空调水系统变流量节能控制

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变流量空调水系统的控制研究

张晖（南通航运职业技术学院机电系，江苏南通２６１）２００
摘要
在研究了二次泵变水量系统中盘管的特性的基础上，过专家ＰＤ控制算法的仿真，明了该控制方案的可行性。实通Ｉ证
际工程验证了该控制方法可以在二次泵变水量系统的控制中应用，取得较好的控制效果，有较大的推广价值。并具关键词：调水系统，空变流量，管，家ＰＤ盘专ｌ
由于负荷侧的各供冷回路需求的冷量不尽相同，这样我们可以
根据各供冷回路冷量需求量来相应设置泵的数量，并且可以各
回路变频运行，样对于那些大系统、阻力、负荷已经各回这高大
要体现在以下三个方面： ①根据空调房间负荷的变化，时准确及
地提供相应的冷量或热量。尽可能让冷热源设备和冷冻水泵、 ② 冷却水泵在高效率下工作，大限度的节约动力能源。保障设最 ⑧ 备和系统的安全运行。水量划分，调水系统可分为定水量和按空
《业控制计算机｝０２年第２工２１５卷第１Ｏ期
变流量空调水系统的控制研究
ＲｅｅｒｈｏｈｗａｅｙｔｍｎｒｌｏｒｂｅｌｗｒＣｏｄｉｏｉｇｓａｃｎＴｅｔｒＳｓｅＣｏｔｏｆＶａｉｌＦｏＡｉａｎｔｎｎｉ

空调水系统的节能要点

—— —本刊编辑部
空调水系统的节能要点
哈尔滨工业大学热泵空调技术研究所马最良＊倪龙唐青松
摘要空调水系统是空调系统中的重要组成部分，其运行电耗十分可观。本文从空调水
系统的水力平衡、空调变水量系统和空调冷冻水系统大温差设计等三个方面，详细介绍了空调水系统的节能要点。
关键词空调水系统节能水力平衡变水量大温差
＊马最良，１９４０年７月生，教授，博士生导师地址：哈尔滨工业大学二校区市政环境工程学院２４３４＃
１２二ＯＯ八年十月
特别策划
ＳＰＥＣＩＡＬＰＬＡＮＮＩＮＧ
此可见，空调系统中各部分都离不开管路系统，管路系统庞大而复杂，是空调系统中的重要组成部分，它主要指冷冻水系统、冷却水系统、凝结水系统和热媒系统（如蒸汽系统和热水系统）。这些系统不仅需要较大的管路和设备投资，而且需要消耗较大的水泵输送能量。管路系统设计的合理与否将直接影响到空调系统是否能正常运行与经济运行问题。为此，本文将着重介绍空调水系统的节能设计要点。
ａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ．Ｔｈｅｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｗａｔｅｒｓｙｓｔｅｍｓｉｓｖｅｒｙｉｍｐｒｅｓｓｉｖｅ．Ｔｈｅｋｅｙｐｏｉｎｔｓｔｏｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｏｆａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｗａｔｅｒｓｙｓｔｅｍｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｂａｌａｎｃｅ，ｖａｒｉａｂｌｅｆｌｏｗｗａｔｅｒｓｙｓｔｅｍａｎｄｌａｒｇｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｄｅｓｉｇｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｏｆａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｗａｔｅｒｓｙｓｔｅｍｓ．

中央空调系统变流量节能技术及实现方法

（．州大学继续教育学院；．汉中电博达节能科技有限公司；．州华城楼宇科技有限公司）１贵２武３贵
摘要：中央空调系统变流量控制节能设备分成４个主要的智能控制设备，成各自的功能。对中央空调冷冻水系统、将完冷
ＴＡＮＧｕＭＯａＷＡＮａｇ，１Ｊｎ，Ｓｎ，ＬｉｎＬＡＮＧｕ — ｈｎＺＨ１ＹｏｇＣｈｎｓｅｇ，ｎ
Ａｂｔａｔ：Ｔｈｉａｒｄｓｒｂｅｅｈｄｔａｉｄｓｔｅｅｒａｎｇｄｅｃｆｖｒａｌｌｓｒｃｓｐｐｅｅｃｉｓａｍｔｏｈｔｄｖｉｅｈｎｅｇｙｓｖｉｖｉｅｏａｉｂｅｆｏｗｏｒｎｔａｎｉｅｌｅｃｎｔｏｌｉｏ４ｍｉｎｔｌｉｎｔｇｃｎｔｏｌｄｖｉｅ．ｗｉｈｅｃｖｃｒｏｒｉｔｕｎｔｏｎＴｈｃｍｐｅｅｏｒｈｅｆｏｚｎｗａｅｙｓｅ．ｔｏｌｎｇｗａｅｏｒｅｃｓｔａｈｄｅｉｅｐｅｆｍｎｇｉｓｆｃｉ．ｅｏｌｔｃｎｔｏｌｏｆｔｒｅｔｒｓｔｍｈｅｃｏｉｔｒ
行和综合性能优化。ｌｌｌ — … 。叠一
关键词：中央空调变频调速控制节能ｌｌ
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ＴｈｅＶａｒａｅＦｌｉｂｌｏｗｎｔｏｃＣｏｒｌＴｅｈｎｉｑｕｅｆｒＥｎｇａｖｎｇｏｆＣｅｔａｌＡｉｎｄｉｉｎｉｙｓｅｎｄＩｓＩｐｌｍｅｔｉｎｏｅｒｙＳｉｎｒｒＣｏｔｏｎｇＳｔｍａｔｍｅｎａｔｏ

