中央空调节能控制设计方案武汉(智控)

ZPSTAR中央空调节能控制系统设计方案武汉智普机电设备有限公司二○一二年十月武汉智普机电设备有限公司电话[phone]传真[phone]邮箱：[e-mail]第1页共27页目录1、概述......................................................................................................................................22、中央空调系统概况..........................................................................................................32.1、中央空调系统能耗分析...........................................32.2、中央空调使用情况分析...........................................32.3、中央空调系统的智能化控制要求...................................43、设计目标..........................................................................................................................44、ZPSTAR主机节能系统控制原理....................................................................................64.1、节能控制目标和范围.............................................64.2、先进的系统节能控制技术.........................................74.3、冷冻水系统——最佳输出能量控制.................................84.4、冷却水系统——系统效率最佳控制.................................94.5、冷却风系统——最佳运行组合控制................................104.6、动态冷热量平衡系统............................................104.7、系统控制接口-BA接口..........................................114.8、机组群控......................................................115、ZPSTAR中央空调主机节能控制系统设计方案..........................................................125.1、ZPSTAR中央空调主机节能控制系统构成...........................125.2、主要控制设备..................................................125.3、节能分析......................................................136、中央空调风机盘管联网控制系统设计.......................................................................146.1系统结构与功能...................................................146.2风机盘管联网控制系统主要设备.....................................176．3风机盘管联网控制系统节能分析....................................177、中央空调常见控制系统与ZPSTAR中央空调节能控制系统的差异.........................187.1、楼控系统与ZPSTAR节能控制系统的差异............................187.2、传统的变频控制系统与ZPSTAR节能控制系统的差异..................208、ZPSTAR中央空调节能控制系统的管理功能..............................................................209、ZPSTAR中央空调节能控制系统的优势与产品技术性能..........................................22武汉智普机电设备有限公司电话[phone]传真[phone]邮箱：[e-mail]第2页共27页1、概述武汉豪生酒店的中央空调采用三台上海瀚艺螺杆机组HYS1080WD制冷,冷却水额定流量260m3/h，冷冻水额定流量217m3/h，压降74kpa；流量冷冻泵4台55kw扬程36m流量0~280m3/h；冷却泵4台45kw扬程28米流量0~374m3/h。依据酒店投资方对节能管理要求，为了控制成本，减少能源耗用，特为贵酒店量身定制本节能减排方案。中央空调是楼宇里的耗电大户，每年的电费中空调耗电占40～60％左右，因此中央空调的节能显得尤为重要。由于设计时，中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计，并且留10-20％设计余量。但实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下的，存在较大的富余。