中央空调冷水机组智能控制系统及其节能效果.pdf
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1、2 0 0 1 年第3 期湖南电力第2 1 卷 : :节能降耗 弋:二 中央空调冷水机组智能控制系统及其节能效果 范强深圳妈湾发电总厂( 广东深圳5 1 8 0 5 2 ) 摘要中央空调本身的能耗与整个系统的控制模式密切相关。介绍了一种先进的中央 空调冷水机组智能控制系统及其控制策略,以及对现有设备进行改造的方案。分析表明, 这种智能控制系统的节能效果十分明显,当年即可收回全部投资。 1概述 智能控制系统I S N ( I n t e g r a t e dS y s t e m s N e t w o r k ) ,主要是针对中央空调的中央部分冷 源系统实现自控。它综合利用了现代网络技术、计
2、 算机技术、通讯技术、图形显示技术和控制技术。实 施智能控制的中央空调冷源系统,包括制冷机组、冷 冻泵、冷却泵和冷却塔等设备,其能耗占整个中央 空调系统能耗的5 0 以上。实践证明,多台机组联 合运行时,依靠传统的人工操作会造成电能的巨大 浪费。 目前,中央空调控制系统通常有4 种方式: a 传统的模拟监控屏:把整个冷源系统刻在金 属面板上,用红绿色指示灯表示系统上的相应设备 的开停状况。与单台设备的直接操作相比,模拟监 控屏可以直观地了解整个系统的运行情况,使操作 人员对系统的监控清晰明了,缺点是人工操作带有 个人主观性和盲目性,也不节能。 b B A S 楼宇自动化系统监控。即通过水温传感
3、 器、流量传感器等监视冷水机的工作状况,计算机 进行分析并发出指示,通知值班人员进行相应的操 作。这种方式下,控制系统并不与冷水机控制器直 接相联,冷水机的其它运行参数及故障报警信息也 不能通过计算机传到控制系统,制冷机房必须有人 常驻值班管理。 c B A S 和冷水机控制器联合控制。由于B A S 必须一个一个地向冷水机发出命令请求,才可以交 换信息,所以在监控方面欠缺快速灵活的自控功能。 5 0 d 智能群控。运用专门的直接数字控制器D D C 与冷水机控制单元通讯,根据负荷相应地改变启停 台数实现群控,辅机如冷却水泵、冷却塔、冷冻水 泵等也一同由控制器统一控制。 显然,使用智能群控,配
4、合冷水机组的特性,选 择专业性的自动控制策略是最好的方式,这将大大 减轻用户工程实施和运行过程中管理上的麻烦,真 正达到节省能耗,减少支出的目的。 2 开放型智能冷水机组群控系统 妈湾发电总厂制冷站主要由4 台制冷机、5 台 冷冻水泵、5 台冷却水泵、5 个冷却塔及相应管道阀 门等设备组成。其中包括4 台美国约克冷水机组,每 台冷水机组都配有1 个微机控制屏,有专用接口与 冷水机通讯( L i n cC h i l l e r ) 。冷水机的几十个状态参 数可以通过I 。i n cC h i l l e r 及约克公司D D C 组成的网 络把信息传送到自控系统中去。由于约克冷水机组 具备了全
5、面的监控和通讯功能,在自控系统的计算 机里,可以全面综合地了解多台冷水机的运行状态, 从而能够作出正确而全面的监控。 根据不同气温条件下,用户所需冷负荷不同,运 行其中1 2 台制冷机、1 2 台冷冻水泵、1 2 台 冷却水泵及1 3 个冷却塔,其余设备作为备用。制 冷站冷冻水为一次环路水系统,简化流程如图1 a , 冷却水为机械通风冷却水循环系统,一般流程如图 1 b 所示。 制冷站冷水机组群控的具体方案是:使用相应 的直接数字控制器、控制软件和控制策略,使电厂 万方数据 第2 1 卷张兵等:火力发电厂承压部件泄的声发射监测技术2 0 0 1 年第3 期 a 冷冻水b 冷却水 图1冷冻水和冷
6、却水流程图 制冷站4 台冷水机组、5 台冷冻水泵、5 台冷却水泵、 5 台冷却塔风机等实现群控功能。这样用户可以在 控制室对冷源设备参数进行监视、控制,还可以根 据设定值自动执行所有命令,实现“无人机房”。 2 1约克I S N 冷水机组的群控系统一C P A ( C h i I l e r P I a n tA u t o m a t i o n ) 冷水机的微电脑控制屏通过R S 一4 8 5 接口把信 息传送到冷水机通讯接口,多个通讯接口的R S 一4 8 5 接口手拉手相连接,把信息送到控制器E D C ,E D C 可以集中监控冷源系统中的所有设备,功能包括:监 约克I S N 图形
7、工作站 冷水机通讯接口R 5 4 8 蠢水机微电脑控制屏 “n cC h i I l e rM i c r oP a n e l 图2 冷水机组群控结构示意图 测冷水机运行状态和故障,远程设定冷水机的冷冻 水出水温度和满负荷电流,遥控冷水机开停;监控 冷冻泵、冷却泵、冷却塔的状态、故障和开停;监 测冷源系统冷冻供回水的温度、流量和压差;调整 压差;监测冷却总供回水的温度;监控各分支冷冻、 冷却水路的电动蝶阀等。群控系统的结构见图2 。 控制器E D C 通过软件接口和计算机相连,计算 机可以使整个群控系统更开放、更友善、更易于操 作,再接上打印机可以得到书面的报告和记录。其 中冷水机组群控软件
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