空调水系统变流量节能控制

空调水系统变流量节能控制前言近年来，环境保护和能源消耗已成为全球重要的议题，各行各业都在积极采取节能减排的措施。

空调系统作为大型建筑物的重要能耗设备之一，已经成为节能减排的重点关注对象。

通过对空调水系统变流量节能控制的研究，可以有效降低能耗，减少环境影响。

空调水系统空调水系统是指空调主机、冷却塔、水泵、水箱、水管及阀门等构成的闭合水路系统。

它通过水作为热载体，将室内的热量通过主机传入水中，然后经过水泵推动水流到冷却塔中降低温度，最后再次流回主机，循环往复。

空调水系统的水循环流量大小对热交换器的散热效率和整个系统的能耗有很大的影响。

变流量节能控制传统的空调水系统通常采用恒流量水泵来控制系统的水流量，这种方案的问题是没有考虑系统的实际工况，将增加许多不必要的能耗。

而变流量配水泵采用变频器对水泵电机的转速进行调节，根据系统的实际负荷情况来调节水的流量，可以实现最大程度的节能。

通过控制水泵的输出功率和水流量，将能耗控制在最低水平，达到节能的效果。

节能效果空调水系统采用变流量配水泵后，能够实现节能效果的显著提升。

根据实际的环境条件和设备情况，采用变流量节能控制技术后，系统能耗可以减少20%以上，同时系统的维护成本也随之降低。

除了能够节约能源，这种节能控制技术还能够降低系统的污染排放量，一定程度上减少环境污染的影响。

空调水系统变流量节能控制技术是一种有效降低能耗、减少环境影响的技术。

它通过控制水泵的流量大小，使得系统能源利用率得到最大化的提升，因而节能效果显著。

在实践中，各行各业应当积极采用此类技术，为环境保护和能源消耗做出自己的贡献。

空调水系统变流量节能控制

图中的Δ H 是为保持末端环路压力、流量稳定而设定的压
暖通空调 HV &AC 专题研讨 ·7 ·
降值。从图 1 可以看出 ,当 1 台冷水机组满负荷运行时 ,要
求的水泵工作点为 B′点 , QB′= 300 m3/ h , HB′= 19 m 。由于 QB > QB′,水泵需通过变频器改变转速和流量。
时间频数 0. 1 0. 1 4. 9 19. 5 31. 6 20. 8 11. 9 7. 6 2. 3 0. 9 0. 3
累计时间 0. 1 0. 2 5. 1 24. 6 56. 2 77 88. 9 96. 5 98. 8 99. 7 100
频数
根据实测在夏季该宾馆空调最大负荷为 2 162 kW。该工程配置有 2 台制冷量为 1 758 kW 的直燃机 ,夏季空调最大冷负荷仅为设备容量的 62 %。
比例变化 ,在蒸发器内是不会发生冻结的。 3. 2 变流量对水侧放热的影响
水侧放热系数αw 与水流速ω的 0 . 8 次方成正比 , 即 αw ∝ ω0. 8 。
在额定工况下
Q0 = αw0 FΔt
(1)
式中 Q0 ———在额定工况下水侧放热量 , W ;
αw0 ———在额定工况下水侧的表面传热系数 ,
本上则明确指出 , 冷水允许的流量调节范围为 50 %～ 120 % ,冷却水允许的流量调节范围是 20 %～100 %。
综上所述 ,对冷水机组的冷水系统进行变流量运行是完全可能的 ,不会对冷水机组的安全运行产生影响。文献 [ 5 ]也提出了同样的观点。出于安全的考虑 ,流量的调节范围可控制在 70 %(或 60 %) ～100 %之间。如样本上给出了流量调节范围则可按样本规定进行。

7664790_上海某办公楼变流量变水温冷／热水空调系统节能性案例分析

引言对于商业建筑而言，中央空调系统能耗约占建筑总能耗的40%，实现中央空调的节能对于响应国家节能降耗的目标有非常现实的意义。

中小型的商业建筑的空调系统主要包括三大类型设备，风冷热泵主机，水泵和室内风盘/新风机。

对于通常的中央空调系统来说，这三个设备采用独立控制的方法：主机提供固定出水温度的供水（一般夏季为7℃，冬季为45℃）；水泵采用定速输送，一旦供水量超过需求，压差式旁通阀会逐步开启降低室内供水量；风盘通过温控器调节室内温度，以满足室内控温的要求；虽然该方法简单，但并不节能。

因为每个设备的运行工况变化将直接影响其它设备的能耗变化，三者是相互关联的。

因此，需要将整个空调系统集中管控方能实现系统的节能和室内舒适性控制的需求。

空调系统一般按照满负荷工况设计以，但其长年工作于部分负荷状态，在评价系统能耗，必须充分考虑系统运行于部分负荷的能耗状况。

如图一所示为不同的环境温度下所统计的负荷占比和运行时间占比。

由此可见，系统只有少部分时间运行满负荷。

因此提高系统部分负荷下的能效对整个空调系统的节能更具现实意义。

如图一所示为该办公楼的制冷负荷分布情况。

图一办公楼制冷季能耗分布室内空调系统负荷主要由两个方面构成，室内基本负荷和新风负荷。

基本上，新风负荷占到整个空调负荷的30%左右。

而空调系统的能耗主要由三个部分构成，空调主机能耗，水泵能耗和风盘（新风机）能耗；W 系统=W 主机+W 水泵+W 风盘（1）其中，W 系统为空调系统总能耗；上海某办公楼变流量变水温冷/热水空调系统节能性案例分析系统运行状况分析系统缺乏统一管理，主机和水泵无法根据风盘的需求响应，运行效率低下。

室外主机并联运行，存在混水问题，主机相互竞争无法运行。

水泵始终运行于工频，部分负荷时水泵的效率低下。

主机提供固定温度供水，过渡季节造成过冷或过热，既浪费能源又影响舒适性。

采用定风量新风，经常提供超量新风，系统排风冷量无法回收，造成较大的浪费分散的管理造成浪费，例如会议室在无人时，空调仍然开着。

空调冷冻水一次泵变流量系统的节能与控制

空调冷冻水一次泵变流量系统的节能与控制【摘要】文章简单介绍了一次泵变流量系统，对一次泵变流量系统的能耗做出了分析，提出了空调冷冻水一次泵变流量系统的节能与控制方法。

