一次泵變流量系統(tǒng)【知識薈萃】

1、冷凍水一次泵變流量機房系統(tǒng),1,行業(yè)重點,Chiller,Cooling Tower,Water Pumps,Annual Chiller Plant Energy Consumption年冷凍機房能耗kwh,1970s,2000s,2,行業(yè)重點,內(nèi)容提要,一次泵蒸發(fā)器側(cè)定流量，用戶側(cè)變流量 二次泵蒸發(fā)器側(cè)定流量，用戶側(cè)變流量 一次泵蒸發(fā)器側(cè)變流量，用戶側(cè)變流量,3,行業(yè)重點,一次泵蒸發(fā)器側(cè)定流量，用戶側(cè)變流量,末端二通調(diào)節(jié)閥與室溫傳感器 旁通管設(shè)壓差旁通閥 加/減冷凍機， 供水溫度 回水溫度,DP,問題：主機部分負(fù)荷 VS 水泵滿負(fù)荷，水泵耗能浪費！,500 m3/h,300 m3/h,20

2、0 m3/h,4,行業(yè)重點,末端二通調(diào)節(jié)閥與室溫傳感器，閉環(huán) 旁通管，無壓差旁通閥 加/減冷凍機， 供水溫度，或旁通水流方向旁通水流量 旁通水流方向和水流量 問題：主機部分負(fù)荷 VS 一次側(cè)水泵滿負(fù)荷,二次泵-蒸發(fā)器側(cè)定流量，用戶側(cè)變流量,5,行業(yè)重點,二次泵蒸發(fā)器側(cè)定流量，用戶側(cè)變流量,加/減冷凍機， 供水溫度，或旁通水流方向 當(dāng)旁通水流量支援供水時，也就是旁通管內(nèi)的水流方向是從回水側(cè)流向供水側(cè)，加機； 或，當(dāng)供水溫度大于設(shè)定值時，表明投入的主機數(shù)量不夠，加機 旁通水流方向和水流量 當(dāng)旁通管內(nèi)的水流是從供水側(cè)流向回水側(cè)，并且旁通水流量達(dá)到一臺主機水流量的110%，減機；,Minimal pr

3、essure drop in bypass pipe,6,行業(yè)重點,三個環(huán)路： 室溫與末端兩通閥 末端最不利壓差與水泵變頻器 最小流量時： 蒸發(fā)側(cè)流量或壓差與旁通閥,一次泵蒸發(fā)器側(cè)變流量，用戶側(cè)變流量,7,行業(yè)重點,一次泵蒸發(fā)器側(cè)變流量，用戶側(cè)變流量,DP,問題：主機部分負(fù)荷 VS 水泵滿負(fù)荷，水泵耗能浪費！,三個環(huán)路： 室溫與末端兩通閥 末端最不利壓差與水泵變頻器 最小流量時： 蒸發(fā)側(cè)流量或壓差與旁通閥,FM,VFD,300 m3/h,300 m3/h,8,行業(yè)重點,二次泵和一次變流量系統(tǒng)技術(shù)比較,9,行業(yè)重點,冷水機組性能保證 CH530控制器的控制性能 自控系統(tǒng)設(shè)計,冷凍水一次泵變流量的

4、可行性,10,行業(yè)重點,UCP2,Feedback,7 C,? ,UCP 2,CH 530,CH 530,Feedback,7 C,? ,Feedforward,11,行業(yè)重點,機組變流量性能指標(biāo),蒸發(fā)器允許的最低流量 可允許的流量變化率,12,行業(yè)重點,可允許流量變化率,一次變流量系統(tǒng)中冷凍機選型的重要參數(shù) 冷凍機處理/應(yīng)對流量變化的能力 定義為“每分鐘相對設(shè)計流量的變化率” 可允許流量變化率越高越好 1臺冷凍機開啟到2臺冷凍機開啟引起的流量變化: 具有 2%/分鐘可允許流量變化率的機組需要30分鐘達(dá)到穩(wěn)定 具有 10%/分鐘可允許流量變化率的機組需要5分鐘達(dá)到穩(wěn)定 具有 30%/分鐘可允許

