某辦公樓制冷機房節(jié)能控制系統(tǒng)的方案設(shè)計

李志鴻

【摘 要】中央空調(diào)是現(xiàn)代建筑中不可缺少的能耗運行系統(tǒng)。它在給人們提供舒適的生活和工作環(huán)境的同時，又消耗掉了大量的能源。因此，如何高效利用中央空調(diào)系統(tǒng)的能源和節(jié)能就成為迫切需要解決的問題。而CMS900環(huán)境設(shè)備與能源管理系統(tǒng)是一套完善的解決方案，該系統(tǒng)以實現(xiàn)建筑物中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備控制、管理和能源管理為目的，旨在確保各區(qū)域要求的環(huán)境質(zhì)量，在保障適宜環(huán)境的同時，盡可能降低系統(tǒng)運行能耗，在產(chǎn)品實現(xiàn)強電、弱電、節(jié)能一體化集成，減小實施風(fēng)險，提高投資效益。

【關(guān)鍵詞】中央空調(diào)；節(jié)能控制；CMS900

【Abstract】Central air conditioning is an indispensable energy consumption system in modern architecture.It provide people with a comfortable living and working environment， and consume a lot of energy.So how to improve the efficient use of energy and energy-saving central air conditioning system has become an urgent need to solve the problem. CMS900 environmental equipment and energy management system is a set of perfect solution. The system to achieve the building central air conditioning control system equipment，management and energy management for the purpose， to ensure the quality of the environment of the regional security requirements， in the appropriate environment at the same time， reduce the operation energy consumption as far as possible，integrated in the product realization strong， weak， energy integration， reduceimplementation risk， improve the benefit of investment.

【Key words】Central air-conditioning， Energy efficiency control，CMS900

1 制冷機房內(nèi)受控設(shè)備及需監(jiān)控內(nèi)容

1 受控設(shè)備：雙工況制冷主機4臺。

主要監(jiān)控內(nèi)容：（1）啟?？刂?；（2）運行狀態(tài)顯示 ；（3）故障報警 ；（4）冷凍水進出口溫度；（5）冷卻水進出口溫度；（6）空調(diào)主機運行能耗檢測、顯示

2 受控設(shè)備：中高區(qū)循環(huán)水泵3臺。

主要監(jiān)控內(nèi)容：（1）啟?？刂?；（2）水泵、變頻器運行狀態(tài)顯示；（3）水泵、變頻器故障報警；（4）臺數(shù)控制；（5）變頻控制；（6）變頻器頻率顯示；（7）變頻器頻率設(shè)定；（8）水泵運行能耗檢測、顯示。

3 受控設(shè)備：大堂地暖循環(huán)水泵2臺。

主要監(jiān)控內(nèi)容：（1）啟?？刂疲唬?）水泵運行狀態(tài)顯示；（3）水泵故障報警；（4）臺數(shù)控制；（5）水泵運行能耗檢測、顯示。

4 受控設(shè)備：低區(qū)循環(huán)水泵3臺。

主要監(jiān)控內(nèi)容：（1）啟?？刂?；（2）水泵運行狀態(tài)顯示；（3）水泵故障報警；（4）臺數(shù)控制；（5）水泵運行能耗檢測、顯示。

5 受控設(shè)備：冷凍水泵3臺。

主要監(jiān)控內(nèi)容：（1）啟?？刂?；（2）水泵、變頻器運行狀態(tài)顯示；（3）水泵、變頻器故障報警；（4）臺數(shù)控制；（5）變頻控制；（6）變頻器頻率顯示；（7）變頻器頻率設(shè)定；（8）水泵運行能耗檢測、顯示。

6 受控設(shè)備：冷卻水泵4臺。

主要監(jiān)控內(nèi)容：（1）啟?？刂?；（2）水泵、變頻器運行狀態(tài)顯示；（3）水泵、變頻器故障報警；（4）臺數(shù)控制；（5）變頻控制；（6）變頻器頻率顯示；（7）變頻器頻率設(shè)定；（8）水泵運行能耗檢測、顯示。

7 受控設(shè)備：乙二醇循環(huán)泵4臺。

主要監(jiān)控內(nèi)容：（1）啟?？刂疲唬?）水泵、變頻器運行狀態(tài)顯示；（3）水泵、變頻器故障報警；（4）臺數(shù)控制；（5）變頻控制；（6）變頻器頻率顯示；（7）變頻器頻率設(shè)定；（8）水泵運行能耗檢測、顯示。