【关键词】：空调；冷冻水系统；节能引言建筑物中央空调系统的冷冻水一次泵，传统上都采用固定转速水泵。

空调水的变一次流量控制系统(VPF：Variable-Primary-Flow，也称为：冷冻水一次泵变频调速控制系统)是近年才开始出现的先进控制方案。

配置变频调速冷冻水泵，可以对冷冻水流量进行调节，达到精细化控制的目标。

虽然在负荷侧都是变水量控制，但变频调速的一次侧控制和传统固定转速的一次泵系统不同，它比传统方式控制要求高得多。

要求楼宇自控系统的工程服务者设计合理的变一次流量控制解决方案，提供满足要求的控制功能。

本文结合某大型建筑的变一次流量控制工程方案，对这种解决方案进行讨论。

1一次泵变流量系统的特点一次泵变流量系统(VPF)的定义概述如下，当末端空调负荷变化时，电动二通阀调节开度，改变冷冻水量，此时采用一定的控制措施，变频水泵和冷冻机组的水流量都随负荷的改变而改变，在旁通管上增设了旁通控制阀，以维持运行冷冻机的最小流量，如下图所示。

图1和二次泵变流量系统相比，最显著的一个特点是少了一组定速泵。

另外在旁通管上多了一个控制阀，当系统水量小于单台冷冻机最小允许流量时，旁通阎打开，旁通一部分水量使冷冻机运行在最小允许流量之上。

最小流量由流量计或压差传感器测得。

系统末端仍然安装二通调节阀，水泵的转速由系统最远端压差的变化控制或供回水温差控制。

冷冻机和水泵的台数不必一一对应，它们的台数变化和启停也分别独立控制。

VPF系统可以改变整个系统中的循环水量，既包括流经蒸发器的冷冻水流量，和冷却盘管中的冷冻水流量。

VPF不仅仅节省了二次泵变流量系统中低效率的一次定流速泵，而且省去了管线，接头及其工程费用，电力设备等，机房空间的需求也随之降低，这些都可观的节省初投资。

中央空调水循环系统变频节能控制

（ ’ ＭｕｉｉａＤｅｉｎｄｅｅｒｈｎｔｕｅｘｉｎｎｃｌｓａＲｓａｃＩｓｔｔ，ａｐｇｎｉ
Ｘ＇７０６，ｈｎ）ｉｎ１０８Ｃｉａａ
【ｂｔｃ］ｎｒｙｃｎｕｔｎｏｗａｒｓｓｍｃｏ／ｓｆｒａＡｓｒｔＥｅｇｏｓｍｐｏｆｔｙｔａｃｎｌｏａｉｅｅｔ
ＩｖｒｅｆｒｈｅＷａｅＳｓｅｏＣｅｔａｎｅｔｒｏｔｔｒｙｔｍｆｎｒｌＡｉ－ｎｄｔｏｉｇｒＣｏｉｎｎｉ
Ｘｉｏ—ｉａｌ
冷冻水泵、却塔和风机盘管等空调末端设备，图冷如
１所示。空调水系统是一个复杂的系统，部件之间各是相互联系、互影响的。相
Ｃｎｅｓｎｏｖｒｉｏ
图１空调水系统流程简介
１１冷水机组及其工作原理．当天然的冷源不能满足空调需要时，便采用人
通过采用变频器，据空调Байду номын сангаас 端的需要，根据根可
工制冷的方式。主要有以下几种：
环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式，使居
低能耗状态下以较小的温差波动，调节冷媒水泵、冷却水泵的工作频率，改变系统中的冷媒水量和冷却
所以，对空调水系统进行节能研究具有重要意义。实践证明，
运用变频控制技术的变频空调，以实现快速、能和舒适控可节
ｓｇｉｃｎ．ｅｅｌｈａｄｐａｔｅｓｏａｅａｐｉａｉｎｏｉｎｆａｔｒｓａ＇ｎｒｃｉｈｗｓｔｔｔｐｌｔｆｉｃｃｈｈｃｏ

中央空调变流量节能控制系统设计

ＴｅＤｅｉｎｏｒａｌｌｗｅｇ — ａｉｇＣｏｔｏｙｔｍｈｓｇｆＶａｉｂｅＦｏＥｎｒｙ—ｓｖｎｎｒｌＳｓｅｆｒｔｅＣｅｔａｒＣｏｄｔｎｎｏｈｎｒｌＡｉｎｉｏｉｇｉ
作为控制内核，并结合模糊控制和ＰＤ算法的总体设计方案和实现的主要功能。Ｉ控制系统性能稳定，有较强的抗干
扰能力，能够满足变流量装置的需求．关键词：中央空调；变流量；能控制节
中图分类号：Ｕ８Ｔ３文献标志码：Ａ文章编号：０９—０８（０１Ｏ０３Ｏ１０１５２１）６— ０２一３
ｌｙｒｕｉｓｓｍｉａｆｃｖｎｒｆｗｈｄａｌｙｔｎｅｅｔｅｅｅｇ —ｓｖｇｍｅｓｒ，ｗｉｏｌｄｕｔｈｕｅｌｄｏｎｒｌｉｏｃｅｓｆｉｙａｉａｕｅｈｃｃｕｄａｊｓｔｅｆｘｔｔａｆｅｔｌｎｈｌｏｈｏｃａａ’
ｃｎｉｏ．Ｔｅａｔｌｉｃｓｅｈｏｔｌｖｒａｌｏｎｒ —ｓｖｎｅｓｔｅｔｌａｒｃｎｉｏｉｇｖｒｂｅｏｄｔｎｉｈｒｃｅｄｓｕｓｓｔｅｃｎｒａｉｂｅｆｗｅｅｇｉｏｌｙａｉｇｉａｈｃｎａｉｏｄｔｎｎａａｌｄｗｉｒｉｉ
ａｉｎｅｆｒｎｅａｉｉｙｏｅｃｎｒｌｓｓｅｉｔｏｇ．Ｉｃｎｓｔｆｏｌｔｌｈｅｎｅｆｖｒａｌｌｕｑｉ．ｎｔ —ｉｔｒｅｅｃｂｌｔｆｔｏｔｏｙｔｍｓｓｎｈｒｔａａｉｙｃｍｐｅｅｙｔｅｄｏａｉｂｅ—ｆｘｅｕｐｓ

