中央制冷站（機(jī)場(chǎng)）中空調(diào)冷卻塔系統(tǒng)優(yōu)化控制策略

丁 力 陳立賢

（深圳市機(jī)場(chǎng)（集團(tuán)）有限公司，廣東 深圳 518000）

為了使機(jī)場(chǎng)的節(jié)能需求得到滿足，在保證中央空調(diào)高效平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)場(chǎng)水電消耗量進(jìn)行高效控制。進(jìn)行改造設(shè)計(jì)時(shí)，使用的主要技術(shù)形式有變頻技術(shù)和PID智能控制技術(shù)，使機(jī)場(chǎng)中央空調(diào)冷卻塔的水電消耗被控制到最低。

1 工程概況

某機(jī)場(chǎng)航站樓工程設(shè)計(jì)旅客流量為4500 萬(wàn)人次/年，該項(xiàng)目中的供冷方式為“電制冷+水蓄冷”，該機(jī)場(chǎng)的制冷供應(yīng)規(guī)模如下：航站樓的供冷規(guī)模大概為45.1 萬(wàn)m2，配套區(qū)域的供冷規(guī)模大概為22.7 萬(wàn)m2。

制冷站中配置有10 臺(tái)冷水機(jī)組，制冷站的總供冷規(guī)模大概為70.37MW，設(shè)置4 個(gè)單個(gè)蓄冷量為127MW·h 水蓄冷罐，10 組額定流量為1450m3/h、額定散熱量為8383.7kW的冷卻塔。

該制冷站分為A、B 共2 個(gè)子系統(tǒng)，其中供冷A 系統(tǒng)（6 套制冷機(jī)組）負(fù)責(zé)T3 航站樓的供冷，B 系統(tǒng)（4 套制冷機(jī)組）則負(fù)責(zé)配套區(qū)的供冷。2 套系統(tǒng)設(shè)計(jì)供、回水溫度均為5.5℃、14℃。利用空調(diào)箱、風(fēng)盤(pán)等裝置處理冷凍水，并通過(guò)配套區(qū)建筑內(nèi)換熱器，完成相應(yīng)區(qū)域供冷。

整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷約為98.4MW。軟化水是冷卻水系統(tǒng)的主要水源。冷卻管網(wǎng)運(yùn)行時(shí)以雙管異程形式為主，使用常溫機(jī)組以后，不再對(duì)冷卻回路進(jìn)行再次設(shè)置。

2 冷卻系統(tǒng)原理

3 基于節(jié)能改造的中央空調(diào)冷卻塔系統(tǒng)

3.1 冷卻塔的PID 智能控制框架

節(jié)能是進(jìn)行改造活動(dòng)的終極目標(biāo)，冷卻塔風(fēng)機(jī)控制溫度時(shí)使用的主要方法有變頻技術(shù)和PID 控制技術(shù)。例如控制器為多回路智能PID，溫度采集裝置為熱電阻溫度傳感器，電機(jī)調(diào)速使用45kW 變頻器，以高效完成電動(dòng)閥和可控硅模塊的流量調(diào)節(jié)。

改造前，使用傳統(tǒng)控制法來(lái)管理閥門(mén)開(kāi)啟狀態(tài)和啟動(dòng)塔風(fēng)機(jī)數(shù)量，未將變頻器包括在其中?？刂葡到y(tǒng)在控制冷卻塔時(shí)使用的裝置有溫度傳感器、電動(dòng)閥、變頻器和多回路智能PID 控制器等。

3.2 機(jī)場(chǎng)中央空調(diào)冷卻塔的硬件設(shè)計(jì)

在對(duì)冷卻塔進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，硬件結(jié)構(gòu)的具體情況如圖1所示。