8 受控設(shè)備：冷卻塔風(fēng)機4臺。

主要監(jiān)控內(nèi)容：（1）啟?？刂?；（2）風(fēng)機運行狀態(tài)顯示；（3）風(fēng)機故障報警；（4）臺數(shù)控制；（5）風(fēng)機運行能耗檢測、顯示。

9 受控設(shè)備：空調(diào)機房管路。

主要監(jiān)控內(nèi)容：（1）冷凍（熱）水供水總流量檢測、顯示；（2）冷（熱）水供水總管溫度檢測、顯示；（3）冷（熱）水回水總管溫度檢測、顯示；（4）分水器、集水器壓差檢測、顯示；（5）外環(huán)境溫濕度檢測、顯示；（6）各分支回水溫度檢測、顯示；（7）冷卻水供回水溫度檢測、顯示； （8）冷卻水供水總流量檢測、顯示；（9）乙二醇供回水溫度檢測、顯示；（10）乙二醇總流量檢測、顯示等。

2 CMS900環(huán)境設(shè)備與能源管理系統(tǒng)

CMS900環(huán)境設(shè)備與能源管理系統(tǒng)包括：CMS900設(shè)備與能源管理平臺及BKS900中央空調(diào)能源管理系統(tǒng)。

CMS900環(huán)境設(shè)備與能源管理系統(tǒng)控制與管理的對象包括冷（熱）源主機、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機等設(shè)備，實現(xiàn)從冷（熱）源站的運行、監(jiān)視、控制和管理，真正滿足項目空調(diào)設(shè)計的環(huán)境工況并確保運行能耗最低。

1 CMS900設(shè)備與能源管理平臺

CMS900設(shè)備與能源管理平臺主要由帶彩色顯示器的服務(wù)器和打印機組成，運行設(shè)備與能源管理中文圖形軟件，是中央空調(diào)系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析和能源管理的平臺。設(shè)備與能源管理平臺直接接入CMS900環(huán)境設(shè)備與能源管理系統(tǒng)局域網(wǎng)，它是系遠程監(jiān)視、控制、數(shù)據(jù)處理和中央管理的中心。管理人員和操作者可通過管理平臺所顯示的各種信息以及系統(tǒng)所記錄的各種信息來查看當前或以前整個中央空調(diào)系統(tǒng)的運行狀況，也可以通過管理平臺遠程改變設(shè)備的運行狀況，向各現(xiàn)場控制器發(fā)出各種控制指令，進行數(shù)據(jù)存儲、報表打印，通過屏幕圖形來控制設(shè)備運行或確定報警信息等。

2 BKS900中央空調(diào)能源管理系統(tǒng)

BKS900系統(tǒng)實現(xiàn)對冷（熱）源中心相關(guān)設(shè)備的配電、監(jiān)視、節(jié)能和管理。包括模糊控制柜、現(xiàn)場模糊控制箱、冷凍水泵智能控制柜、冷卻水泵智能控制柜、冷卻塔風(fēng)機智能控制箱等現(xiàn)場設(shè)備。

BKS900中央空調(diào)能源管理系統(tǒng)全面采集影響中央空調(diào)系統(tǒng)運行的各種變量，傳送至系統(tǒng)控制中心模糊控制柜，系統(tǒng)模糊控制軟件依據(jù)模糊推理規(guī)則及系統(tǒng)的歷史運行數(shù)據(jù)，推算出系統(tǒng)該時刻所需要的冷量（或熱量）及系統(tǒng)的優(yōu)化運行參數(shù)，并利用變頻技術(shù)，自動控制水泵的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)空調(diào)水系統(tǒng)的循環(huán)流量，保證中央空調(diào)主機處于最高轉(zhuǎn)換效率，保證中央空調(diào)系統(tǒng)在各種負荷條件下，均處于最佳工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)綜合優(yōu)化節(jié)能。