变水量空调系统的技术特点与控制方式研究

变水量空调系统的技术特点与控制方式研究【摘要】近年来，随着能源成本的不断攀升，节能迫在眉睫，而且随电子、控制和计算机技术的发展，暖通空调成为高科技产业，尤其对一些生产精密仪器的行业，往往需要把温度、湿度和空气品质控制在一个很窄的范围内。

因此，对暖通空调系统的设计和运行便有着更高的要求。

【关键词】暖通空调；变水量空调系统；控制方式；自动控制；变频技术；可靠性０引言暖通空调系统设备选型时一般都按最大负荷计算，采用定工作点运行，但是暖通空调系统只有很少的时间在满负荷运行，大部分时间都工作在部分负荷下，同时由于外部环境温湿度、阳光照度以及房间内部负荷的变化等因素影响，如若采用定工作点运行，势必造成系统效率低下，浪费能源。

因此，暖通空调系统的效率优化策略研究可以实时调整系统的运行工作点，提高系统运行效率，节约能源。

１变水量空调系统的原理及特点１．１变水量空调系统的分类变水量空调系统是以一定的水温供应空调机以提高冷、热源机器的效率，而以特殊的水泵(如变频调速泵)来改变送水量，顺便达到节约水泵用电的功效。

空调系统中常用冷水机组作为冷源设备，冷水机组包括全套制冷设备，被用来制备冷冻水或冷盐水。

冷水机组按照其工作原理可分为两人类:压缩式冷水机组和吸收式冷水机组。

两种类型系统均有冷凝器和蒸发器两种部件，不同之处就是前者有一个或多个压缩机，且在它们的膨胀阀和制冷剂控制装置方面有所不同。

目前，国内采用的冷水机组一般有三种:水冷蒸汽压缩式冷水机组、澳化钾吸收式冷水机组及空气源热泵制冷、制热一体化机组。

中央空调的冷冻水系统一般分为:一次泵系统、二次泵系统、万次泵系统等。

相应的变水蛋空调系统一般分为:一次泵变水鼠系统、一次泵变水虽系统及全变速一次/加压泵系统。

１．２变水量空调系统的结构原理及特点１．２．１水冷蒸汽压缩式空调系统的制冷原理冷蒸汽压缩式空调系统在制冷时，液态制冷剂在蒸发器中汽化，吸收热量使冷水温度降低。

低温、低压的气态制冷剂经压缩机压缩变成高温、高压气体，进入冷凝器中。

空调水系统变流量节能控制论文

空调水系统变流量节能控制【摘要】阀位的控制以及变流量控制实验平台的设计是该文章的主要研究方向。

该控制法之所以被认为是一种节能性能好，切易于实现广泛化的主要原因是将其与其他方法进行了对比分析，。

【关键词】空调水系统，变流量，节能控制，实验研究中图分类号：te08 文献标识码：a 文章编号：一.前言为了能够降低空调在运行过程中的能量消耗，提高对于能量的利用率，因此对空调进行变流量控制是必不可少的。

这一课题已经成为了全球性的课题，推广出节能性能优越的新型方法一直是众多专业人士的最终目标。

二、控制策略分析通过不断的实验研究发现：要达到理想的三次幂效果，需要管网阻力系数s不发生改变，这个时候节能效果也是最佳的。

例如在温差控制下末端如果不增设调节阀的情况下，节能效果会较好。

在一定范围内阻力系数s与节能效果呈现出负相关的关系。

调节阀是引发中央空调系统中阻力变化因素的主要因素，调节阀开度减小时，系统阻力系数s值增大；反之亦然。

因而只有保证调节阀的整体开度增大，才能使负荷时的系统阻力系数达到最小。

我们也可以认为调节阀的开度是影响变流量控制的主要因素。

阀位控制法顾名思义就是通过阀位的控制来达到预期的效果，该种方法是通过降低空调水系统阻力系数，以寻求最大程度上节能。

如果想了解下这种控制方法，我们可以来看看下面的简化空调水系统。

假设存在某一中央空调系统 (见图1)，含有n个空调用户，每个用户支路设置电动调节阀。

用户按实际需要设定期望温度 t 后，将该期望值与室内实际温度 t比较，得出它们之间的温差△t。

由温差△t与电动调节阀开度变化△v之间的关系△v =f(△t)得到电动调节阀的开度变化△v，并由电动调节阀上一时刻的开度值v0，最终得到电动调节阀的当前开度v=v0+△v。

