中央空調(diào)節(jié)能自控系統(tǒng)改造方案

1.1 空調(diào)自控系統(tǒng)改造方案1.1.1 控制設(shè)備范圍一套制冷系統(tǒng)中的制冷機(jī)組、冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵、冷卻塔、相關(guān)閥門、膨脹水箱、軟化水箱等。1.1.2 空調(diào)自控系統(tǒng)1.1.2.1. 監(jiān)測(cè)功能信息采集優(yōu)化A 通過冷機(jī)通訊接口讀?。òǖ幌抻冢┮韵聟?shù)：l 冷水機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警狀態(tài)l 冷凍水供/回水溫度、冷卻水供/回水溫度l 冷凍水溫度設(shè)定值l 運(yùn)行時(shí)間、壓縮機(jī)運(yùn)行電流百分比、壓縮機(jī)運(yùn)行小時(shí)數(shù)、壓縮機(jī)啟動(dòng)次數(shù)、蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、蒸發(fā)壓力、冷凝壓力。B 冷凍水系統(tǒng)l 冷凍水泵運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、手/自動(dòng)模式反饋(DI)l 冷凍水補(bǔ)水泵運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、手/自動(dòng)模式反饋(DI)l 冷凍水供回水管溫度、水流量反饋(AI)l 冷凍水泵進(jìn)口、出口分支管壓力(AI)l 冷凍水供回水環(huán)網(wǎng)壓力、冷凍水供回水環(huán)網(wǎng)間壓差反饋(AI)l 冷凍水泵變頻器頻率反饋(AI)l 最不利末端供回水壓差C 冷卻水系統(tǒng)l 冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、手/自動(dòng)模式反饋(DI)l 冷卻水供回水管溫度、環(huán)網(wǎng)水流量反饋(AI)l 冷卻水泵進(jìn)口、出口分支管壓力反饋(AI)l 冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻器頻率反饋(AI)l 冷卻水補(bǔ)水泵運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、手/自動(dòng)模式反饋(DI)D 電動(dòng)蝶閥l 壓差旁通閥開度反饋（AI）l 免費(fèi)供冷管路上切換電動(dòng)蝶閥開關(guān)狀態(tài)反饋（DI）E 液位監(jiān)控l 膨脹水箱超高、超低水位監(jiān)測(cè)(DI)l 軟化水補(bǔ)水箱高、低水位監(jiān)測(cè)（DI）F 其他參數(shù)l 室外干球溫度、相對(duì)濕度（AI）l 計(jì)算室外濕球溫度、焓值l 免費(fèi)供冷系統(tǒng)水泵運(yùn)行、故障、手/自動(dòng)狀態(tài)（DI）l 免費(fèi)供冷板換進(jìn)出口壓力監(jiān)測(cè)（AI）1.1.2.2. 控制功能1、冷水機(jī)組啟/停控制、出水溫度設(shè)定（通過冷機(jī)通訊接口控制）2、冷凍水系統(tǒng)：l 冷凍水泵啟/?？刂?DO)及反饋l 冷凍水泵變頻器頻率設(shè)定（AO）、頻率調(diào)節(jié)及反饋3、冷卻水系統(tǒng)：l 冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)啟/?？刂?DO)及反饋l 冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻器頻率設(shè)定（AO）、頻率調(diào)節(jié)及反饋4、電動(dòng)蝶閥：l 分水器各供水支路電動(dòng)蝶閥開/關(guān)控制(DO)l 冷凍水季節(jié)轉(zhuǎn)換電動(dòng)蝶閥開/關(guān)控制(DO)l 壓差旁通閥開度調(diào)節(jié)（AO）l 免費(fèi)供冷管路上切換電動(dòng)蝶閥開/關(guān)控制（DO）5、其他設(shè)備控制l 免費(fèi)供冷系統(tǒng)水泵啟停控制（DO）1.1.2.3. 報(bào)警功能1、當(dāng)任何一臺(tái)冷水機(jī)組、冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷凍泵、冷卻泵、補(bǔ)水泵組運(yùn)行故障時(shí)，發(fā)出故障報(bào)警。2、當(dāng)膨脹水箱水位超高、超低時(shí)，分別發(fā)出溢水或缺水報(bào)警。3、當(dāng)軟化水補(bǔ)水箱水位超高、超低時(shí)，分別發(fā)出溢水或缺水報(bào)警。1.1.2.4. 記錄功能1、記錄冷站系統(tǒng)的目標(biāo)參數(shù)設(shè)定值，包括冷凍水供水溫度設(shè)定值、供回水管壓差設(shè)定值、冷卻塔出水溫度設(shè)定值、冷卻水供回水溫差設(shè)定值等。2、應(yīng)記錄上述監(jiān)測(cè)功能所涉及的各類設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。