3 節(jié)能控制

采用模糊控制技術(shù)，通過對中央空調(diào)冷熱源相關(guān)設(shè)備的運行參數(shù)的監(jiān)測與采集，根據(jù)中央空調(diào)負荷的變化，動態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)各相關(guān)設(shè)備的運行參數(shù)，并采用優(yōu)化的主機控制策略，從而提高系統(tǒng)的運行效率，實現(xiàn)系統(tǒng)運行中的總體、綜合節(jié)能。包括以下節(jié)能優(yōu)化策略功能，對中央空調(diào)系統(tǒng)進行節(jié)能控制。

1） 冷凍水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)

中央空調(diào)能源管理系統(tǒng)對冷凍水系統(tǒng)采用模糊預(yù)期控制技術(shù)進行節(jié)能控制。根據(jù)空調(diào)冷凍水系統(tǒng)供回水溫度、溫差和流量的變化，通過中央空調(diào)能源管理系統(tǒng)的模糊預(yù)測控制技術(shù)預(yù)測出未來時刻空調(diào)負荷所需的制冷量和系統(tǒng)的運行參數(shù)，按照模糊推理規(guī)則，選擇冷凍水系統(tǒng)的優(yōu)化運行參數(shù)，調(diào)節(jié)冷凍水的循環(huán)流量，實現(xiàn)了空調(diào)冷媒流量跟隨末端負荷的需求而動態(tài)調(diào)節(jié)，使得冷凍水系統(tǒng)運行在最佳工況，最大限度地節(jié)省了冷凍水系統(tǒng)的能耗。

2） 冷卻水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)

通過對冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機的控制，實現(xiàn)系統(tǒng)效率最高。

中央空調(diào)能源管理系統(tǒng)對冷卻水系統(tǒng)采用系統(tǒng)自適應(yīng)模糊優(yōu)化控制技術(shù)進行節(jié)能控制。當空調(diào)負荷發(fā)生變化時，模糊控制器依據(jù)所采集的實時數(shù)據(jù)和自適應(yīng)知識庫，進行模糊推理運算，動態(tài)調(diào)節(jié)冷卻水泵，啟停相應(yīng)冷卻塔風(fēng)機，動態(tài)調(diào)節(jié)冷卻水的流量使冷卻水的流量逼近最佳冷卻水流量值，從而保證中央空調(diào)系統(tǒng)隨時處于最佳效率狀態(tài)下運行。使得中央空調(diào)系統(tǒng)在不同的負荷、設(shè)備特性和外部環(huán)境條件下，均處于最佳工作狀態(tài)（即系統(tǒng)COP值最高），從而降低了空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗。

3） 熱水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)

通過模糊控制技術(shù)，通過檢測熱水系統(tǒng)供回水溫度的變化，將當前時刻溫差值與設(shè)計溫差值進行比較，實現(xiàn)對熱水泵流量的動態(tài)調(diào)節(jié)。

4） 冰蓄冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制

中央空調(diào)能源管理系統(tǒng)對冰蓄冷系統(tǒng)采用最佳效費比控制技術(shù)進行優(yōu)化控制。根據(jù)歷史運行記錄數(shù)據(jù)預(yù)測次日空調(diào)負荷，根據(jù)不同時段電價自動選擇主機優(yōu)先或融冰優(yōu)先。在滿足末端負荷的前提下，每天使用完儲存的冷量，盡量避免在電價峰價時段運行主機。充分發(fā)揮冰儲冷系統(tǒng)優(yōu)勢，節(jié)約運行費用。

5） 冷水機組的群控

系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對冷水機組啟停的自動辨別，并能夠通過計算主機COP，對開機的臺時數(shù)進行有效的控制。

4 基于CMS900系統(tǒng)的設(shè)計方案

在制冷機房內(nèi)設(shè)備確定及監(jiān)控內(nèi)容明確的條件下，基于CMS900系統(tǒng)，我們制定出具體的節(jié)能設(shè)計方案，如下圖所示：

5 結(jié)語

隨著我國生產(chǎn)生活的發(fā)展，各種大型建筑能耗問題越來越引起關(guān)注，而中央空調(diào)的節(jié)能尤其是重中之重，利用CMS900設(shè)備與環(huán)境能源管理系統(tǒng)平臺，通過網(wǎng)絡(luò)與BKS中央空調(diào)能源管理系統(tǒng)進行連接，實現(xiàn)對空調(diào)系統(tǒng)的集中監(jiān)視和設(shè)備信息管理，實現(xiàn)系統(tǒng)的全局節(jié)能優(yōu)化控制，值得推廣與普及。

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