圖1 硬件結(jié)構(gòu)圖

中央空調(diào)系統(tǒng)的冷卻塔控制系統(tǒng)硬件的主要組成部分有變頻器、高溫保護(hù)、水位保護(hù)、溫度傳感器和多回路智能PID 控制器等。整個(gè)節(jié)能控制系統(tǒng)的核心硬件為多回路智能PID，高效控制整個(gè)冷卻塔的節(jié)能控制系統(tǒng)，收集冷卻塔的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。PT100傳感器的作用主要是對(duì)出水溫度進(jìn)行檢測(cè)，其安裝部位為能夠?qū)Τ鏊疁囟冗M(jìn)行靈敏感知的位置，并能給多回路智能PID 控制器提供更可靠的水溫?cái)?shù)據(jù)信息。冷卻塔水位監(jiān)測(cè)裝置為水位保護(hù)器，水位出現(xiàn)異常變化后，多回路智能PID 控制器能夠準(zhǔn)時(shí)地獲取信息，高效預(yù)防特殊情況給機(jī)組造成的干燒問(wèn)題。預(yù)防冷卻塔水溫過(guò)高問(wèn)題時(shí)，高溫保護(hù)能夠發(fā)揮最佳作用。如果冷卻塔水溫過(guò)高，中央空調(diào)主機(jī)則會(huì)出現(xiàn)一系列變化，情況嚴(yán)重時(shí)機(jī)組可能會(huì)被報(bào)廢。45kW 變頻器是主變頻器的核心構(gòu)件，主變頻器使用PID 方式控制法對(duì)45kW 風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，并根據(jù)水溫變化調(diào)節(jié)頻率。DN100 電動(dòng)閥是電動(dòng)閥的主要形式，以冷卻塔的進(jìn)水溫度和出水溫度的差值為依據(jù)來(lái)對(duì)流量進(jìn)行調(diào)整。可控硅模塊在控制電動(dòng)閥門(mén)時(shí)接收多回路智能PID 控制器給出的信號(hào)，優(yōu)勢(shì)為通斷時(shí)間被控制到1s以內(nèi)，并且電路通斷后不會(huì)有電火花出現(xiàn)[2]。45kW 變頻器是2 號(hào)、3 號(hào)輔助變頻器的主要構(gòu)件，在主變頻控制的風(fēng)機(jī)滿工作負(fù)荷后，由于不能達(dá)到降溫的目的而出現(xiàn)依次啟動(dòng)的情況，此時(shí)輔助變頻器會(huì)被啟動(dòng)，依次啟動(dòng)的誤差要控制在1.5℃左右。節(jié)能控制系統(tǒng)硬件選型方案的具體情況詳見(jiàn)表1。

表1 冷卻系統(tǒng)硬件技術(shù)參數(shù)

在機(jī)場(chǎng)內(nèi)冷卻塔系統(tǒng)硬件設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，利用多種構(gòu)件對(duì)不同的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集后，向多回路智能PID 控制器進(jìn)行傳輸，所有數(shù)據(jù)在控制器中完成高效處理后，向各個(gè)執(zhí)行器發(fā)出相應(yīng)指令，達(dá)到冷卻塔節(jié)能控制的目標(biāo)。

3.3 根據(jù)機(jī)場(chǎng)中央空調(diào)冷卻塔的節(jié)能需求進(jìn)行的程序設(shè)計(jì)

中央空調(diào)冷卻塔系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的過(guò)程高效控制了冷卻塔的出水流量和溫度，控制冷卻塔時(shí)使用的主要方式有2 種，分別是模糊控制和PID 控制，在冷卻塔控制方面使用頻率最高的算法為PID 控制法。設(shè)計(jì)程序時(shí)，使用PID控制法后，冷卻塔控制回路系統(tǒng)的具體情況如圖2所示。

圖2 冷卻塔控制回路系統(tǒng)圖

在測(cè)量進(jìn)出水溫度的過(guò)程中，使用安裝在冷卻塔進(jìn)出水管上的溫度傳感器來(lái)完成節(jié)能系統(tǒng)控制，利用電動(dòng)控制閥門(mén)對(duì)冷卻塔內(nèi)的出水溫度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以保證硬件系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)控制冷卻水的流量。結(jié)合系統(tǒng)獲取的冷卻水溫度對(duì)最高出水溫度值進(jìn)行調(diào)整。將傳感器獲取的實(shí)際溫度與保護(hù)值進(jìn)行對(duì)比，以保證主機(jī)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中能夠獲得良好的保護(hù)。在測(cè)量水位過(guò)程中，如果出現(xiàn)高于最高或是低于最低水位現(xiàn)象時(shí)，那么水位保護(hù)器則會(huì)啟動(dòng)并轉(zhuǎn)換為關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)發(fā)出相應(yīng)的預(yù)警信號(hào)，在該過(guò)程中，PID控制器也會(huì)同步發(fā)送相應(yīng)的預(yù)警信號(hào)[3]。