管内介质流量会随着电动调节阀开度的变化而变化，从而可以将系统给予用户的冷热量进行优化调整，最终得到我们预期的温度。

在这个时候我们也可以得到电动调节阀反馈的阀位信息。

空调水系统的节能方式和水泵调节

空调水系统的节能方式和水泵调节随着气候变化和环保意识的提高，节能环保已经成为现代社会发展的趋势。

空调水系统作为建筑物中最大的用能设备之一，如何提高其能效，成为设计和运营人员需要面对的问题。

本文将介绍空调水系统的节能方式和水泵调节的相关知识。

空调水系统的节能方式1. 水温控制空调水系统中，降低冷却水温度可以减少冷源机组的耗能。

同时，提高供水温度可以降低水泵耗能。

因此，在实际运行中，应根据实际需要合理控制水温，以达到节能的效果。

2. 水量控制在空调水系统中，水量是影响系统能耗的关键因素之一。

通过合理的流量控制，可以减少系统的管网压损和泵耗，提高能效。

实现流量控制的方式包括：自动调节阀、手动调节阀、流量控制器等。

3. 空调主机的运行控制空调主机是空调水系统中功率最大的设备，其运行控制对系统的整体能效影响极大。

根据不同的运行模式和负荷特点，调整主机的运行参数和状态，如制冷/制热切换、旁通阀设置、负荷均衡等，均能提高系统能效。

4. 余热回收利用在空调水系统中，主机的排热可以通过余热回收利用，提高系统能效。

通过设置热回收装置，将排出的余热转化为需要的热源，供给建筑的其他区域或工艺使用。

这不仅可以减少能源浪费，降低能耗，还能节约建筑物运营成本。

水泵调节水泵作为空调水系统中的动力设备，其能耗占系统总耗能的比重较高。

水泵调节是实现空调水系统节能的重要手段之一。

1. 泵流量调节水泵的流量调节是根据实际负荷需要，调整水泵运行状态，控制水流量，以达到节能的目的。

常见的泵流量调节方式包括：手动调节、电动调节和变频调节。

其中，变频调节具有精准、快速、稳定等优点，成为近年来广泛应用的一种方式。

2. 泵压力调节水泵的压力调节是通过控制泵出口压力，达到节能的目的。

常见的压力调节方式包括：通过开闭进口阀门、调整泵转速或引入变频技术等。

同样，变频调节方式在泵压力调节中也有广泛应用。

3. 系统增压在空调水系统中，由于管网压损等原因，可能需要对系统进行增压，以保持足够的水流量和水压。

模糊PID控制在中央空调变流量节能中的应用

模糊PID控制在中央空调变流量节能中的应用摘要：中央空调系统在建筑领域的广泛应用带来了显著的能源消耗问题，为了应对能源危机，提高空调系统的能效成为当前亟待解决的问题。

本文以中央空调变流量为研究对象，引入模糊PID控制作为调控手段，以及多因素协同调控策略的实现，旨在通过提高系统的智能性和适应性，实现系统能效的提升。

关键词：模糊PID控制；变流量节能；中央空调；方法前言：随着全球能源危机日益突显以及环境可持续性的关切，建筑行业对能源消耗的关注不断增加。

在建筑能源系统中，中央空调系统作为一个主要的能源消耗者，其能效的提升成为一个至关重要的议题。

传统的空调系统采用固定流量控制，难以适应动态变化的室内外环境条件，导致能耗浪费和系统性能不佳。

模糊PID控制通过融合模糊逻辑系统和PID控制器，具有更强的适应性和智能性，可有效应对复杂的系统动态特性。

在中央空调系统中，变流量控制被认为是一种潜在的节能手段，因为它能够根据实际负荷需求灵活调整流量。

然而，变流量控制面临的挑战在于动态环境条件的不断变化，传统控制方法难以提供足够的灵活性。

1中央空调变流量节能方法中央空调系统在建筑领域的广泛应用中，其节能效果直接关系到能源利用效率和环境可持续性。

传统的中央空调系统采用定流量运行方式，但随着建筑负荷的变化，这种方式存在能耗过高的问题，中央空调变流量节能方法对于解决这一问题具有重要意义。

传统中央空调系统采用定流量设计，即在设计阶段确定了系统的供风、供水流量，不受室内负荷变化的影响，而变流量系统则根据室内负荷的实时变化，动态调整供风、供水流量，以保持系统的运行效率。

变流量系统能够实时感知建筑室内负荷的变化，通过智能控制调整风量和水流量，确保与负荷的匹配度更高，从而提高系统效率，在低负荷时降低供风、供水流量，避免不必要的能耗，提高系统的整体能效。

此外，变流量系统能够更快速地适应室内温度变化，减小温度波动范围，提高用户舒适度。

采用比例-积分-微分（PID）控制算法，通过实时监测室内温湿度等参数，调整空调系统的供风、供水流量，实现系统的自动调节，基于模糊逻辑对系统进行建模，通过设定模糊规则库，实现对空调系统的精细控制，提高系统的适应性和灵活性，在此基础上结合先进的传感器技术和物联网技术，构建智能化的中央空调控制系统，实现对系统的远程监测和调节，进一步提高节能效果。

中央空调系统变水量节能在实际中的应用

不断循环。
综合实训楼共８层，１、２楼为图书馆与阅览室，３－６层为实训室，７、８层为办公室。中央空调为一次泵系统，采用两台（一用一备）水冷冷冻机组．额定功率１４６ｋＷ：冷冻泵两台（一用一备）．电动机功率为１５ｋＷ：冷却泵两台（一用～备），电动机功率为２０ｋＷ。该空调系统原为定流量设计．大部分时间工作在部分负荷条件下．冷冻水和冷却水的出回水温差都约为２ ℃．远低于５ ℃的设计标准２．２冷冻水变水量控制方式冷冻水变水量控制方式最常用的有定压差变频控制和定温差变频控制两种方式定温差控制适用于一次泵定流量系统的改造．施工较容易。定温差变频控制方式如图２所示空调系统的冷负荷与冷冻水的出回水温差以及冷冻水的流量成正比．温差的变化某种程度上反映了空调冷负荷的变化将出回水温差 △Ｔ与系统设定温差／ＸＴ（５＋＿０．５）进行比较，如果温差 △Ｔ大，说明室内温度高，应提高冷冻泵的转速，加快冷冻水的循环速度以增加流量：反之温差 △Ｔ．则说明室内温度低，可降低冷冻泵的转速以降低流量，节约电能。般而言．冷冻水系统的出回水温差取为５ ℃．冷冻水出水温度取７ ℃．回水温度取１２ ℃。在本系统中，冷冻机组自带的控制系统可以较好的将出水温度控制在设定值．因此只需通过调节冷冻水流量将回水温度控制在１２ ℃即可
中央空调水循环回路包括两个独立的回路：冷冻水循环回路和冷却水循环回路。传统的定水量循环系统通常有两个特点：一是绝大部１．１中央空调系统的结构和制冷原理分时间内在远低于额定负荷情况下运转。二是水循环系统出回水温差中央空调系统一般主要由冷冻机组、冷冻水循环系统、盘管风机低于设定值，导致空调水系统效率低下．浪费能源。因此变水量运行方系统、冷却水循环系统和冷却塔风机系统等组成，如图１所示。式是节能的合理选择下面以某学校综合实训楼为例讨论中央空调变水量节能控制

