一次泵变流量
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– 一次泵变流量
– 冷却塔风机变转速
17
冷冻站全年能耗比较
全年冷冻站用电量 （MWh） 全年冷冻站电费 （RMB） 全年电费节省（RMB）
基本案例 18027
14,421,600
优化案例
15644 12,514,800 1,906,800
Annual Electricity Use (MWh)
20000 18000 16000 14000 12000 10000
• 由系统压差传感器进行控制
• 由末端阻力降选泵（盘管、控制 阀、管道等）
• 由系统压差传感器进行控制
• 没有阀门等阻碍物 • 设计为最大单台冷冻机流量
蒸发器的温差
• 安装控制阀 • 设计为最大单台冷冻机的最小
允许Βιβλιοθήκη Baidu量
蒸发器的流量和温差
温度传感器或流量计
流量计或压差传感器
4
一次泵变流量系统
系统控制和运行
冷水机组加减机
加载原理
48% RLA
1
CH530 CLWT SP
以系统供水温度为依据
475 m3/h
48% RLA
2
6°C
12°C
12°C TR1
475 m3/h
3 off DP
DDC/PLC
6°C
SWT SP
Flow Meter
Min Flow Rate SP
TR2 12°C 950 m3/h
8
90 80 70 60 50 40 30 0:00:00
15
Capacity Control with Water Flow Compensation
Evaporator Water Flow
Evap Entering Water Temp
0:10:00
Evap Leaving Water Temp
SWT SP
Min Flow Rate SP
Closed
6°C 950 m3/h
冷水机组加减机
减机原理
举例说明：
• 3台机组运行在60% RLA • 关闭一台机组后，剩余一台机组运行在80% RLA • 是否关闭一台机组?
80%
60%
60% 3 1
60%
?
80% 90%? 不
10
冷水机组加减机
– 冷水机组的加减
水泵变速的依据：
• 水系统远端的压差 • 最低蒸发器流量
16
冷冻站能耗性能案例分析
• 基本案例
– 8 x 2000 ton 离心式冷水 机组 @ 0.65kW/ton
– 二次泵变流量系统
– 冷却塔风机定转速
• 优化案例
– 8 x 2000 ton离心式冷水 机组 @ 0.60 kW/ton
节能冷冻水系统解决方案 - 一次泵变流量系统
2005年3月
冷冻站节能解决方案
• 高效率冷水机组 • 一次泵变流量系统 • 冷却塔风机优化
2
一次泵变流量系统配置
BMS Workstation On
DH485/DH+ 2000 Rton @ 950 m3/h
On
3800 m3/h
On
Flowmeter
Closed
6°C 950 m3/h
冷水机组加减机
加载原理
以压缩机运行电 流为依据
RLA%>90%
12°C TR1
Flow Meter
TR2 12°C 950 m3/h
9
96% RLA
1
12°C
950 m3/h
2
off
CH530 Compressor RLA%
6°C
3 off DP
DDC/PLC
6°C
Trane
冷冻水系统 冷却水系统 热回收系统
热水系统
20
基于工控或楼控协议的控制系统工作范围
Trane's Overall Scope
HMI
Communication Bridge
Tracer Summit WorkStation
Modbus
BCU
DH+/DH485
PLC
Trane
1. Control logic 2. DDC package 3. PLC package purchasing 4. Project Management 5. T & C, warrantee
减机原理
以压缩机运行电 流为依据
10.5°C TR1
Flow Meter TR2
12°C 360 m3/h
11
10.5°C 10.5°C
1
530 m3/h
45% RLA 6°C
CH530
2
530 m3/h
3 off
45% RLA 6°C
CH530 CH530
DP
DDC/PLC
6°C
6°C 360 m3/h
0:20:00
0:30:00
Time (hour:min:sec)
0:40:00
1,500.00 1,300.00 1,100.00 900.00 700.00 500.00 300.00 100.00 -100.00 -300.00 -500.00 0:50:00
一次泵变流量系统
水泵控制
加减水泵的依据：
8000 6000 4000 2000
0
Base Case
Improved Case
chiller chilled water pump cooling tower
18
冷冻站全年能耗组成比较
冷水机组 (kWh) 冷冻水泵 (kWh) 冷却塔 (kWh) 总能耗节省 (MWh)
基本案例
14100 1743 2250
一次泵变流量系统
冷冻水流量控制
• 蒸发器流量变化范围 • 最小流量旁通控制阀
• 精确的流量测定 • 线性调节阀
• 瞬间流量变化
12
一次泵变流量系统
