水量，通過減少流量供應(yīng)和調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失，同時控制水泵在效率最高點運行。在多臺并聯(lián)冷水機組運行時，盡量使機組處于滿載狀態(tài)運行是節(jié)能的重要措施之一�？梢酝ㄟ^臺數(shù)控制使冷水機組提供的制冷能力與用戶所需的制冷量相適應(yīng)。因此，在空調(diào)系統(tǒng)運行過程中，通過實時檢測、判斷用戶制冷量需求來確定投入運行主機臺數(shù)以實現(xiàn)臺數(shù)控制。
進行臺數(shù)控制的優(yōu)化策略為：第一，控制系統(tǒng)冷凍水的總流量始終保持在恰好滿足系統(tǒng)負荷要求的水平；第二，根據(jù)系統(tǒng)的負荷量和當前冷水機組供應(yīng)能力的差值，決定下一次啟停的時間。原則上應(yīng)該選擇能夠滿足同時負荷需要，且最接近系統(tǒng)需求值的工作方式�？刂频年P(guān)鍵在于在調(diào)試中找出最佳的啟停切換點，還要在運行臺數(shù)控制的程序中，使冷水機組處于最佳工作效率點周圍。其實際負荷計算方法如下：
根據(jù)實際負荷的需要調(diào)節(jié)機組的運行，計算方法為：設(shè)冷凍水供水溫度(t1)，冷凍水回水溫度(t2)和流量(G)，瞬時負荷為Q，Cp為水的比熱。
負荷
優(yōu)化設(shè)備啟停時間也很重要，控制系統(tǒng)可以根據(jù)室外溫度、系統(tǒng)容量、建筑物特性來優(yōu)化啟停時間，最大限度的減少運行時間。在首先保證機組最大效率運行的前提下，實現(xiàn)多臺冷水機組在部分負荷條件下的最優(yōu)化時間運行。
冷源系統(tǒng)經(jīng)常性的處于部分負荷情況下，使得變流量調(diào)節(jié)變得十分重要。水泵的能耗，可占空調(diào)系統(tǒng)總能耗的10%~20%，采用變流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，就可使水泵能耗根據(jù)流量的增減而增減，從而達到顯著的節(jié)能效益與經(jīng)濟效益。冷卻水的設(shè)定溫度如高于設(shè)定值時，控制冷卻塔閥門開啟，關(guān)閉旁通閥，冷卻塔風機隨即開始運行。如冷卻水溫度降到某一設(shè)定值，控制風機進入低速運行。如果冷卻水溫度繼續(xù)下降，降到某一設(shè)定值時，就必須關(guān)閉風機，通過旁通閥調(diào)節(jié)使水溫保持在可接收的限度。
由于空調(diào)系統(tǒng)在整個建筑中能耗巨大，所以控制設(shè)計目標放在了節(jié)能減排上。除了避免在處理空氣過程中冷熱量抵消還應(yīng)該能提供良好的可控性。在自動控制系統(tǒng)中可通過采取工況分區(qū)、自動轉(zhuǎn)換、燴值控制、變風量控制、變設(shè)定值與變新回風等多種節(jié)能控制手段來實現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化控制。同時滿足控制需求和最佳節(jié)能。這樣就要求系統(tǒng)集成設(shè)計的特點應(yīng)通過集中監(jiān)測與科學管理來提高效益，加強協(xié)調(diào)控制，力爭全面節(jié)能。一般通過以下典型做法：
第一是通過空氣的預(yù)冷和預(yù)熱。通過樓宇自控系統(tǒng)可對空調(diào)設(shè)備設(shè)定最佳啟停時間縮短不必要的空調(diào)設(shè)備運行時間。例如多數(shù)辦公與商場等建筑物夜晚是不需要開空調(diào)的，可以通過提前提前對建筑進行預(yù)冷和預(yù)熱來保證工作開始時室內(nèi)環(huán)境的舒適。同時因為溫度是慣性很大的被控參數(shù)，在下午可以通過提前關(guān)閉空調(diào)，使室內(nèi)溫度在一段時間內(nèi)緩慢降低來達到節(jié)能減排。在預(yù)冷、預(yù)熱時，一定要關(guān)閉室外新風風閥可以減少獲取新風而帶來的能量消耗。
第二可采用全熱式交換器。室內(nèi)新氣為夏季供冷、冬季供暖，而排出的空氣溫濕度與室內(nèi)空氣是相同的，可以通過全熱式交換器來進行排出空氣與新風的熱交換來減少新風的熱處理量。
第三是按需供冷。在滿足用戶對冷量的需求的前提下，可對冷源系統(tǒng)實行節(jié)能控制。利用網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，對末端設(shè)備、冷水用戶和冷源進行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)冷需求和用冷時間請求是呈鏈狀傳遞。
在空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)實際設(shè)計中，要充分考慮到建筑物的實際情況特點和大廈的空調(diào)方式以及負荷特點，來采取對應(yīng)的節(jié)能措施，以實現(xiàn)真正意義上節(jié)能減排。
本方案中的空調(diào)設(shè)計：(1)空調(diào)水系統(tǒng)：本工程為兩管制變水量系統(tǒng)。建筑主體水系統(tǒng)分為兩部分，第一部分為1~4層，第二部分為5~23層，均接自制冷機房分水缸，水系統(tǒng)定壓、補水由制冷機房解決。(2)空調(diào)風系統(tǒng)：新風由各層百葉窗引入，本工程客房、辦公、包間采用風機盤管加新風系統(tǒng)，另外大會議室、大堂采用熱回收式新風處理機加風機盤管加排風，多功能廳采用吊頂式空調(diào)機組加熱回收式新風處理機加排風。(3)消防中心設(shè)分體式空調(diào)、電梯機房設(shè)分體式空調(diào)。
本方案中自控的實現(xiàn)：工程中采用了美國艾頓系統(tǒng)，具體控制內(nèi)容為：制冷系統(tǒng)采用一次泵變流量系統(tǒng)�？照{(diào)機組和新風機組冷水回水管上設(shè)動態(tài)平衡電動雙通調(diào)節(jié)閥，通過調(diào)節(jié)表冷器的過水量以控制室溫或新風機組送風溫度。風機盤管設(shè)三速開關(guān)，且由室溫控制器控制回水管上的雙通閥開度，以調(diào)節(jié)進入風機盤管水量�？照{(diào)機組、冷水機組、風機盤管上雙通水閥均與風機做聯(lián)鎖控制。同時冬季空調(diào)機組、新風機組停機時，雙通水閥應(yīng)保留5%開度，以防加熱器凍裂。冷熱源、空調(diào)系統(tǒng)、通風系統(tǒng)采用集散式直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC系統(tǒng))微機控制中心設(shè)在制冷機房控制室內(nèi)。