中央空调系统变水量节能在实际中的应用

中央空调系统变水量节能在实际中的应用【摘要】根据中央空调实际负荷的变化，利用变频技术，实时调整中央空调水循环系统的流量，既能创造舒适的生活环境，又能显著减少中央空调系统的能耗，对建设节约型社会有着重要的意义。

【关键词】中央空调系统；变水量控制；节能0 前言随着现代高层建筑及智能大厦的普及，中央空调得到广泛的应用，但是其高能耗占据了整个建筑能耗的很大部分，其节能技术也受到广泛的关注。

按照国家标准，中央空调系统的最大负载能力是按照气温最高、负荷最大的工作环境且再留有充足余量来设计的，而实际上系统又很少在这些极限条件下工作。

据统计，中央空调的用电量占各类大厦总用电量的70%以上，而中央空调设备97%的时间在70%负荷以下波动运行，所以实际负荷总不能达到满负荷（俗称“大马拉小车”），造成大量的能源浪费。

1 中央空调系统概述1.1 中央空调系统的结构和制冷原理中央空调系统一般主要由冷冻机组、冷冻水循环系统、盘管风机系统、冷却水循环系统和冷却塔风机系统等组成，如图1所示。

在冷冻水循环系统中，液态制冷剂在蒸发器蒸发吸热，将通过蒸发器盘管中的常温水变成了低温（7℃）冷冻水（称“出水”），由冷冻机组流出并通过冷冻泵加压送入盘管风机系统，在各房间内进行热交换；随后冷冻水的温度上升（12℃），并流回冷冻机组（称“回水”），如此不断循环。

在冷却水循环系统中，气态制冷剂经过压缩机压缩后，进入冷凝器与冷却水进行热交换并逐渐冷凝成液态制冷剂，经过节流装置后进入蒸发器。

冷却水吸收制冷剂释放的热量后，水温升高（37℃），冷却泵将升温的冷却水（称“出水”）压入冷却塔，在冷却塔中其与大气进行热交换，然后再将降温的冷却水（32℃）送回到制冷机组（称“回水”），如此不断循环。

1.2 中央空调系统的能耗组成冷冻机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔风机等制冷设备耗电约占中央空调系统总耗能的60%～70%，风机盘管系统耗电约占空调系统总耗能的30%～40%。

中央空调水系统的优化控制与节能技术研究

中央空调水系统的优化控制与节能技术研究中央空调水系统的优化控制与节能技术研究随着社会经济的快速发展和人们生活水平的提高，中央空调水系统在建筑物中得到了广泛应用。

然而，由于其庞大的能耗和环境压力，中央空调水系统的节能问题日益凸显。

如何通过优化控制与节能技术，实现中央空调水系统的高效运行，成为当前研究的热点之一。

首先，中央空调水系统的优化控制是实现节能的关键。

传统的中央空调水系统往往采用恒定水流量和恒定水温控制方式，在不同负荷运行条件下，系统的能耗与实际需求不匹配，导致能源的浪费。

因此，采用动态控制策略是中央空调水系统优化的重要方面之一。

动态改变水流量和水温，根据实时负荷需求，调整系统的运行状态，以保持最佳的节能效果。

此外，通过引入智能控制算法和先进的传感器技术，实现系统的自动化、精确控制，提高系统的运行效率，进一步降低能耗。

其次，中央空调水系统的节能技术也起到重要的作用。

一方面，选用高效节能设备是实现节能的基础。

例如，采用高效的水冷式冷水机组、变频驱动的水泵以及节流装置等，能够降低系统的能耗。

另一方面，对中央空调水系统进行定期维护和保养也是节能的措施之一。

及时清洗冷却塔、冷凝器和水泵等设备，预防和处理管道漏水等问题，可以提高设备的运行效率，降低能源的浪费。

此外，中央空调水系统在冷暖季的过渡期也是节能的焦点。

冷暖季的过渡期是中央空调水系统从制冷到制热或从制热到制冷的转换过程，能耗较高。

为了减少过渡期的能源浪费，可以通过优化设计和控制策略来实现节能。

例如，在过渡期前对系统进行预热或预冷，减少过渡时的负荷波动；使用智能控制系统，根据天气预报等信息提前进行调整，降低过渡期的能耗。

除了上述方面，定期的能耗监测和数据分析也对中央空调水系统的优化控制与节能起着重要的作用。

通过记录和分析系统运行的能耗数据，深入了解系统的工作状态和性能指标，找出优化的空间和问题所在，进一步改进控制策略和节能措施，实现中央空调水系统的高效运行。

空调水系统变流量节能控制研究

空调水系统变流量节能控制研究摘要：电力负荷是当前空调应用中的一个重要考虑因素，它不仅会给电力供应带来压力，还会造成能源浪费。

在节能减排和绿色发展理念的影响下，降低空调能耗已成为空调系统运营和研发的主要目标之一。

实现空调系统可变流量的节能控制，对降低空调能耗有一定的效果。

本文以空调水系统为主要研究对象。

在对空调水系统自动控制原理进行研究后，重点分析了空调水系统变流量节能控制的主要措施，希望为空调水系统的优化研发提供参考经验。

关键词：空调水系统；节能控制；空调系统前言：定水量系统是建筑当中集中空调水系统运行的主要方式之一，在空调整体呈现出高能耗的背景下，定水量系统运行中存在的大流量小温差问题，是导致空调水系统浪费能源的主要原因。

