冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)

1、第6章 冷熱源系統(tǒng)控制調(diào)整本章關(guān)鍵點(diǎn)：1. 空調(diào)水泵變頻控制；2. 一次泵冷水系統(tǒng)控制；3.二次泵冷水系統(tǒng)控制；4. 冷卻水及熱水系統(tǒng)；5.冰蓄冷系統(tǒng)；冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第1頁(yè)1. 空調(diào)水泵變頻控制1. 水泵變頻控制原理： 結(jié)論1：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與頻率成正比，改變頻率就 能夠?qū)崿F(xiàn)水泵調(diào)試。結(jié)論2：水泵所耗功率與流量三次方成正比。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第2頁(yè)2. 控制方法： 定壓差控制: 控制供回水干管壓差恒定。定末端壓差控制：控制末端環(huán)路壓差恒定。定小阻力控制：使調(diào)整閥中最少有一個(gè)處于全開(kāi)。溫差控制：控制供回水干管溫差恒定。3. 節(jié)能效果： 溫差控制節(jié)能效益最顯著，其次是最小阻力控制，節(jié)能效益最差是

2、定揚(yáng)程控制。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第3頁(yè)6.1.3 控制方法可行性對(duì)比定壓差控制：優(yōu)點(diǎn)： 測(cè)量目標(biāo)明確，揚(yáng)程設(shè)定值幾乎與水泵選型無(wú)關(guān)，傳感器選型、安裝和檢修非常方便。缺點(diǎn)節(jié)能效果不理想。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第4頁(yè)6.1.3 控制方法可行性對(duì)比最小阻力控制：優(yōu)點(diǎn)： 測(cè)量目標(biāo)明確，揚(yáng)程設(shè)定值幾乎與水泵選型無(wú)關(guān)，傳感器選型、安裝和檢修非常方便。缺點(diǎn)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較復(fù)雜，初投資。比較高冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第5頁(yè)空調(diào)水系統(tǒng)監(jiān)控水系統(tǒng)冷凍水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)熱水系統(tǒng)冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第6頁(yè)冷凍水系統(tǒng)監(jiān)控 冷凍水系統(tǒng)由冷凍水循環(huán)泵經(jīng)過(guò)管道系統(tǒng)連接冷凍機(jī)蒸發(fā)器及用戶各種用冷水設(shè)備（如空調(diào)機(jī)和風(fēng)機(jī)盤管）而組成 。它監(jiān)

3、測(cè)與控制任務(wù)關(guān)鍵是：-確保冷凍機(jī)蒸發(fā)器經(jīng)過(guò)足夠水量以使蒸發(fā)器正常工作，預(yù)防凍壞；-向冷凍水用戶提供足夠水量以滿足使用要求；-在滿足使用要求前提下盡可能降低循環(huán)水泵電耗。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第7頁(yè)1）冷凍水系統(tǒng)監(jiān)控功效水流狀態(tài)顯示；水泵過(guò)載報(bào)警；水泵啟停控制及運(yùn)行狀態(tài)顯示。 冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第8頁(yè)2）冷凍水系統(tǒng)監(jiān)控功效描述水流監(jiān)測(cè) 冷凍水泵開(kāi)啟后，經(jīng)過(guò)水流開(kāi)關(guān) FS（1 路 DI信號(hào)）監(jiān)測(cè)水流狀態(tài)，當(dāng)流量太小甚至斷流時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)并自動(dòng)停頓對(duì)應(yīng)制冷機(jī)運(yùn)行。冷凍水泵啟停、運(yùn)行狀態(tài)顯示及過(guò)載報(bào)警 冷凍水泵與制冷系統(tǒng)設(shè)備連鎖控制啟停。關(guān)于連鎖關(guān)系在制冷系統(tǒng)監(jiān)控部分有詳細(xì)描述，這里不再贅述。 DD