5、流量變化率的機組只要1.6分鐘達(dá)到穩(wěn)定,13,行業(yè)重點,多機瞬時流量變化（增加一臺機組時）,運行的冷凍機 臺數(shù),流量變化,1,50%,2,33%,3,25%,4,20%,5,17%,*當(dāng)隔離閥打開時時,% 流量變化率 = 1 (運行機組臺數(shù)) / (運行機組臺數(shù) + 1),14,行業(yè)重點,50% Flow Reduction,15,行業(yè)重點,With Compensation,16,行業(yè)重點,主機控制器的革命 節(jié)約初投資 水泵占用空間 水泵的配電線路 冷凍水管路 節(jié)約運行費用 水泵耗電,一次泵蒸發(fā)器側(cè)變流量，用戶側(cè)變流量,17,行業(yè)重點,VFP systems:一次變流 Reduces tot

6、al annual plant energy 3-8% 減少機房能耗3-8% Reduces first cost 4-8% 減少初投資4-8% Reduces life-cycle cost 3-5% 減少設(shè)備周期費用3-5% *Relative to conventional Decoupled chilled-water systems.,18,行業(yè)重點,一次泵變流量系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵,冷凍機的最小流量限制 冷凍水泵的最低頻率 旁通調(diào)節(jié)閥最低流量控制 高性能的自控系統(tǒng),19,行業(yè)重點,12C,一次泵變流量系統(tǒng),設(shè)計工況,12C,7C,12C,7C,12C,7C,7C,旁通閥,流量計,關(guān)閉,遠(yuǎn)

7、端壓差,20,行業(yè)重點,12C,一次泵變流量系統(tǒng),部分負(fù)荷工況,12C,7C,12C,7C,12C,7C,7C,旁通閥,流量計,關(guān)閉,遠(yuǎn)端壓差,21,行業(yè)重點,9.5C,一次泵變流量系統(tǒng),系統(tǒng)流量冷凍機的最小流量,12C,7C,12C,7C,12C,7C,7C,旁通閥,流量計,打開,遠(yuǎn)端壓差,22,行業(yè)重點,機房控制原理 怎樣加冷凍機？ 怎樣減冷凍機？,一次泵變流量系統(tǒng),23,行業(yè)重點,加機的控制原理,加一臺冷凍機依據(jù): 系統(tǒng)供水溫度 當(dāng)冷凍水系統(tǒng)供水溫度TS1高于系統(tǒng)設(shè)定溫度TSS 當(dāng)流量機組最大允許流量，系統(tǒng)設(shè)定溫度TSS=機組設(shè)定溫度TCS 壓縮機運行電流RLA% 運行機組的工作電流相對

8、額定電流的百分率90% 適用于出水溫度精度要求高的場合 需要注意機組出力和運行電流不符合的情況,24,行業(yè)重點,12C,300 m3/h,2,off,3,12C,7C,7C,旁通閥,加機原理,關(guān)閉,流量計,機組設(shè)定溫度TCS,DDC,系統(tǒng)設(shè)定溫度TSS,CH530,機組設(shè)定溫度TCS =系統(tǒng)設(shè)定溫度TSS,7C,12C,以系統(tǒng)供水溫度TS1為依據(jù),25,行業(yè)重點,12C,off,2,off,3,7C,7C,旁通閥,加機原理,關(guān)閉,流量計,壓縮機運行電流RLA%90%,以壓縮機運行電流RLA為依據(jù),12C,26,行業(yè)重點,減機的控制原理,減一臺冷凍機依據(jù): 系統(tǒng)流量 (gpm) 系統(tǒng)負(fù)荷 (to

