基于DDC的某中央空調(diào)節(jié)能改造及應(yīng)用分析

摘 要：針對某中央空調(diào)系統(tǒng)耗能大，不易管理的情況，提出了對此系統(tǒng)的節(jié)能改造方案。采用DDC控制器和變頻器，對冷凍水泵及冷卻水泵進(jìn)行節(jié)能改造，并增加上位機(jī)，實現(xiàn)了對此中央空調(diào)的實時監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：DDC；中央空調(diào)；節(jié)能改造

中圖分類號：TB657.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）01-0163-02

Abstract： In view of the fact that a certain central air-conditioning system consumes a lot of energy and is not easy to manage， this paper puts forward an energy-saving retrofit scheme for this system. Using DDC controller and frequency converter， the cooling water pump and cooling water pump are reformed for energy saving， and the host computer is added to realize the real-time monitoring of the central air conditioning system.

Keywords： DDC； central air conditioning； energy saving retrofit

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平的提高，對舒適度的要求也越來越高，中央空調(diào)用的也越來越多，然而，眾所周知，中央空調(diào)是建筑中的耗能大戶，約占到建筑總能耗的一半以上，因此，如何在滿足人們舒適度要求的情況下，把能耗降下來，成為業(yè)內(nèi)人士十分關(guān)注的問題。

1 系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

改造前系統(tǒng)簡介：本系統(tǒng)是給我校學(xué)術(shù)報告廳供冷的一套中央空調(diào)設(shè)備，一臺雙螺桿式主機(jī)，額定功率80KW，一臺冷凍水泵，一臺冷卻水泵，一臺冷卻塔。末端設(shè)備為風(fēng)機(jī)盤管。中央空調(diào)系統(tǒng)如圖1所示：

原系統(tǒng)運(yùn)行及存在的問題：（1）由于中央空調(diào)系統(tǒng)是

按照最大負(fù)荷并增加一定余量設(shè)計的，主機(jī)工作時負(fù)荷一般在60%左右運(yùn)行，而冷凍水泵和冷卻水泵是按照最大負(fù)荷時的水量設(shè)計，水量大，供回水溫差小，浪費(fèi)了大量的電能。（2）在控制方面采用手動控制，每天工作人員需提前依次把冷卻塔風(fēng)機(jī)、水泵、主機(jī)電源打開，管理非常不方便，同時不能對相關(guān)參數(shù)實時監(jiān)測，保存，分析等。從而對系統(tǒng)的維護(hù)維修工作帶來不便。

2 自動化節(jié)能改造分析

由公式可知調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速有三種方法，改變頻率、改變電機(jī)磁極對數(shù)，改變轉(zhuǎn)差率。在以上調(diào)速方法中，變頻調(diào)速性能最好，調(diào)速范圍大，靜態(tài)穩(wěn)定性好， 運(yùn)行效率高。因此通過改變頻率而改變轉(zhuǎn)速的方法最方便有效。

針對管理不方便的問題，主要是利用增加的DDC控制器及溫感、繼電器等末端設(shè)備，對整個中央空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制，同時增加一臺上位機(jī)至監(jiān)控室，使工作人員在監(jiān)控室內(nèi)就可以對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行啟動，停止和實時監(jiān)控。

3 節(jié)能改造設(shè)計

3.1 冷凍水泵的控制

冷凍水泵利用供回水的壓差控制，在供回水干管上裝壓差傳感器，并把此模擬信號傳送給DDC控制器的AI1接口，而DDC控制器的AO1接口去接變頻器，對DDC控制器編程，設(shè)定壓差數(shù)值，此壓差數(shù)值由末端風(fēng)機(jī)盤管全部開啟時的壓差確定，此工程為2MP，當(dāng)實際壓差增大時，說明負(fù)荷減小，此時控制器給變頻器信號，使變頻器頻率減小，從而減少水泵轉(zhuǎn)速，反之當(dāng)末端負(fù)荷增大時，實際壓差隨之減小，控制器實際壓差和設(shè)定壓差進(jìn)行比較后，使變頻器頻率增大，水泵轉(zhuǎn)速提高。

3.2 冷卻水泵及冷卻塔風(fēng)機(jī)的控制

冷卻水泵利用供回水的溫差控制，在供回水干管上分別裝溫度傳感器，并把此模擬信號傳送給DDC控制器的AI2、AI3接口上，而DDC控制器的AO2接口去接變頻器，對DDC控制器編程，設(shè)定供回水溫差為5℃，當(dāng)實際溫差增大時，說明負(fù)荷增大，此時控制器給變頻器信號，使變頻器頻率增大，從而增大水泵及風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，反之當(dāng)末端負(fù)荷減小時，實際溫差隨之減小，控制器實際溫差和設(shè)定溫差進(jìn)行比較后，使變頻器頻率減小，水泵及冷卻塔轉(zhuǎn)速降低。監(jiān)控原理圖如圖2所示。

3.3 組態(tài)監(jiān)控系設(shè)計

系統(tǒng)原本主要采用人工操作，操作時間嚴(yán)重滯后且在控制過程中主要采用經(jīng)驗操作，控制不夠準(zhǔn)確，從而造成能源的浪費(fèi)，所以工程增加了組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)采用霍尼韋爾XL5000系列產(chǎn)品，控制器采用了一臺XL50的控制器，對冷凍水、冷卻水的供回水溫度、冷水閥、變頻器等進(jìn)行監(jiān)控，同時通過網(wǎng)絡(luò)連接至上位機(jī)，通過EBI組態(tài)軟件進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

4 結(jié)束語

通過對系統(tǒng)進(jìn)行改造，實現(xiàn)了對整個冷源系統(tǒng)的組態(tài)監(jiān)控及水泵風(fēng)機(jī)的變頻控制，預(yù)期能夠大大減少在運(yùn)行過程當(dāng)中的電能浪費(fèi)，方便整個系統(tǒng)的管理。

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