4、C 經(jīng)過(guò) 1 路 DO 通道控制冷凍水泵啟停。將水泵電機(jī)主電路上交流接觸器輔助觸點(diǎn)作為開(kāi)關(guān)量輸入（DI信號(hào)），輸入 DDC 監(jiān)測(cè)冷凍水泵運(yùn)行狀態(tài)；主電路上熱繼電器輔助觸點(diǎn)信號(hào)（1 路 DI信號(hào)）作為冷凍水泵過(guò)載停機(jī)報(bào)警信號(hào)。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第9頁(yè)6.2 一次泵冷凍水系統(tǒng)控制6.2.1 設(shè)備聯(lián)鎖 冷水機(jī)組應(yīng)于對(duì)應(yīng)冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔進(jìn)行電氣聯(lián)鎖。 為確保整個(gè)制冷系統(tǒng)安全運(yùn)行，編程時(shí)需按照一定次序控制設(shè)備啟停：只有當(dāng)潤(rùn)滑油系統(tǒng)開(kāi)啟，冷卻水、冷（凍）水流動(dòng)后，壓縮機(jī)才能最終開(kāi)啟。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第10頁(yè)冷水機(jī)組與輔助設(shè)備聯(lián)鎖示意圖冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第11頁(yè)冷卻塔風(fēng)機(jī) 冷卻水碟閥 冷卻

5、水泵 冷凍水碟閥 冷凍水泵 冷水機(jī)組開(kāi)啟次序冷水機(jī)組 冷凍水泵 冷凍水碟閥 冷卻水泵 冷卻水碟閥 冷卻塔風(fēng)機(jī)停頓次序多臺(tái)制冷機(jī)組啟停次序控制當(dāng)有多臺(tái)冷水機(jī)組并聯(lián)，而且在水管路中泵與冷水機(jī)組不是一一對(duì)應(yīng)連接時(shí)，則冷水機(jī)組冷凍水和冷卻水接管上還應(yīng)設(shè)有電動(dòng)蝶閥以使冷水機(jī)組與水泵運(yùn)行能一一對(duì)應(yīng)進(jìn)行。此時(shí)，機(jī)電設(shè)備開(kāi)機(jī)次序控制為：冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第12頁(yè)下達(dá)開(kāi)啟命令時(shí)，相關(guān)設(shè)備時(shí)動(dòng)作時(shí)間次序： 對(duì)應(yīng)冷卻水、冷凍水管路上閥門馬上開(kāi)啟 冷卻塔風(fēng)機(jī)，冷卻水泵、冷凍水泵開(kāi)啟延時(shí)23min執(zhí)行。 制冷主機(jī)開(kāi)啟延遲34min執(zhí)行。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第13頁(yè)下達(dá)停頓命令時(shí)，相關(guān)設(shè)備動(dòng)作時(shí)間次序： 馬上切斷主機(jī)電

6、源 冷卻塔風(fēng)機(jī)，冷卻水泵、冷凍水泵開(kāi)啟延時(shí)35min停頓。 對(duì)應(yīng)管道閥門延時(shí)46min后關(guān)閉。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第14頁(yè)6.2.2 壓差控制 變水量系統(tǒng)適用系統(tǒng)對(duì)象：原因 用戶側(cè)負(fù)荷降低時(shí)，空調(diào)末端電動(dòng)二通閥關(guān)小，造成管路阻抗增大，管路特征曲線變陡，冷凍水系統(tǒng)流量減小，流經(jīng)制冷機(jī)蒸發(fā)器流量也減小，蒸發(fā)器一些環(huán)路因?yàn)榱魉偬纬蓽鞫Y(jié)冰，輕者使蒸發(fā)器堵塞，嚴(yán)重時(shí)可使蒸發(fā)器脹裂。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第15頁(yè)壓差旁通控制原理 由壓差傳感器 PdT檢測(cè)冷凍水供水管網(wǎng)中分水器與回水管網(wǎng)中集水器之間壓差，由 1 路AI信號(hào)送入 DDC 與設(shè)定值比較后，DDC 送出 1 路 AO 控制信號(hào)，調(diào)整位于供水