9、n) 壓縮機馬達(dá)運行電流 (RLA),27,行業(yè)重點,減機的邏輯判斷,舉例 2臺機組運行在 35% RLA 關(guān)閉一臺機組后，剩余一臺機組運行在 70% RLA 判斷是否關(guān)閉一臺機組?,Yes,28,行業(yè)重點,12C,180 m3/h,2,off,3,12C,7C,旁通閥,關(guān)閉,流量計,12C,7C,35% RLA,7C,35% RLA,減機原理,以運行電流為依據(jù),DDC,CH530,CH530,CH530,29,行業(yè)重點,Trane自動控制系統(tǒng),30,行業(yè)重點,1978年，Trane開發(fā)樓宇控制系統(tǒng)，側(cè)重于空調(diào)系統(tǒng)的控制；如冷水機房群控，空調(diào)區(qū)域控制 1993推出Tracer Summit，迄

10、今已有超過10,000個工程采用，包括各種類型工程，例如：工廠、寫字樓、賓館、醫(yī)院等,Tracer 控制系統(tǒng),31,行業(yè)重點,冷水機房群控系統(tǒng)可獨立運行,Ethernet/ARCNET LAN,AH541,CH530,ZN521,MP581,BCU,BCU,32,行業(yè)重點,機房群控系統(tǒng)控制范圍,所有與冷水機組運行有關(guān)的設(shè)備都在控制范圍,33,行業(yè)重點,機房群控系統(tǒng)功能,自動加機、減機 冷水機與水泵、冷卻塔、閥門聯(lián)鎖 設(shè)備自動輪循（冷凍機、水泵、冷卻塔） 監(jiān)測冷凍機內(nèi)達(dá)200300項數(shù)據(jù) 故障報警、恢復(fù) 運行報告,Trane機房群控使得系統(tǒng)能更為安全、高效的運行,34,行業(yè)重點,與BA系統(tǒng)的接口

11、,BAS,BACnet,Modbus,FMS,35,行業(yè)重點,機房運行安全性,設(shè)備互為備用，自動切換 各設(shè)備自動輪循，平均運轉(zhuǎn)時間，減少故障可能性 控制系統(tǒng)監(jiān)測冷凍機的所有運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)故障提前診斷,36,行業(yè)重點,監(jiān)測冷水機組所有數(shù)據(jù)并產(chǎn)生報表紀(jì)錄,37,行業(yè)重點,讀取冷凍機所有參數(shù)對系統(tǒng)的安全運行、精確控制非常重要,減少管道上傳感器、壓差開關(guān)的安裝 設(shè)備故障的預(yù)先處理 供水溫度的精確控制,38,行業(yè)重點,Trane監(jiān)控系統(tǒng)與其他自控公司比較,Trane 其他牌 使用 Windows (中文)操作系統(tǒng) 動態(tài)圖形界面 在線參數(shù)設(shè)定，修改 原廠服務(wù)（與冷水機組同一品牌） x 讀取所有主機訊息 x

12、 冷水機組警報、故障原因詳細(xì)顯示） x 原廠提供冷水機組最佳化管理軟件 x 資料報告，追蹤 帶有可編程軟件 ,冷凍機的運行數(shù)據(jù)、報警資料、參數(shù)趨勢在Trane電腦上顯示， 其它自控公司形似神不是-無法讀取冷凍機所有數(shù)據(jù)，無法監(jiān)控冷凍機 的運行,39,行業(yè)重點,上海地區(qū)控制案例 上海華虹NEC冷水機房群控/BA接口 新芝電子（上海）有限公司冷水機房群控 上?；萜?HP)計算機公司冷水機房群控/BA接口 上海朗訊(Lucent)電子有限公司 冷水機房群控/BA接口 上海貝爾阿爾卡特冷水機房群控 上海飛利浦(Phillips)電子有限公司冷水機房群控 上海臺積電 冷水機房群控 上海日月光 冷水機房群控 上海廣達(dá)F3 冷水機房群控 上海捷普電子有限公司冷水機房群控 上?？唆敳?Krupp)不銹鋼風(fēng)柜控制 上海移動通信冷水機房群控 遠(yuǎn)