3、應(yīng)記錄上述各項(xiàng)報(bào)警的內(nèi)容和發(fā)生時(shí)刻。以上記錄間隔不超過1分鐘，記錄數(shù)據(jù)不少于10年。1.1.2.5. 控制模式切換功能冷站群控系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)⒏髦饕O(shè)備（冷機(jī)、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)）納入或移出群控設(shè)備列表。在系統(tǒng)操作界面上實(shí)現(xiàn)群控系統(tǒng)手動(dòng)/系統(tǒng)自動(dòng)模式切換，對(duì)納入群控的設(shè)備進(jìn)行群組操作。1.1.2.6. 手動(dòng)控制模式冷站設(shè)備運(yùn)行在群控系統(tǒng)手動(dòng)控制模式時(shí)，用戶能在群控系統(tǒng)界面上，對(duì)相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)控制，包括：l 對(duì)納入冷站群控的設(shè)備啟?？刂苐 各臺(tái)冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)頻率設(shè)定l 各個(gè)電動(dòng)水閥的開關(guān)l 壓差旁通閥的開度調(diào)節(jié)l 各臺(tái)冷水機(jī)組冷凍水供水溫度的設(shè)定值l 冷卻塔出水設(shè)定值l 冷凍水溫差、冷卻水溫差設(shè)定值l 冷凍水系統(tǒng)供回水環(huán)網(wǎng)壓差設(shè)定值l 最不利末端壓差設(shè)定值1.1.2.7. 自動(dòng)控制模式設(shè)備運(yùn)行在群控系統(tǒng)自動(dòng)控制模式時(shí)，群控系統(tǒng)按照時(shí)間表參數(shù)以及預(yù)制的控制邏輯自動(dòng)控制各個(gè)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行?？刂茀?shù)包括：l 冷站系統(tǒng)的整體啟停l 冷水機(jī)組最大運(yùn)行臺(tái)數(shù)l 冷凍水供水環(huán)網(wǎng)管溫度設(shè)定值l 冷凍水環(huán)網(wǎng)管壓差設(shè)定值l 冷凍水管溫差設(shè)定值l 最不利末端壓差設(shè)定值l 最不利末端溫差設(shè)定值l 冷卻水環(huán)網(wǎng)管溫差設(shè)定值l 冷卻塔出水溫度設(shè)定值1.1.2.8. 工藝控制邏輯1、冷水機(jī)組的自動(dòng)控制邏輯：群控系統(tǒng)應(yīng)具備自動(dòng)加減冷水機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)的功能。加減機(jī)邏輯可根據(jù)供水溫度、冷機(jī)負(fù)載率、溫降速度等因素確定。2、冷凍水泵的自動(dòng)控制邏輯：根據(jù)供回水環(huán)網(wǎng)管的壓差或溫差自動(dòng)調(diào)整冷凍水泵的運(yùn)行轉(zhuǎn)速（偏差值可設(shè)定）：l 壓差低于設(shè)定值-偏差或溫差高于設(shè)定值+偏差時(shí)，增加水泵頻率l 壓差高于設(shè)定值+偏差或溫差低于設(shè)定值-偏差時(shí)，降低水泵頻率。l 單臺(tái)水泵運(yùn)行且水泵頻率降至下限，壓差仍高于設(shè)定值+偏差或溫差仍低于設(shè)定值-偏差時(shí)，水泵頻率不變，開啟壓差旁通閥調(diào)節(jié)開度。3、冷卻水泵的自動(dòng)控制邏輯：根據(jù)冷卻水供回水溫差自動(dòng)調(diào)整冷卻水泵的運(yùn)行轉(zhuǎn)速（偏差值可設(shè)定）：l 溫差大于設(shè)定值+偏差時(shí)，增加水泵頻率l 溫差小于設(shè)定值-偏差時(shí)，降低水泵頻率。4、冷卻塔風(fēng)機(jī)的自動(dòng)控制邏輯：根據(jù)冷卻塔出水溫度自動(dòng)調(diào)整冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行臺(tái)數(shù)及頻率（偏差值可設(shè)定）：l 冷卻塔開始運(yùn)行時(shí)，所有風(fēng)機(jī)均開啟；冷卻塔停止運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)均關(guān)閉。l 出塔溫度高于設(shè)定值+偏差時(shí)，整體提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率。l 出塔溫度低于設(shè)定值-偏差時(shí)，整體降低風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率。l 頻率達(dá)到下限其出塔溫度仍低于設(shè)定值-偏差時(shí)，應(yīng)按組關(guān)閉風(fēng)機(jī)。設(shè)定值低于冷卻塔出水極限溫度時(shí)，自動(dòng)修正為極限溫度。用戶在系統(tǒng)上應(yīng)能選擇是否啟用自動(dòng)修正功能。