7、管網(wǎng)中分水器與回水管網(wǎng)中集水器之間旁通管上電動(dòng)調(diào)整閥（壓差調(diào)整閥）開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)供水與回水之間旁通，以保持供、回水壓差恒定，而且基本保持冷凍水泵及冷水機(jī)組水量不變，從而確保了冷水機(jī)組正常工作。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第16頁(yè) 設(shè)置壓差傳感器時(shí)，其兩端接管應(yīng)盡可能靠近旁通閥兩端，并設(shè)于水系統(tǒng)中壓力較穩(wěn)定地點(diǎn)，以降低水流量波動(dòng)，提升控制準(zhǔn)確度 。注意冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第17頁(yè)冷、熱源系統(tǒng)監(jiān)控(1) 基本參數(shù)測(cè)量，設(shè)備正常啟停與保護(hù)； 制冷系統(tǒng)監(jiān)控(2) 基本能量調(diào)整；(3) 冷熱源及水系統(tǒng)全方面調(diào)整與控制。 冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第18頁(yè)冷熱源基本監(jiān)測(cè)與控制 冷凍機(jī)或鍋爐主機(jī)及各輔助系統(tǒng)監(jiān)測(cè)控制 輔助系統(tǒng)

8、監(jiān)控制則有：-制冷系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)及冷卻塔監(jiān)控；-制冷系統(tǒng)冷凍水系統(tǒng)監(jiān)控；-以蒸汽作熱源時(shí)蒸汽系統(tǒng)及凝水系統(tǒng)監(jiān)控；-蒸汽-水或水-水熱交換器及熱水系統(tǒng)監(jiān)控冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第19頁(yè)6.2.3 設(shè)備運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制 為使設(shè)備容量與改變負(fù)荷相匹配以節(jié)約能源。延長(zhǎng)機(jī)組設(shè)備使用壽命 目：基本標(biāo)準(zhǔn)： 要求各機(jī)組設(shè)備運(yùn)行累計(jì)小時(shí)數(shù)及開(kāi)啟次數(shù)盡可能相同 。控制策略： 每次初起動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，都應(yīng)優(yōu)先起動(dòng)累計(jì)運(yùn)行小時(shí)數(shù)最少設(shè)備 。特殊要求：某臺(tái)冷水機(jī)組是專為低負(fù)荷節(jié)能運(yùn)行而設(shè)置 冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第20頁(yè)群控序列策略在需要開(kāi)啟一臺(tái)制冷機(jī)時(shí)可按： 當(dāng)前停運(yùn)時(shí)間最長(zhǎng)優(yōu)先 累計(jì)運(yùn)行運(yùn)時(shí)間最少優(yōu)先 輪番排隊(duì)在需要停頓一臺(tái)制冷

9、機(jī)時(shí)可按： 當(dāng)前停運(yùn)時(shí)間最長(zhǎng)優(yōu)先 累計(jì)運(yùn)行運(yùn)時(shí)間最長(zhǎng)優(yōu)先 輪番排隊(duì)冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第21頁(yè)6.2.3 設(shè)備運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制1）回水溫度控制 通常冷水機(jī)組出水溫度設(shè)定為7，則不一樣回水溫度實(shí)際上反應(yīng)了空調(diào)系統(tǒng)中不一樣需冷量。控制原理適用系統(tǒng)：冷水機(jī)組定出水溫度空調(diào)水系統(tǒng)。存在問(wèn)題控制精度不高冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第22頁(yè)結(jié)論采取回水溫度控制冷水機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)，冷水機(jī)組選取臺(tái)數(shù)越多而實(shí)際運(yùn)行臺(tái)數(shù)越少時(shí)，上述因?yàn)閭鞲衅骶葞?lái)誤差越為嚴(yán)重。 采取回水溫度控制冷水機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)，要求系統(tǒng)內(nèi)冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)不超出2臺(tái)。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第23頁(yè)6.2.3 設(shè)備運(yùn)行臺(tái)數(shù)控制2）冷量控制控制原理適用系統(tǒng)：冷水機(jī)組定