加强空调水系统变流量的节能控制，是缓解电能供应和能源紧张问题的有效措施。

一、空调水系统的自动控制原理空调水系统一般是以压差或温差的方式来实现自动控制功能的。

压差控制主要是指在整体系统的框架下，依据系统各个支路末端的室内温度变化来控制调节阀，让两侧形成压差变化，由差压变送器将压差信号转换为标准电流信号。

将得到的标准电流信号和事先的设定值输入到比较元件当中，由元件输出偏差信号，再由控制器对输出的偏差信号进行处理，依据最后输出的控制信号来实现对变频器的有效控制。

由于变频器主要作用于水泵转速的控制和调整，因而能够通过对变频器的有效控制来改变水泵转速，让系统各个支路末端的压差回到最初的设定值。

这种压差控制的方式虽然能够满足空调水系统的自动控制要求，但很难被应用到支路较多的系统当中，影响对系统支路运行情况的判定标准，因而具有一定的限制。

风机盘管系统是建筑空调系统应用的最为常见的系统类型，在对这类空调系统进行控制时，主要应用的是温差控制的方法。

温差控制主要是从空调常规送风和水温差的角度来说的，借助送风系统、风测温差系统、水测温差系统等来达到减少空调中的冷水输送量的目的，从而达到降低水泵能耗和空调水系统整体建设成本的目的。

基于改进型模糊PID控制的空调水系统变流量调节优化节能研究

郭福雁，郁亚楼，袁天驰
（天津城建大学控制与机械工程学院，天津３００３８４）
摘要：针对目前中央空调水系统控制参数自适应调节差和响应速度不够灵敏等诸多问题，提出了一种基于模糊自
适应ＰＩＤ基础上的改进型模糊ＰＩＤ控制算法．此算法能在参数调节以及响应速度方面得到明显的提升；且
第２４卷第２期２０１８年４月
天津城建大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｉａｎｊｉｎＣｈｅｎｇｊｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ＤＯＩ：１０．１９４７９／ｊ．２０９５－７１９ｘ．１８０２１２５
Ｖｏ１．２４Ｎｏ．２Ａｐｒ．２０１８
基于改进型模糊ＰＩＤ控制的空调水系统变流量调节优化节能研究
０
Ｔ／，ｏ
旦：ｆ）３
Ｐｏ、ｎ０
式中：参数。，日。，Ｐ０是对应转速。下的流量，扬程和功率；同理可知参数，日，尸ｌ的对应关系．由式（１）可以看出，在水泵转速改变的同时，功率与转速的三次方成正比．由此可知，变频调速对泵的节能具有很好的效果．
· １２６·
天津城建大学学报
第Hale Waihona Puke ２４卷第２期表１某地区夏季空调负荷时间频数［４１
负荷率／％时间频数／ｄ累计时间／ｄ负荷率／％时间频数／ｄ
１ＯＯ．１Ｏ．１６Ｏ１２
２０４．９５．０７０７．６
通过将蚁群算法与模糊ＰＩＤ相结合，可以较好适应冷冻水系统的时变性，从而达到节能的目的．

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空调水系统变流量节能控制
【摘要】空调水系统变流量节能控制是当前暖通工程研究的热点也是建设资源节约型社会的要求，本文首先对空调水系统的变流量设计的原理和方法做了简单的介绍，然后说明了影响水泵变频调速范围的因素，最后提出了节能控制的措施。

【关键词】空调水系统变流量节能控制
中图分类号：te08 文献标识码：a 文章编号：
随着人们节能意识的加强，空调水系统变流量节能控制技术在工程(特别是在一次泵系统)中得到了大量的应用，其节能效果得到了广大专业人士的认同，本文对空调水系统变流量节能控制做了进一步的探究。

一、空调水系统的变流量设计原理与方法
关于空调水系统的变流量设计，近来在节能要求的驱动下其应用日益广泛，实现的方法也多种多样。

其基本的判断都是认为在以水为冷(热)传递媒介的空调系统中，其水的循环输送能量占整个空调能耗的比重较大，节省了输送能量也即节省了空调能耗，对此行家们都有共识，所不同的是采用什么样的原理、什么样的方法和什么样的设备才能实现最大限度的节能，方式方法不同结果可能很不一样。

因此本文推荐采用二级或三级分布式动力设备布置模式和脉动控制模式相结合的方法，并就这一方式进行分析，认为这应是一种既在理论上成立，又在设备的实现上可行的一种设计方法，主要包含有二种思想，第一，控制模式，第二设备布置模式。