周五上完課，語(yǔ)文老師給我們留了五張?jiān)嚲?，?shù)學(xué)老師給我們留了三張?jiān)嚲?，英語(yǔ)老師和科學(xué)老師分別給我們留了一張?jiān)嚲?。雙休日，除了完成這些試卷以及一些書(shū)面作業(yè)外，還要背一些提綱。我真想仰天長(zhǎng)嘆：期末復(fù)習(xí)真苦??！

當(dāng)冷卻水的預(yù)設(shè)溫度與實(shí)際出水溫度產(chǎn)生差異時(shí)，可采用數(shù)字化的PID 算法進(jìn)行處理，如公式（1）所示。

式中：U（t）為控制器第t次的輸出信號(hào)；Kp為比例系數(shù)；err為測(cè)得值和設(shè)定值比較后的偏差值；T1為積分時(shí)間常數(shù)；TD為微分時(shí)間常數(shù)。

公式無(wú)法直接使用，要離散化處理后方可使用，積分使用所有測(cè)得的誤差值之和來(lái)表示。

4 冷卻系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)工況優(yōu)化策略

10 組1450t/h 橫流開(kāi)式冷卻塔并聯(lián)運(yùn)行構(gòu)成了冷卻系統(tǒng)，在對(duì)冷卻塔出水溫度、強(qiáng)制風(fēng)冷控制策略和冷卻水泵變頻控制進(jìn)行準(zhǔn)確控制后，使用智能化策略來(lái)高效管控流量梯形控制曲線和原有的冷卻塔溫度，使相對(duì)穩(wěn)定的運(yùn)行曲線持續(xù)被拉伸，由此即能實(shí)現(xiàn)多元化的運(yùn)行模式。

4.1 散水噴淋泵噴淋細(xì)霧散熱

如冷卻水的溫度持續(xù)性增長(zhǎng)，冷卻系統(tǒng)則會(huì)將不同的噴淋設(shè)備依次打開(kāi)，液氣會(huì)逐漸變冷，由此即可達(dá)到散熱的目的。

開(kāi)式冷卻塔的基本原理如下：利用噴淋系統(tǒng)將循環(huán)水噴灑在填料表面，水與空氣接觸的過(guò)程即是換熱的過(guò)程，利用風(fēng)機(jī)帶動(dòng)冷卻塔實(shí)現(xiàn)氣流循環(huán)，將熱氣流緩慢排出，即可達(dá)到冷卻的目的。環(huán)境溫度較低時(shí)，冷卻塔的循環(huán)水泵與閥門(mén)依次打開(kāi)，液氣相變冷卻后達(dá)到散熱的目的。

4.2 強(qiáng)制風(fēng)冷結(jié)合噴淋細(xì)霧全負(fù)荷散熱

冷卻系統(tǒng)出水溫度處于波動(dòng)狀態(tài)，在出水溫度持續(xù)增長(zhǎng)的過(guò)程中，將各個(gè)冷卻塔的強(qiáng)制風(fēng)冷風(fēng)扇打開(kāi)，與冷卻水泵變頻調(diào)節(jié)、強(qiáng)制風(fēng)冷風(fēng)扇變頻調(diào)節(jié)工作相結(jié)合，使散熱得以全面實(shí)現(xiàn)。在春季和夏季溫度最高時(shí)，依然能夠取得最佳的散熱效果，能源利用率非常低。