中央空调系统冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化做出相应调节，存在很大的浪费。因此，通过引进先进的中央空调节能技术及设备，可以大幅度降低酒店的能源消耗，创造显著的经济效益。武汉智普机电设备有限公司提供的ZPSTAR系列中央空调节能控制系统可实现20％以上的综合节能，降低中央空调能耗，降低企业运营成本，为客户创了巨大的节能收益。武汉智普机电设备有限公司是专业从事现代建筑节能控制技术与产品的研发，节能设备制造以及用户能源诊断，节能方案设计，工程实施和运行保障等综合性节能服务企业，公司凭借着世界领先的节能控制技术和成熟可靠的产品，目前现已成为该领域的技术领跑者，在楼宇自动化、建筑节能、蒸汽热交换、智能照明领域可为用户提供全面的解决方案。公司在世界上率先通过先进的RS485控制网络技术，实现主机节能、管理节能、系统节能的整合，将现代模糊控制技术引入中央空调控制，并实现主机系统与风机盘管的联网控制，实现了中央空调总体节能20%～40%，彻底解决了中央空调使用的不可控问题，实现中央空调各个环节的远程管理控制、自动控制、节能控制，在国内外都处于领先水平。ZPSTAR中央空调节能控制系列产品不仅具有强大的自动控制功能，实现了中央空武汉智普机电设备有限公司电话[phone]传真[phone]邮箱：[e-mail]第3页共27页调系统的高效节能，而且具有完善的管理功能，如便捷的状态监控、机组群控、风机盘管状态、房间温度实时监测、实时的维护预测、服务质量控制、系统参数设置、能耗记录分析、事件记录等，为用户提供了一个运用计算机管理中央空调系统的先进工具，可以促进中央空调控制与管理的现代化。2、中央空调系统概况2.1、中央空调系统能耗分析中央空调是能耗很高的系统，在日常使用中中央空调的能耗通常占到整个酒店的运行费用的40%以上，而其中主机所占比例最大，下表我们对本系统中央空调水系统能耗进行简单分析：空调水系统能耗统计（单位：KW）主机制冷量主机功率冷冻水泵功率空调热水泵功率冷却水泵功率冷却塔风机功率总计机型一1268265552245151184机型二126826555224515机型三12682655522（备用）4515机型四∕∕55（备用）∕45（备用）∕小计38047952206613545从上面的中央空调系统参数表中可以看出，在系统设备全部投入使用的情况下，每小时最大能耗为1184KWH，酒店投入正常使用后，每年耗电量约200万KWH。因此需要在实现整个空调系统的综合智能化控制的基础上，对本系统实现空调的运行及管理节能，大幅度降低空调系统的能耗。同时节能必须以整个中央空调系统为一个整体，在满足末端需求的前提下，一方面调节水泵的频率节能，另一方面兼顾水泵流量的变化朝着提高主机能效的方向发展，使主机节能，最终经过智能控制，使整个系统的综合能效最高。2.2、中央空调使用情况分析中央空调的日常使用也存在很多问题，顾客在进入酒店客房时，由于想最快的使室武汉智普机电设备有限公司电话[phone]传真[phone]邮箱：[e-mail]第4页共27页内温度带到最佳状态，往往把空调温度设置到一个极高（低）值，并把风机调到最大档位，温度值往往是一个不可能达到的温度，如夏天最热时设置温度为18度，这样的温度一般是不可能达到的。设置完成后，客人一般情况下是不再管空调的设置，如果感觉冷或者热，经常是打开窗户而不是调整温度及风机的设置。离开客房时，经常也是不关闭空调的风机盘管系统，造成“人走空调开”的情况，进而带来极大的浪费。在这样的使用情况下，中央空调主机只有不停的工作，给各个风机盘管输出冷能或者热能。因此，通过对每个风机盘管的管理控制，对于空调的节能具有极大的意义，首先，通过对它的管理控制，可以有效的降低盘管系统的冷热能输出，最终降低主机的负荷，进而为主机节能控制带来节能空间；其次，通过对风机盘管的联网控制，可以通过网络实现风机盘管的管理控制，可彻底杜绝“人走空调开”和温度设置不合理的种种状况；再次，通过风机盘管的联网，对中央空调按照实际使用情况进行计量，可为能耗的分摊提供一种先进的方法和手段，进而为管理和能源节约带来一定的推动作用；系统还可设计传感器和自动控制策略，实现根据环境温度、房间有人或者无人的状况，实现空调的自动管理和调节，进而实现中央空调的系统节能。2.3、中央空调系统的智能化控制要求由于中央空调代表酒店的大耗能单位之一，其项目定位较高，对中央空调集中管理与节能控制系统技术性要求也较高，这些控制包括：机房内各空调设备的启停、联动控制；主机及水泵群控；根据空调负荷的随时变化，自动调节与之匹配的空调系统的运行状态，实现系统的综合节能；阀门的开启及调节的自动和手动控制。风机盘管联网与自动控制。中央空调的联网计量管理。3、设计目标3.1中央空调主机节能控制设计武汉智普机电设备有限公司电话[phone]传真[phone]邮箱：[e-mail]第5页共27页控制目标采用专业的中央空调能源管理系统，综合各项控制要求，实现整个中央空调水系统的智能化管理，包括系统联动，系统群控，并随时根据负荷变化自动、及时并有预见性地调节系统的运行工况，实现中央空调系统的运行收益及管理收益。节能效果根据对空调系统负荷变化的预测判断，控制系统能动态跟随负荷的变化动态调整水泵的转速，并动态调节系统的运行参数，对空调水系统进行全面优化，从而达到空调系统年平均节能率20%～40%的节能效果（其中空调主机节能率约为10%～20%，辅机节能率约为50%～60%）。冷冻水总送水量为Qb1=(217÷280)%Qn=0.775Qn，则全速功率Pq=55×（1-0.1）=49.5KW。变频功率Pb1=55×0.1+49.5×0.7753=28.6kw；节约功率Pj1=55-28.6=26.4KW；冷却水总送水量为Qb1=(260÷374)%Qn=0.695Qn，则全速功率Pq=45×（1-0.1）=40.5KW。变频功率Pb1=45×0.1+40