最低冷冻水流量控制
系统流量<冷冻机最 低流量
10.5°C
10.5°C TR1
流量计
DDC/PLC
TR2
12°C 450 m3/h
Min Evap Flow Rate SP
13
1
525 m3/h
2 off
6°C
3 off
DP
5.6°C 75 m3/h
6°C
6°C 450 m3/h
一次泵变流量系统
瞬间流量变化率
关 开
14
Water Temp [degF] Water Flow [gpm]
带有流量补偿的CH530控制
1.1 oC @ 50%/分钟
130 120 110 100
优化案例
13015 1314 2100
能耗节省
1085 429 150 1664
Chiller Plant Equipement Electricity Use
Annual Electricity Use (MWh)
15000 13500 12000 10500
9000 7500 6000 4500 3000 1500
Bypass Modulating Valve
BCU
Chiller Plant
Workstation
3800 m3/h P
3
二次泵和一次变流量系统技术比较
一次泵
二次泵系统 1 机1泵
一次泵变流量系统
无, 因此: • 减小冷冻机房 • 减少管道、管线等
二次（输送）泵
旁通管 负荷测定 流量测定
• 由末端阻力降选泵（盘管、控 制阀、管道等）
PLC Vendor
PLC Package 1. Hardware 2. Programming 3. T & C, warrantee
Chillers
VFD Condensing System
Pumps Valves and Accessories
Hot Water System
Heat Recovery system
0
chiller
chilled water pump
cooling tower
Base case Improved case
19
Trane的冷冻站工作范围（Scope of Work）
• 冷冻水系统
业主
– 冷水机组及一次泵变流量系统
– 冷却水系统
– 热水系统
– 热回收系统
总包
– 系统控制，安装和调试（T&C）
21
Trane的工作职责
• 单一责任向业主负责的工作范围
– 控制逻辑设计 – 安装和接线 – 项目管理 – 仪表、阀门和附件 – DDC控制系统
• DDC控制器及附件 • 编程 • 测试和调试（Testing & commissioning） • 培训和维保
22
谢谢！
• 冷水机组加减机 • 水泵的控制 • 冷冻水流量控制
– 最低流量旁通阀门控制 – 瞬间流量控制
5
一次泵变流量系统
冷水机组加减机
• 加一台冷冻机依据：
– 系统供水温度 – 冷负荷
• 压缩机运行电流 (RLA%)
• 加一台冷冻机依据：
– 冷负荷 • 压缩机运行电流 (RLA%)
6
冷水机组加减机
加载原理
以系统供水温度为依据
12°C TR1
Flow Meter
TR2 12°C 950 m3/h
7
100% RLA
1
12°C
950 m3/h
2
off
CH530 CLWT SP
7.2°C
3 off DP
DDC/PLC
7.2°C
SWT SP
Min Flow Rate SP
Closed
7.2°C 950 m3/h
– 冷却塔风机变转速
17
冷冻站全年能耗比较
全年冷冻站用电量 （MWh） 全年冷冻站电费 （RMB） 全年电费节省（RMB）
基本案例 18027
14,421,600
优化案例
15644 12,514,800 1,906,800
Annual Electricity Use (MWh)
20000 18000 16000 14000 12000 10000
• 由系统压差传感器进行控制
• 由末端阻力降选泵（盘管、控制 阀、管道等）
• 由系统压差传感器进行控制
• 没有阀门等阻碍物 • 设计为最大单台冷冻机流量
蒸发器的温差
• 安装控制阀 • 设计为最大单台冷冻机的最小
允许Βιβλιοθήκη Baidu量
蒸发器的流量和温差
温度传感器或流量计
流量计或压差传感器
4
一次泵变流量系统
系统控制和运行
冷水机组加减机
加载原理
48% RLA
1
CH530 CLWT SP
以系统供水温度为依据
475 m3/h
48% RLA
2
6°C
12°C
12°C TR1
475 m3/h
3 off DP
DDC/PLC
6°C
SWT SP
Flow Meter
Min Flow Rate SP
TR2 12°C 950 m3/h
8
90 80 70 60 50 40 30 0:00:00
15
Capacity Control with Water Flow Compensation
Evaporator Water Flow
Evap Entering Water Temp
0:10:00
Evap Leaving Water Temp
SWT SP
Min Flow Rate SP
Closed
6°C 950 m3/h
冷水机组加减机
减机原理
举例说明：
• 3台机组运行在60% RLA • 关闭一台机组后，剩余一台机组运行在80% RLA • 是否关闭一台机组?
80%
60%
60% 3 1
60%
?