4.3 冷卻水系統(tǒng)的控制策略

冷卻水系統(tǒng)獲取開(kāi)啟指令后，冷卻水管路流量蝶閥控制程序、冷卻塔溫度控制程序會(huì)隨之被快速打開(kāi)。冷卻塔電動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥會(huì)優(yōu)先被開(kāi)啟運(yùn)行，使系統(tǒng)啟動(dòng)沖擊造成的不良影響得到有效抑制。冷卻水系統(tǒng)會(huì)適當(dāng)延遲一定時(shí)間，回水溫度傳感器收集的數(shù)據(jù)應(yīng)該是大于原設(shè)計(jì)值的，再次延時(shí)半分鐘，使冷卻塔能夠自然地將熱量散發(fā)掉。冷卻水溫度持續(xù)升高后，冷卻塔強(qiáng)制風(fēng)冷風(fēng)扇會(huì)被依次打開(kāi)。進(jìn)入溫度最高季節(jié)后，冷卻水回水溫度傳感器比設(shè)定值高時(shí)，其他冷卻塔也會(huì)隨之依次打開(kāi)，使所有制冷主機(jī)都能夠以較高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

首先，冷凍機(jī)數(shù)量?？照{(diào)進(jìn)行制冷時(shí)，不管使用何種措施來(lái)控制冷凍機(jī)，制冷機(jī)運(yùn)行效率的最大值都是在整體制冷量達(dá)到最大時(shí)出現(xiàn)，這就不難發(fā)現(xiàn)，制冷劑的制冷量與效能呈正比關(guān)系。為了滿足不同蒸發(fā)器進(jìn)口的不同溫度要求，使用的主要措施為保證冷凍機(jī)出口溫度始終不便，蒸發(fā)器水量也會(huì)保持不發(fā)生改變的狀態(tài)，以便在不同冷負(fù)荷下都能取得良好的效果。

其次，冷凍機(jī)的COP 受冷凍機(jī)數(shù)量的直接影響。工作負(fù)荷為50%的冷凍機(jī)在工作時(shí)，冷凍機(jī)的數(shù)量出現(xiàn)降低后，其運(yùn)行的COP 就會(huì)提升，因此要對(duì)同時(shí)運(yùn)行的冷凍機(jī)數(shù)量進(jìn)行高效控制。在2 臺(tái)冷凍機(jī)同時(shí)工作時(shí)，會(huì)有冷凍水測(cè)流的情況發(fā)生，使用戶的冷凍水使用量出現(xiàn)不同程度的減少，就會(huì)影響中央空調(diào)的制冷效果。使用一臺(tái)冷凍機(jī)時(shí)，冷凍水的測(cè)流量也會(huì)隨之減少，部分側(cè)流水會(huì)借助管道流入用戶管網(wǎng)，蒸發(fā)器的水位隨之降低，可使制冷劑的COP 得到不同程度的提升，同時(shí)也會(huì)使中央空調(diào)的制冷效果達(dá)到最理想狀態(tài)。在對(duì)冷凍機(jī)的數(shù)量進(jìn)行控制以后，制冷劑的COP 就會(huì)發(fā)生不同程度的改變，中央空調(diào)的整體能耗也會(huì)快速下降，使中央空調(diào)的工作效能和制冷效果得到顯著提升。

再次，控制冷卻塔。冷水機(jī)組與冷卻塔會(huì)以電氣連鎖的形式存在，冷卻塔風(fēng)機(jī)不需要與冷水機(jī)組同時(shí)運(yùn)行，但是與冷卻塔相關(guān)的控制系統(tǒng)要保持同步運(yùn)行的狀態(tài)，冷卻塔風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，變頻器發(fā)揮重要作用。冷卻塔回流水的溫度由變頻器控制，使冷卻塔風(fēng)機(jī)控制也能獲得良好的效果。在一定的溫度范圍內(nèi)，冷卻塔風(fēng)機(jī)不會(huì)有觸動(dòng)啟動(dòng)的情況發(fā)生，然而在溫度發(fā)生改變后，冷卻塔的自動(dòng)啟動(dòng)裝置就會(huì)被觸發(fā)。上位機(jī)統(tǒng)一控制冷卻塔，不需要單獨(dú)進(jìn)行管理工作，外部頻率、正反轉(zhuǎn)和啟用暫停等都能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一管理。