冷卻塔出水極限溫度取“室外濕球溫度+35”，其中夏季取小值，過渡季取大值。1.1.2.9. 系統(tǒng)保護(hù)、聯(lián)鎖控制功能1、在系統(tǒng)界面上設(shè)有各臺(tái)冷機(jī)及相應(yīng)附屬設(shè)備對(duì)應(yīng)的一鍵啟停按鍵，當(dāng)發(fā)出一鍵啟停命令時(shí)，該冷機(jī)及相應(yīng)附屬設(shè)備可按開機(jī)流程或關(guān)機(jī)流程的邏輯自動(dòng)順序啟停。2、在系統(tǒng)界面上設(shè)有冷站整體一鍵啟停按鍵，當(dāng)發(fā)出一鍵啟停命令時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)在群控設(shè)備列表中選擇冷機(jī)及相應(yīng)附屬設(shè)備，按開機(jī)流程或關(guān)機(jī)流程的邏輯自動(dòng)順序啟停。3、點(diǎn)擊冷機(jī)一鍵開機(jī)（或關(guān)機(jī)）按鈕后，群控系統(tǒng)界面上應(yīng)能反饋開機(jī)（或關(guān)機(jī)）的過程信息，方便用戶掌握進(jìn)度。如相應(yīng)設(shè)備處于手動(dòng)控制模式時(shí)，應(yīng)提示用戶進(jìn)行相應(yīng)手動(dòng)控制。4、群控系統(tǒng)應(yīng)有保護(hù)邏輯，避免系統(tǒng)頻繁加減回路、設(shè)備。5、夏季供冷時(shí)，冷卻塔出水水溫度低于冷機(jī)保護(hù)溫度時(shí)（參數(shù)不確定時(shí)暫定20），群控系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出警示信息，并采取相應(yīng)的保護(hù)策略使水溫滿足冷機(jī)保護(hù)需求。6、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)工作頻率低于下限時(shí)，群控系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出警示信息。7、當(dāng)冷機(jī)運(yùn)行時(shí)，對(duì)應(yīng)的冷凍水泵、冷卻水泵的系統(tǒng)手動(dòng)停泵功能失效。8、冷卻塔出水溫度設(shè)定值低于極限溫度時(shí)，群控系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出提示信息。當(dāng)冷凍水泵、冷卻水泵故障時(shí)，群控系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出報(bào)警信息，提示用戶將故障水泵及其相應(yīng)回路的冷站設(shè)備移出冷站群控設(shè)備列表。1.1.3 空調(diào)系統(tǒng)對(duì)自控系統(tǒng)要求1、冷卻塔的節(jié)能運(yùn)行本工程本期啟包含多組冷卻塔模塊，并聯(lián)連接，它們和冷機(jī)是單臺(tái)與單臺(tái)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。它們?cè)谙募竟r是冷機(jī)帶走冷凝熱的輔機(jī)，在冬季工況則是整個(gè)系統(tǒng)供冷的主機(jī)。它們充水的臺(tái)數(shù)是隨工程負(fù)荷的增加而增加的，已充水的冷卻塔即是準(zhǔn)備在線運(yùn)行的冷卻塔。冷卻塔的風(fēng)機(jī)配變頻調(diào)速器，室外管路及冷卻塔積水盤加電加熱裝置。（1）夏季工況-單用冷機(jī)Tw（冷卻塔的出水溫度）32時(shí)，在線冷卻塔加載運(yùn)行，即風(fēng)機(jī)逐漸加速，直到冷卻塔的出水溫度32應(yīng)停止加速；（2）過渡季節(jié)工況-冷機(jī)與免費(fèi)冷源系統(tǒng)合用隨著過渡季節(jié)室外溫度降低，控制冷卻塔出水溫度低于冷凍水回水溫度，即冷卻水溫度在19以下時(shí)，應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣候條件及冷卻塔工況，當(dāng)冷卻塔提供的冷卻水供水溫度接近17（可調(diào)），工況的穩(wěn)定性持續(xù)30分鐘以上，系統(tǒng)進(jìn)入部分自然冷卻狀態(tài)，于此同時(shí)應(yīng)通過調(diào)節(jié)冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或旁通的方式控制冷卻水溫度在15以上（主機(jī)要求的最低冷卻溫度）；（3）冬季工況-單用免費(fèi)冷源系統(tǒng)當(dāng)室外濕球溫度足夠低時(shí)，冷卻塔可提供Tw9（可調(diào)）的冷卻水時(shí)，并且工況的穩(wěn)定性持續(xù)30分鐘以上，系統(tǒng)完全進(jìn)入自然冷卻狀態(tài)，完全自然冷卻工況過渡階段涉及到主機(jī)的啟停，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的氣候條件做出合理的判斷，根據(jù)實(shí)際情況溫差可留有1的波動(dòng)范圍（例如冷卻水的出水溫度Tw在8左右并可調(diào)時(shí)進(jìn)行工況切換），應(yīng)避免主機(jī)的頻繁啟動(dòng)，同時(shí)應(yīng)在線控制冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使8Ta11，其中Ta為冷凍機(jī)房供冷給定溫度。