80% 90%? 不
10
冷水机组加减机
– 冷水机组的加减
水泵变速的依据：
• 水系统远端的压差 • 最低蒸发器流量
16
冷冻站能耗性能案例分析
• 基本案例
– 8 x 2000 ton 离心式冷水 机组 @ 0.65kW/ton
– 二次泵变流量系统
– 冷却塔风机定转速
• 优化案例
– 8 x 2000 ton离心式冷水 机组 @ 0.60 kW/ton
节能冷冻水系统解决方案 - 一次泵变流量系统
2005年3月
冷冻站节能解决方案
• 高效率冷水机组 • 一次泵变流量系统 • 冷却塔风机优化
2
一次泵变流量系统配置
BMS Workstation On
DH485/DH+ 2000 Rton @ 950 m3/h
On
3800 m3/h
On
Flowmeter
Closed
6°C 950 m3/h
冷水机组加减机
加载原理
以压缩机运行电 流为依据
RLA%>90%
12°C TR1
Flow Meter
TR2 12°C 950 m3/h
9
96% RLA
1
12°C
950 m3/h
2
off
CH530 Compressor RLA%
6°C
3 off DP
DDC/PLC
6°C
Trane
冷冻水系统 冷却水系统 热回收系统
热水系统
20
基于工控或楼控协议的控制系统工作范围
Trane's Overall Scope
HMI
Communication Bridge
Tracer Summit WorkStation
Modbus
BCU
DH+/DH485
PLC
Trane
1. Control logic 2. DDC package 3. PLC package purchasing 4. Project Management 5. T & C, warrantee
减机原理
以压缩机运行电 流为依据
10.5°C TR1
Flow Meter TR2
12°C 360 m3/h
11
10.5°C 10.5°C
1
530 m3/h
45% RLA 6°C
CH530
2
530 m3/h
3 off
45% RLA 6°C
CH530 CH530
DP
DDC/PLC
6°C
6°C 360 m3/h
0:20:00
0:30:00
Time (hour:min:sec)
0:40:00
1,500.00 1,300.00 1,100.00 900.00 700.00 500.00 300.00 100.00 -100.00 -300.00 -500.00 0:50:00
一次泵变流量系统
水泵控制
加减水泵的依据：
8000 6000 4000 2000
0
Base Case
Improved Case
chiller chilled water pump cooling tower
18
冷冻站全年能耗组成比较
冷水机组 (kWh) 冷冻水泵 (kWh) 冷却塔 (kWh) 总能耗节省 (MWh)
基本案例
14100 1743 2250
一次泵变流量系统
冷冻水流量控制
• 蒸发器流量变化范围 • 最小流量旁通控制阀
• 精确的流量测定 • 线性调节阀
• 瞬间流量变化
12
一次泵变流量系统
最低冷冻水流量控制
系统流量<冷冻机最 低流量
10.5°C
10.5°C TR1
流量计
DDC/PLC
TR2
12°C 450 m3/h
Min Evap Flow Rate SP
13
1
525 m3/h
2 off
6°C
3 off
DP
5.6°C 75 m3/h
6°C
6°C 450 m3/h
一次泵变流量系统
瞬间流量变化率
关 开
14
Water Temp [degF] Water Flow [gpm]
带有流量补偿的CH530控制
1.1 oC @ 50%/分钟
130 120 110 100
优化案例
13015 1314 2100
能耗节省
1085 429 150 1664
Chiller Plant Equipement Electricity Use
Annual Electricity Use (MWh)
15000 13500 12000 10500
9000 7500 6000 4500 3000 1500
Bypass Modulating Valve
BCU
Chiller Plant
Workstation
3800 m3/h P
3
二次泵和一次变流量系统技术比较
一次泵
二次泵系统 1 机1泵
一次泵变流量系统
无, 因此: • 减小冷冻机房 • 减少管道、管线等
二次（输送）泵
旁通管 负荷测定 流量测定
• 由末端阻力降选泵（盘管、控 制阀、管道等）
PLC Vendor
PLC Package 1. Hardware 2. Programming 3. T & C, warrantee
Chillers
VFD Condensing System
Pumps Valves and Accessories
Hot Water System
Heat Recovery system
0
chiller
chilled water pump
cooling tower
Base case Improved case
19
Trane的冷冻站工作范围（Scope of Work）
• 冷冻水系统
业主
– 冷水机组及一次泵变流量系统
– 冷却水系统
– 热水系统
– 热回收系统
总包
– 系统控制，安装和调试（T&C）
21
Trane的工作职责
• 单一责任向业主负责的工作范围
– 控制逻辑设计 – 安装和接线 – 项目管理 – 仪表、阀门和附件 – DDC控制系统
• DDC控制器及附件 • 编程 • 测试和调试（Testing & commissioning） • 培训和维保
22
谢谢！
• 冷水机组加减机 • 水泵的控制 • 冷冻水流量控制
– 最低流量旁通阀门控制 – 瞬间流量控制
5
一次泵变流量系统
冷水机组加减机
• 加一台冷冻机依据：
– 系统供水温度 – 冷负荷
• 压缩机运行电流 (RLA%)
• 加一台冷冻机依据：
– 冷负荷 • 压缩机运行电流 (RLA%)
6
冷水机组加减机
加载原理
以系统供水温度为依据
12°C TR1
Flow Meter
TR2 12°C 950 m3/h
7
100% RLA
1
12°C
950 m3/h
2
off
CH530 CLWT SP
7.2°C
3 off DP
DDC/PLC
7.2°C
SWT SP
Min Flow Rate SP
Closed
7.2°C 950 m3/h