從次，控制冷凍水環(huán)路壓差。變頻器對(duì)冷凍水泵的流量起到了較好的控制作用，變頻器對(duì)水量進(jìn)行調(diào)整時(shí)，要以冷凍水泵的負(fù)荷量為依據(jù)。對(duì)冷凍水泵的水流量進(jìn)行調(diào)整時(shí)，要對(duì)供水管道壓力進(jìn)行綜合分析，從而使調(diào)整工作取得最佳效果。整體控制中央空調(diào)的制冷情況時(shí)，借助對(duì)水泵的合理化控制，使冷凍水壓差控制達(dá)到最理想狀態(tài)，促使中央空調(diào)制冷滿足相關(guān)要求。

最后，控制壓縮機(jī)。壓縮機(jī)發(fā)揮的主要作用是把制冷劑高效轉(zhuǎn)化為氣體，進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)，外界能源為其提供了充足的壓力，轉(zhuǎn)化獲得的氣體表現(xiàn)出來(lái)的主要特點(diǎn)為高壓和高溫。壓縮機(jī)工作遵循的主要原理為在遠(yuǎn)程DCS 和變頻器的作用下，PID 整體控制策略發(fā)揮了積極的促進(jìn)作用。PID 控制策略的核心原理為對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的供電頻率進(jìn)行改變后，利用變頻來(lái)對(duì)壓縮機(jī)整體的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，在壓縮機(jī)每個(gè)單位中的排氣壓力被改變后，制冷劑的整體流量得到了高效控制，進(jìn)而使中央空調(diào)的制冷控制達(dá)到最佳效果[4]。

4.4 系統(tǒng)主電路控制

從工程項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際情況出發(fā)，嚴(yán)格管理成本投入，對(duì)原有的電器設(shè)備進(jìn)行合理化使用。使用“一用一備”模式來(lái)保證冷凍水泵和冷卻水泵的正常運(yùn)行，空調(diào)主機(jī)轉(zhuǎn)換時(shí)間和備用泵轉(zhuǎn)換時(shí)間相同，轉(zhuǎn)換一次的時(shí)間大約為30天，切換頻率比較低，因此使用原有的電器設(shè)備來(lái)切換、控制冷卻水泵和冷凍水泵的電機(jī)。當(dāng)機(jī)械和電氣互鎖時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、啟停按鈕和接觸器發(fā)揮了十分重要的作用。使用一臺(tái)變頻器拖動(dòng)一臺(tái)水泵，將2 臺(tái)變頻器同時(shí)拖動(dòng)一臺(tái)水泵出現(xiàn)的交流短路事故的發(fā)生概率降到最低。

4.4.1 系統(tǒng)功能控制方式

上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)完成的主要任務(wù)有分析和處理數(shù)據(jù)信息、協(xié)調(diào)控制各機(jī)組和借助人機(jī)界面來(lái)檢測(cè)工藝參數(shù)，數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制和連鎖等工作由下位機(jī)PLC 完成。將冷水和冷卻水泵啟動(dòng)后，使用PLC 來(lái)對(duì)冷水和冷卻水泵的啟停進(jìn)行嚴(yán)格控制，向制冷機(jī)發(fā)送聯(lián)鎖信號(hào)時(shí)，冷水和冷卻水泵的接觸器發(fā)揮了十分重要的作用。制冷機(jī)啟動(dòng)后，溫差閉環(huán)控制電路能夠?qū)λ玫乃俣冗M(jìn)行合理化調(diào)整，使工作流量被控制在合理的范圍內(nèi)。當(dāng)過(guò)濾網(wǎng)的前、后壓差比設(shè)定值大時(shí)，PLC 會(huì)在第一時(shí)間將過(guò)濾堵塞報(bào)警信號(hào)發(fā)射出去。在對(duì)送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制時(shí)，先要對(duì)系統(tǒng)設(shè)定值與回風(fēng)溫度進(jìn)行全面對(duì)比，使用PID 的方式來(lái)有效控制變頻器，使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速得到高效調(diào)節(jié)，從而使回風(fēng)溫度也得到了合理化控制。

