中央空调智能化节能改造方案

中央空调智能化节能改造

设

计

方

案

书

二○○四年三月

目录

一、中央空调节能自动控制系统

1．1 系统设计背景

1．2系统设计目标

1．3系统设计依据

1．4系统设计原则

二、系统设备说明

三、系统设计方案

四、系统点数表

五、系统报价

一、中央空调节能自动控制系统

1．1系统设计背景

在工农业生产和人们的日常生活中，经常需要对一些物理量进行控制，如空调系统的温度、供水系统的水压、通风系统的风量等，这些系统绝大多数是用交流电机驱动的。以前由于电机的转速无法方便调节，为了达到对上述物理量的控制，人们只好采用一些简单的方法，如用档板调节风量，用阀门来调节流量压力等，致使这些系统不仅达不到很好的调节效果，而且大量的电能被档板和阀门白白浪费。据统计，我国目前使用的风机、水泵大约有25%的能量是无谓消耗。因此，国家经贸委于1994年下发了763号文件《关于加强风机、水泵节能改造的意见》，鼓励支持变频节能技术在各行各业推广使用。应用变频器节电率一般在20%～60%，另外，根据交流电机的特性，要实现连续平滑的速度调节，最佳的方法就是采用变频调速器，变频器是将标准的交流电转成频率、电压可变的交流电，供给电机并能对电机转速进行调节的装置。采用变频器进行风机、水泵的节能改造，不仅避免了由于采用挡板或阀门造成的电能浪费，而且还会极大提高控制和调节的精度，我们可以真正方便地实现恒温空凋系统和恒压供水系统。1．2系统设计目标

本系统应达到根据大楼实际用冷负荷量自动控制主机启动、自动控制冷冻水泵转速、根据主机负荷量自动控制冷却水泵转速、冷却塔风机转速和启动数量的目的，本系统可根据用户要求自动控制房间温度，自动调节各楼层风机的盘管阀门开度，在满足大楼制冷和通风要求前提下依据科学的计算降低能耗

25%-40%。

1．3 系统设计依据

《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

《采暖通风与空调调节设计规范》GBJ19-92

1．4 系统设计原则

可靠性

采用集散控制系统，即将任务分配给系统中每个现场处理器，避免因单个设备损坏而影响系统整体运行。

扩展性及灵活性

系统具有可扩充性，以便将来系统的增加减少和更改。系统在任何地方加插现场控制器及操作终端而不影响系统运作。

实用性及方便性

系统可容纳大厦内空气调节的不同需要，实现对能源的管理和环境的控制，以实用为目标。

开放性

系统采用开放性结构，除分站和子站之间的通信采用自己的通信协议外，各个控制器均有智能接口，工作站采用开放式的国际标准通信协议以利于将来与其他系统的集成

系统的通用性

系统所采用的器材要能应付多种多样、日新月异的设备的控制要求。现代建筑物为了提高人们工作和生活的水平，安装的设备越来越多，功能越来越复杂，系统要求能实现更多的控制功能，要能提供更多的软硬件接口来容纳各种类型的设备。

系统的易用性

系统的使用要求配备经过培训的人员。系统的人机界面好，操作简单、易懂易学可以减少培训开销，提高系统应用水平。

二，系统设备说明

中央工作站：

系统中央工作站采用PC计算机作工作站，采用WINDOWS 98/WINDOWS NT操作系统，可以组成局域网。监控软件可以有多种选择，本系统选用ForceControl 组态软件

监控软件采用窗口式图形化的用户界面，方便了用户的学习及使用。

中央工作站可完成如下工作：

●用模拟画面动态实时地显示系统的工作情况。

●设定和修改设备的工作程序。

●直接操作设备的启停。

●收集和分析各种数据，并可以图形、表格形式显示。

●管理系统内报警信息，处理操作者信息。

●产生和打印工作报表。

●产生和维护数据库，供建筑物管理系统使用。

前端设备包括：

●传感器：用于检测系统温度、压力、流量、压差、液位等状态。

●执行器：用于各种阀门，及阀门驱动。

●电控箱：与电气工程配合，提供被控设备开关状态、故障状态节点。

传感器将检测到的开关量状态和模拟量的大小送至设于现场的分站，分站又根据中央指令或程序运行要求把开关输出量或模拟输出量送往设备的执行机构，完成对设备的监控。

现场控制器：

现场控制器内部运行现场控制程序并与中央工作站实时通信，它们负责根据现场反馈的各种数据对前端设备进行控制

变频器

变频器由现场控制器控制其输出频率，根据系统负载量调节电机速度以达到节能的目的

三、系统设计方案

系统结构用下图简单示意

所有控制器合理分布于楼层中，以尽量少的控制器控制所有设备，控制器间以一根总线串联，并接到计算机终端，在中心控制室进行统一控制，这种分布式控制将控制权下移，不但减少了数据通信量，而且避免了中央控制故障导致全系统崩溃的后果。下面分述各子系统。

1、冷冻系统控制（包括制冷机组、冷冻水泵）

大厦共有三台制冷机组，八台冷冻/冷却泵，三台冷却塔，在本系统中,我们配置水管温度、压力、流量传感器采集数据，实现机组和水泵、水塔的群控。

制冷系统是大型建筑中的重要部分，我们的控制系统可根据时间，节假日每日自动的按顺序起停制冷机、冷冻泵、冷却泵、冷塔风机, 随时监测各制冷机冷冻水、冷却水的进出口温度和压力, 以保护机组长期正常工作。同时，系统随时监测各制冷机的负荷,在保证负荷的前提下控制机组的启动数量，另外系统将根据各主机运行累计时间调换主机的主备角色，平衡各主机使用时间。

由于该系统制冷机等设备较多，其控制过程相对要复杂一些，本着设备运行合理分配，安全可靠，节约投资及节能的原则，我们提供的控制方案如下：

首先各制冷机、水泵的运行情况主要有以下几个：

1、按时序运行，如每天的开机关机（包括季节）。

2、按用冷负荷的变化自动并节能运行。

3、特殊情况下的运行。

针对制冷系统的控制与管理能做到：

1、制冷机、泵等全部设备可根据条件或时序自起停。

2、各运行设备的状态监测及故障报警。