2、其他要求：（1）機(jī)房為不間斷制冷，應(yīng)能手動(dòng)或自動(dòng)切換各個(gè)機(jī)組，交替使用。供冷與免費(fèi)冷源工況轉(zhuǎn)換時(shí)，可自動(dòng)和手動(dòng)切換。（2）監(jiān)測(cè)軟水箱、蓄水罐、補(bǔ)水池液位及超高、低限報(bào)警。根據(jù)高、低液位控制全自動(dòng)軟水器停、開；根據(jù)蓄水罐液位計(jì)膨脹罐壓力控制補(bǔ)水泵停、開。（3）精密空調(diào)機(jī)組等末端設(shè)備：根據(jù)回風(fēng)溫度、通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制冷凍水流量。（4）監(jiān)測(cè)冷卻塔風(fēng)機(jī)啟停狀態(tài)、故障報(bào)警狀態(tài)及手/自動(dòng)狀態(tài)；應(yīng)能動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)積水盤液位高低及溫度、冷卻塔進(jìn)出口溫度； （5）制冷站房?jī)?nèi)的空調(diào)相應(yīng)集中控制，所有運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的開停信號(hào)，引至控制值班室。對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行的主要參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、控制、測(cè)量、打印和統(tǒng)計(jì)分析。1.1.4 冷凍水空調(diào)系統(tǒng)智慧管理節(jié)能優(yōu)化冷凍水空調(diào)系統(tǒng)中主要用電分為主機(jī)部份（冷水機(jī)組主要耗電為壓縮機(jī)部分），水循環(huán)系統(tǒng)（主要用電設(shè)備為水泵），風(fēng)機(jī)部分（送風(fēng)，新風(fēng)）。其中冷水機(jī)組用電約占空調(diào)系統(tǒng)整體的60%，水泵加風(fēng)機(jī)約40%。冷凍水空調(diào)智慧管理節(jié)能系統(tǒng)，是目前針對(duì)冷水機(jī)組主機(jī)部份采用IT和物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行“管理”節(jié)能的新型節(jié)能技術(shù)。冷水機(jī)組智慧管理節(jié)能系統(tǒng)中固化近370多種不同環(huán)境、不同負(fù)載量的管理策略于服務(wù)器中，它全面解決以下問題：（1）空調(diào)機(jī)組對(duì)溫區(qū)溫度響應(yīng)不及時(shí)；（2）無法判斷環(huán)境場(chǎng)制冷制熱過程中的冷熱負(fù)荷變化；（3）無法動(dòng)態(tài)的根據(jù)室外的天氣，動(dòng)態(tài)管理制冷機(jī)組的出回水溫度；（4）企業(yè)總部無法實(shí)時(shí)了解各分部的冷水機(jī)組用電情況、運(yùn)行狀況等；（5）空調(diào)管理人員靠經(jīng)驗(yàn)來巡檢記錄空調(diào)使用狀況；（6）冷水機(jī)組的運(yùn)行使用，存在的隱患無法判斷等；系統(tǒng)根據(jù)節(jié)能控制算法和群控模式，計(jì)算出末端實(shí)際所需冷負(fù)荷，動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、投入臺(tái)數(shù)及設(shè)備負(fù)荷，保證按需供應(yīng)冷熱量，讓設(shè)備運(yùn)行在最高效率特性上，有效克服由于設(shè)備容量冗余而造成的能源浪費(fèi)。冷凍水空調(diào)智慧管理節(jié)能系統(tǒng)四大節(jié)能手段：1、以用戶末端溫度需求為基準(zhǔn)定值：用戶末端溫度設(shè)定后，室內(nèi)末端會(huì)因人流量、生產(chǎn)線熱源變動(dòng)、出回水管線長(zhǎng)度、保溫是否良好、流速、室外天氣溫度變化等因素，致出現(xiàn)多種變數(shù)而造成負(fù)荷不同管理節(jié)能系統(tǒng)以其即時(shí)性動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)主機(jī)負(fù)載，實(shí)時(shí)傳送給主機(jī)溫區(qū)溫度信號(hào)，以縮短溫度積累時(shí)間。2、優(yōu)化管理方式：人為手動(dòng)調(diào)試空調(diào)輸出，往往受到其他工作耽誤、管理人員對(duì)溫度的不同感受，每次調(diào)節(jié)均受限管線滯后反應(yīng)，無法達(dá)到即時(shí)調(diào)節(jié)的節(jié)能效果。以計(jì)算機(jī)取代人為管理操作，使設(shè)