4.4.2 系統(tǒng)節(jié)能改造原理

第一，變頻改造冷凍泵時(shí)，遵循的主要原理如下：PLC 控制器在溫度傳感器和溫度模塊的作用下，將冷凍機(jī)的出水溫度和回水溫度讀入控制器中，完成保存工作，同時(shí)對(duì)溫差值進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算?？刂谱冾l器的轉(zhuǎn)速時(shí)，要以冷凍機(jī)的出水與回水溫差為依據(jù)，對(duì)出水的流量給予嚴(yán)格控制，使熱交換的速度被控制在合理的范圍內(nèi)。如果溫差比較大，室內(nèi)溫度高，系統(tǒng)負(fù)荷也會(huì)隨之變大，此時(shí)要增加冷凍泵的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，使冷凍水的流量和循環(huán)速度都得到不同程度增加，進(jìn)而使熱交換速度也得到不同程度的提升。當(dāng)溫差比較小時(shí)，室內(nèi)溫度也會(huì)比較低，系統(tǒng)負(fù)荷隨之降低，對(duì)冷凍泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行適當(dāng)降低，并對(duì)冷凍水的流量和循環(huán)速度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，以達(dá)到節(jié)約電能的目的。

第二，變頻改造冷卻泵時(shí)，在冷凍機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，需要借助冷卻水將冷凝器的熱交換量帶入冷卻塔中，全面達(dá)到散熱降溫的目的，接著冷卻泵將其輸送到冷凝器中完成循環(huán)工作。冷卻水進(jìn)水與出水的溫差比較大時(shí)，代表冷凍機(jī)的負(fù)荷也比較大，需要使用冷卻水將部分熱量帶走，注重對(duì)冷卻泵轉(zhuǎn)速的提升，使冷卻水循環(huán)量也隨之增加。

第三，變頻控制冷卻塔風(fēng)機(jī)時(shí)，冷卻塔風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速閉環(huán)控制主要是通過(guò)檢測(cè)冷卻塔水溫來(lái)實(shí)現(xiàn)，確保冷卻塔水溫度始終保持在設(shè)定值的范圍內(nèi)，將風(fēng)機(jī)額外的電能損耗降到最低，達(dá)到最理想的節(jié)點(diǎn)效果。

第四，變頻控制室內(nèi)風(fēng)機(jī)組時(shí)，仔細(xì)檢測(cè)冷房中的溫度，變頻調(diào)速閉環(huán)控制變風(fēng)機(jī)組的風(fēng)機(jī)后，將冷房溫度恒定在設(shè)置值的范圍內(nèi)。采取變頻控制措施后，室內(nèi)風(fēng)機(jī)組的節(jié)電效果達(dá)到了最佳，也使空調(diào)效果變得更理想。

4.4.3 系統(tǒng)流量、壓力保障

閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制是該方案使用的主要調(diào)節(jié)方式，冷凍水泵系統(tǒng)和冷卻水泵系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式一致。進(jìn)行冷凍水和冷卻水采樣時(shí)，需要使用溫度傳感器在主機(jī)出口完成溫度采樣工作，將其轉(zhuǎn)換成為電量信號(hào)后，傳輸?shù)綔乜仄髦?，與設(shè)定值進(jìn)行比較后，將一類比信號(hào)傳輸給PLC。進(jìn)行溫差閉環(huán)控制時(shí)，溫度模塊、溫度傳感器、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和PLC 發(fā)揮了重要作用。