分布动力与脉动变流量系统设计的基本节能理念与方法：
1）尽可能降低系统的总阻力，包括机器阻力、阀门管件阻力（动态，静态）、末端盘管的阻力。

2）以供回水温度差作为变流量控制调节的依据。

3）将总供水泵，管道加压泵和末端空调机的开关控制三级设计作为一个完整可靠的分布式动力变流量系统的必须。

4）不设旁流、旁通管路。

当然对于保证冷水机组最小流量的旁通，水系统净化用旁通净化器等功能用途另当别论。

5）采用变流量管道加压泵（或称三次泵）这种有源变动力方式代替固定或变阻力的无源无动力调节阀件。

理论上说在各个支管环路上都装上变流量管道加压泵，具有最好的节能性与平衡性，究竟设多少？在何处设置？需要进行经济比较后决定。

6）尽可能用二通阀控制末端空调机，对于水流量较大的单台空调机采用温差控制调节阀调节水量以保证供水质量，另用变风量方式调节空调机组的负荷。

不宜用回风温度作为水量调节的依据。

7）利用温差的主动性调节与利用压差的被动性反调节的脉动控制调节原理。

二、影响水泵变频调速范围的因素
水泵采用变频调速运行时，原来按工频状态设计的水泵与电机的运行参数均会发生较大变化。

水泵的变频调速范围必须经过综合考虑，结合实际计算确定。

1、转速对电机效率的影响
在工况相似的情况下，电动机功率n∝n3。

随转速下降，轴功率会急剧下降。

电机输出功率过度偏移额定功率，或者工作频率过度偏移工频，都会使电机效率下降过快，最终影响整个水泵机组效率。

由变频器驱动异步电动机时，电机电流会比工频供电时增大约5％，电机在低速运行时，冷却风扇的风量下降，会使电机温升增大，影响电机的安全运行。

图1 水泵的实际等效曲线
2、转速对变频器效率的影响
变频器的负载率β与效率η的关系如图2所示。

转速下降时，变频器的效率有所下降。

图2 变频器效率曲线
3、转速对水泵效率的影响
综上所述，水泵转速调节范围不宜过大。

通常应不低于额定转速的50％，最好在70－100％之间，当水泵的转速低于额定转速的40－50％时，水泵效率明显下降，节能效果也大大下降。

三、变流量水系统的节能途径
1、变流量系统的控制形式
变流量系统的控制形式有压差控制和温差控制。

目前压差控制方式仅用于末端为空调处理机组的全空气系统的水路控制，以保持处理机组送风温度恒定。

由于这种空调系统的末端支路较少，且各支路的水流量变化较大，调节阀能随负荷变化在
一定范围内精确调节，因此具有较好的节能效果。

对于有多用户的户式集中空调系统，也可用这种控制方式保持各房间室内温度的恒定。

温差控制方式比较简单，用于末端风机盘管不设调节阀的系统或设电磁阀的系统时，有以下优点:部分负荷下系统的阻力系数不变或变化很小，功率与转速满足水泵的三次方定律，因而具有显著的节能效果；在系统初调节达到很好的平衡时，部分负荷下各支路的流量按同一比例变化，没有压差控制方式下的各支路相互耦合和调节阀畸变影响；温差传感器工作范围小、灵敏度很高，即使很小的温差也能及时准确地传递到控制器，因而控制效果较好；系统改造较简单，由于商业建筑中末端大多为风机盘管，当部分房间暂时不使用时，关闭相应的风机控制器即可，对系统的水力工况无影响，改造仅在制冷机房内直接进行，不影响商业建筑的正常使用。

温差控制方式可靠性较差，比较适用于系统各支路负荷变化一致或差别不大的场合。

由于温度采样点离负荷变化点有一定距离，冷水经过一个循环后，其温度变化才反映出来，因而信号传递延迟时间长，特别是系统较大和在部分负荷时，信号的延迟时间更长，给系统控制的及时性造成一定的影响。

冷水流动过程中受外界干扰影响大，应注意加强管道的保温，特别是回水干管的保温，以防回水温度受外界干扰升高，造成温差增大、水泵变频范围减小，影响水泵的节能。

对于由于使用功能而造成的负荷差别较大的末端房间，控制的准确性较差。

2、变流量系统的设备选型与节能
无论何种控制方式，变流量系统的节能效果都受到机组的流量下限和水泵效率的制约。

虽然hartman积极推崇一次泵变流量系统，很多国外专家也宣称二次泵时代已经结束。

但据调查可知，由于受压差保护的限制，传统的空调系统水泵频率变化下限约在37~42 hz，极少数达到35hz，有的空调系统在水泵频率低于45 hz时就由于压差保护而停机。

由于我国传统的定流量设计没有考虑机组及水泵末端的同时使用系数，设备选型过大已是不争的事实，变频的改造仅是弥补系统设计的不足，这给变流量的推广造成了极大的障碍。

基于上述考虑，负荷计算阶段应考虑负荷的同时使用系数，在机组选型时，应考虑机组的变负荷性能。

某公司生产的模块化螺杆式冷水机组的制冷量范围为200~1 000 kw，单模块机组的能量调节范围为33%~100%，5个模块机组的能量调节范围为7%~100%，主机的微电脑控制系统可灵活合理地控制模块运行台数，同时各个模块的制冷量又可由滑阀进行无级调节，即使在低负荷时也能高效运转，使得机组输出冷量与需求冷量达到最佳匹配，以最大限度节约能源。

3、变流量系统的运行管理与节能
对于已投入使用的空调系统，提高运行管理水平，可大大减少运行能耗；应加强冷水管道的保温，减少泄漏，避免无效冷量损失。

对于冷却水系统，在资金允许的情况下，应优先选用闭式冷却塔。

对于使用开式冷却塔的系统，应采取措施减少飘水，同时，对冷却
塔采用温度控制措施，当冷却水温度达到一定下限时减少冷却塔运行台数，在冷却水温度很低时停止风机。

对于部分负荷下水泵变频受机组制约的系统，可采用调节冷水出水温度、控制机组启停时间以及适当提高室内温度等措施，达到节能运行的目的。

结束语
随着控制技术的发展，要实现集中空调系统的最佳运行和节能，从局部去解决问题(如采用通用变频器控制)是不可能办到的，应通过系统集成技术将各个控制子系统在物理上、逻辑上和功能上互连在一起，实现它们之间的信息综合、资源共享，在一台计算机平台上进行集中控制和统一管理，实现集中空调全系统的协调运行和综合性能优化。

对空调系统的各个环节(包括主机、冷水泵、冷却水泵、冷却塔风机等)统一考虑、全面控制，使全系统协调运行，才能实现最佳综合节能。

参考文献
[1] 袁建新，易小文. 空调水输送系统节能方案探讨[a]. 2008年湖南省暖通空调制冷学术年会论文集[c]. 2008
[2] 卞维锋，龚延风. 一种空调水系统的动态控制方法[j]. 天津城市建设学院学报. 2008(01)
[3] 马最良，倪龙，唐青松. 空调水系统的节能要点[j]. 中国建设信息供热制冷. 2008(10)。