10、出水溫度空調(diào)水系統(tǒng)。 經(jīng)過(guò)供水管網(wǎng)中分水器上溫度傳感器TT1 檢測(cè)冷凍水供水溫度（1 路 AI信號(hào)），經(jīng)過(guò)回水管網(wǎng)中集水器上溫度傳感器 TT2 檢測(cè)冷凍水回水溫度（1 路 AI信號(hào)）以及供水總管上流量傳感器 FT（1 路 AI信號(hào)）檢測(cè)冷（凍）水流量，送入 DDC，計(jì)算出實(shí)際空調(diào)冷負(fù)荷，控制冷水機(jī)組投入臺(tái)數(shù)及對(duì)應(yīng)循環(huán)水泵投入臺(tái)數(shù) 。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第24頁(yè)離心式制冷機(jī)冷量調(diào)整調(diào)整壓縮機(jī)入口導(dǎo)向角，改變氣態(tài)工質(zhì)進(jìn)入壓縮機(jī)入口角，從而改變制冷機(jī)有效流量調(diào)整壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，從而改變制冷機(jī)有效流量冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第25頁(yè)離心式制冷機(jī)導(dǎo)流片冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第26頁(yè)離心式制冷機(jī)導(dǎo)流片冷熱源系統(tǒng)的控

11、制調(diào)節(jié)第27頁(yè)離心式制冷機(jī)葉輪冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第28頁(yè)螺桿式壓縮機(jī)組冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第29頁(yè)雙螺桿式壓縮機(jī)冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第30頁(yè)螺桿式制冷機(jī)冷量調(diào)整改變滑閥位置來(lái)改變其排氣量經(jīng)過(guò)變頻改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第31頁(yè)活塞式壓縮機(jī)冷量調(diào)整改變壓縮機(jī)汽缸數(shù)目改變壓縮機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第32頁(yè)吸收式制冷機(jī)冷量調(diào)整蒸汽型：改變蒸汽流量和壓力直燃型：改變?nèi)紵堪俜直日{(diào)整大小火調(diào)整冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第33頁(yè)蒸汽型吸收式制冷機(jī)組冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第34頁(yè)直燃型吸收式制冷機(jī)組冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第35頁(yè)（4）冷凍水溫度再設(shè)定 冷凍水溫度設(shè)定值隨室外環(huán)境溫度改變可經(jīng)過(guò)軟件自

12、動(dòng)進(jìn)行修正，這么既可防止因?yàn)槭覂?nèi)外溫差懸殊而造成冷熱沖擊，又可到達(dá)顯著節(jié)能效果。蒸發(fā)溫度降低，制冷機(jī)電耗越高蒸發(fā)溫度提升，能夠提升制冷機(jī)COP值，但降低了除濕能力。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第36頁(yè)（5）水流監(jiān)測(cè) 冷凍水泵、冷卻水泵開(kāi)啟后，經(jīng)過(guò)水流開(kāi)關(guān) FS（1 路 DI信號(hào)）監(jiān)測(cè)水流狀態(tài)，流量太小甚至斷流，則自動(dòng)報(bào)警并自動(dòng)停頓對(duì)應(yīng)制冷機(jī)運(yùn)行。有必要搞清楚問(wèn)題：水泵正常運(yùn)行不代表水路正常。工作點(diǎn)偏離管路出現(xiàn)故障、堵塞原因控制方法冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第37頁(yè)6.3 二次泵冷凍水系統(tǒng)冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第38頁(yè)6.3.1 冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)控制二次泵系統(tǒng)臺(tái)數(shù)控制必須采取冷量控制方式傳感器設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)與一次泵系統(tǒng)冷