實(shí)際使用冷凍水和冷卻水的變頻節(jié)能系統(tǒng)時(shí)，該文對(duì)揚(yáng)程的平方與水泵轉(zhuǎn)速的正比關(guān)系給予了充分考慮，同時(shí)，管損的平方與水泵的轉(zhuǎn)速之間也會(huì)呈正比關(guān)系。水泵的揚(yáng)程隨著轉(zhuǎn)速下降而降低后，管道損失也會(huì)隨之減少，整個(gè)系統(tǒng)對(duì)水泵揚(yáng)程的實(shí)際需求也跟著出現(xiàn)了不同程度的下降。使用變頻器下限頻率的方法后，整個(gè)系統(tǒng)對(duì)水泵揚(yáng)程的最低需求得到了保證，使用PID 參數(shù)來(lái)調(diào)整供水壓力的穩(wěn)定性。隨著供水需求量下降，管道壓力不同程度地增加，內(nèi)部PID 調(diào)節(jié)器的輸出頻率也會(huì)跟著下降。變頻器輸出頻率保持在0Hz 以內(nèi)時(shí)，管道在某一設(shè)定時(shí)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)超出設(shè)定壓力的情況。變頻器將當(dāng)前變頻控制泵切斷后，會(huì)對(duì)下一個(gè)原控制泵進(jìn)行管控。當(dāng)水泵控制轉(zhuǎn)換時(shí)，變頻器會(huì)出現(xiàn)輪換使用水泵的情況，水泵的利用率達(dá)到了均衡狀態(tài)，使管道壓力和系統(tǒng)可靠性都得到了提升。

5 開(kāi)式冷卻塔應(yīng)用分析

5.1 初投資、運(yùn)行維護(hù)經(jīng)濟(jì)分析

首先，待冷卻水系統(tǒng)穩(wěn)定且應(yīng)用群控策略后，能夠?qū)囟冗M(jìn)行精準(zhǔn)的管控，將制冷負(fù)荷作為依據(jù)，對(duì)冷卻塔的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整，保證其滿足經(jīng)濟(jì)性要求。其次，對(duì)制冷設(shè)備進(jìn)行控制后，各個(gè)構(gòu)件均可以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備的使用時(shí)間會(huì)得到不斷延長(zhǎng)，從而使設(shè)備的使用效率發(fā)生根本性改變。再次，冷卻塔的換熱效率非常高，可實(shí)現(xiàn)對(duì)落塵結(jié)垢問(wèn)題的高效處理和對(duì)系統(tǒng)蒸發(fā)耗損量、防空耗損量的高效控制。從次，對(duì)冷卻塔來(lái)說(shuō)，冷卻水系統(tǒng)的漂水損耗量比較小，使用生活水源就可以完成補(bǔ)給工作，將水資源的浪費(fèi)問(wèn)題控制到最低。最后，比較開(kāi)式冷卻塔和閉式冷卻塔的投資成本，開(kāi)式冷卻塔的成本投入會(huì)更低，但是其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)能效果會(huì)略差一些[5]。

5.2 安裝、調(diào)試簡(jiǎn)單便捷

冷卻塔系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常便捷，它的噴淋系統(tǒng)是單獨(dú)配備的，不用額外的設(shè)置冷卻塔平衡連接管。實(shí)操過(guò)程中應(yīng)保證質(zhì)控閥門(mén)處于平衡底盤(pán)水位。其調(diào)試工作比較簡(jiǎn)單，控制效果也比較理想，可顯著提升經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的效率。

5.3 系統(tǒng)運(yùn)行管理模式轉(zhuǎn)變

當(dāng)冷卻塔控制運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)，使用的主要策略為群控管理策略，通過(guò)不間斷的水處理系統(tǒng)，能夠?qū)ο到y(tǒng)水質(zhì)起到較好的管控作用，將抗污、抗腐電子水處理器安裝到管路中，使軟水始終保持在達(dá)標(biāo)運(yùn)行的狀態(tài)。

6 結(jié)語(yǔ)

以往使用的中央空調(diào)冷卻塔控制系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)為效率較低、能量損耗較高等，該文在改善中央空調(diào)冷卻塔控制系統(tǒng)功能的過(guò)程中，使用的主要策略為做好軟件和硬件的設(shè)計(jì)工作，使其運(yùn)行效率不斷提升，并將能量損耗控制到最低。通過(guò)采取一系列措施，中央空調(diào)冷卻塔控制系統(tǒng)的各項(xiàng)性能都得到了不同程度的提升，真正取得了節(jié)能減排的效果，并將其工作效率提升到最佳水平。