13、量控制相同。采取冷量控制方式冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第39頁(yè)6.3.2 次級(jí)泵控制（1）壓差控制（2）變速控制（3）聯(lián)合控制冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第40頁(yè)4）制冷系統(tǒng)能量調(diào)整與控制三個(gè)路徑：在冷水用戶允許前提下，盡可能提升冷凍機(jī)出口水溫以提升冷凍機(jī) COP；當(dāng)采取二級(jí)泵系統(tǒng)時(shí)，調(diào)整冷凍水泵轉(zhuǎn)速或降低冷凍水加壓泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)，以降低水泵電耗；依據(jù)冷負(fù)荷狀態(tài)恰當(dāng)?shù)卮_定冷凍機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)，降低無(wú)效能量消耗；在冷凍機(jī)運(yùn)行所允許條件下，盡可能降低冷卻水溫度，同時(shí)又不增加冷卻泵和冷卻塔運(yùn)行電耗。 冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第41頁(yè)6.4 冷卻水及熱水系統(tǒng) 冷卻水系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)冷卻塔和冷卻水泵及管道系統(tǒng)向制冷機(jī)提供冷卻水，它監(jiān)控系

14、統(tǒng)作用是：確保冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷卻水泵安全運(yùn)行；確保制冷機(jī)冷凝器側(cè)有足夠冷卻水經(jīng)過(guò)；依據(jù)室外氣候情況及冷負(fù)荷，調(diào)整冷卻水運(yùn)行工況，使冷卻水溫度在要求設(shè)定溫度范圍內(nèi)。 冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第42頁(yè)6.4.1 冷卻水系統(tǒng)控制1）冷卻水泵控制2）冷卻塔控制冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第43頁(yè)6.4.2 熱水系統(tǒng)及冬夏轉(zhuǎn)換1）熱交換器控制2）冬夏工況轉(zhuǎn)換冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第44頁(yè)6.5 冰蓄冷系統(tǒng)1）制冷機(jī)組優(yōu)先式2）蓄冷設(shè)備優(yōu)先式3）負(fù)荷控制式（限制負(fù)荷式）4）均衡負(fù)荷式5）優(yōu)化控制冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第45頁(yè)1）制冷機(jī)組優(yōu)先式 制冷機(jī)組首先直接供冷，超出制冷機(jī)供冷能力負(fù)荷由蓄冷設(shè)備釋冷提供。控制思想適用條件

15、 單位蓄冷量所需費(fèi)用高于單位制冷機(jī)組產(chǎn)冷量所需費(fèi)用，經(jīng)過(guò)降低空調(diào)尖峰負(fù)荷值能夠大幅度地節(jié)約系統(tǒng)投資費(fèi)用。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第46頁(yè)2）蓄冷設(shè)備優(yōu)先式 蓄冷設(shè)備優(yōu)先釋冷制冷機(jī)組首先直接供冷，超出釋冷能力負(fù)荷由制冷機(jī)組負(fù)責(zé)提供?？刂扑枷脒m用條件 單位蓄冷量所需費(fèi)用低于單位制冷機(jī)組產(chǎn)冷量所需費(fèi)用。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第47頁(yè)3）負(fù)荷控制式 在電力負(fù)荷不足時(shí)段，對(duì)制冷機(jī)組供冷量加以限制，超出制冷機(jī)供冷能力負(fù)荷由蓄冷設(shè)備釋冷提供。控制思想適用條件 電力負(fù)荷受限制時(shí)才采取。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第48頁(yè)4）均衡負(fù)荷式 制冷機(jī)組在設(shè)計(jì)日二十四小時(shí)內(nèi)基本上全部滿負(fù)荷運(yùn)行，在夜間滿載蓄冷，當(dāng)日制冷機(jī)組產(chǎn)冷量大于空調(diào)負(fù)荷時(shí)，將剩下冷量?jī)?chǔ)存起來(lái)；當(dāng)空調(diào)負(fù)荷大于制冷機(jī)組制冷量時(shí)，不足部分由蓄冷設(shè)備來(lái)完成?？刂扑枷胩攸c(diǎn) 出投資最小，制冷機(jī)組利用率最高。冷熱源系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)第49頁(yè)5）優(yōu)化控制使蓄冷系統(tǒng)最大程度發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，盡可能地降