智能中央空调节电系统可行性研究报告

智能中央空调节电系统可行性报告一、项目发展现状及研制目的意义1、项目背景就任何建筑物来说，选用空调系统都是按当地最热天气时所需的最大制冷量来选取机型的。而实际运行时，中央空调的冷负荷总是在不断变化的，冷负荷变化时所需的冷媒水、冷却水的流量也不同，冷负荷大时所需的冷媒水、冷却水的流量也大，反之亦然。而根据一项对中空调机组运行状态进行分析的权威调查显示，中央空调机组90%的运行时间处于非满负荷运行状态。而冷冻水泵、冷却水泵以及风机在此90%的时间内仍处于是100%的满负荷运行状态。这样就导致了“大流量小温差”的现象，使大量的电能白白浪费。2、目的意义不可再生能源现有存量的约束，环境的约束，国家的安全，都使得以往那种用电不计效率、不顾成本支出的管理模式将会显得不合时宜。显著提高电能的使用效率，挖掘一切可以挖掘的用于降低用电成本的潜力，已不单单只是企业在考虑的事宜。随着能源危机和环境污染得到国家越来越多的重视，“十一五”期间已经规划降低能耗5%。因此通过采取先进的科学节电技术手段，对用电实行有效的控制，必将会成为节电重要途径之一。中国节能的重点领域：电机系统节能工程。目前，我国各类电动机总容量约4.2亿千瓦，实际动行效率比国外低10－30个百分点，用电量约占全国用电量的60%。“十一五”期间重点推广高效率节能电动机、稀土永磁电动机；在煤炭、电力、有色、石化等行业实施高效节能风机、水泵、压缩机系统优化改造，推广变频调速、自动化系统控制技术，使运行效率提高2个百分点，年节电200亿千瓦时。我们知道，电机系统和照明的用电合计占中国总用量的73%（照明约占13%），因此这两个领域的节电潜力巨大，同时影响也是巨大。我国政府要求2010年新增主要耗能设备能源效率达到或接近国先进水平，部分汽车、电动机、家用电器达到国际领先水平。项目完成时达到的技术水平项目完成后达到国内先进水平，填补省内空白。综合节电率可达15%以上。二、项目技术可行性分析1、项目来源智能中央空调节电系统项目技术来源于我公司科技人员在变频技术和自动控制技术的应用经验，结合国内外高科技企业研发的资料，在此基础上根据我们市场调研和综合分析，结合当前发展趋势和最新技术而提出的科研项目。2、工作原理控制系统对中央空调冷媒水、冷却水的进出口水温以及风温风压等技术指标进行检测，通过中央空调节电系统调整冷冻泵、冷却泵及风机电机的工作状态，保证冷冻泵、冷却泵、风机电机以匹配功率输出，精确地进行温度控制，延长循环水管网系统的寿命，并大幅度地节约电能。另外，即使节电模式发生故障，本控制系统可以手动切换到非节电模式下应急工作，以确保设备正常工作。图1示出了负荷随动跟踪节能控制模型框图。图1中央空调节能控制模型框图图1所示的节能控制器是二维控制器。二维控制器的两个输入变量基本上都选用受控变量和输入给定值的偏差E与偏差变化值EC，它们能够严格反映受控过程中输出变量的动态特性，控制效果比较好。对于中央空调节能控制系统而言，冷温水系统的受控变量是冷温水总管供回水压差和进出水温差；冷却水系统的受控变量是冷却水总管进A/D执行机构被控对象＋－传感器跟踪接口比较分类随动接口数据库规则库给定值EECUu出水温差；冷却塔风机系统的受控变量是冷却水进水温度。当中央空调系统负荷变化造成空调主机及其水系统偏离最佳工况时，控制器根据数据采集得到各种运行参数值，如系统供回水温度、供回水压差、流量及环境温度等，经集成运算后输出优化的控制参数值，对系统进行动态调整，确保主机在任何负荷下，都有一个优化的运行环境，始终处于最佳工况，从而保持效率（COP）最高、能耗最低。标准工况下，实现辅机节能30%～60%、主机节能10%～30%的优良效果。系统特点:高效节能：对于风机、水泵等变转矩负载而言，电机的功率与其转速的三次方成正比，故转速的变化可使功率大幅度下降。根据经验中央空调风机、水泵的节电率为15%～60%。延长寿命：由于电机的起停实现了软起动和软停止，无骤起和骤停现象，可延长水泵、风机、管件及空调设备的使用寿命。安全性能：系统核心部件采用世界名牌产品，并与原起动柜构成冗余备用系统，此外，系统还具有自检功能和自动报警功能，确保不影响中央空调机组的正常使用。安装简便：对现有的空调机组、管道无需进行改动，对风机水泵无特殊要求。系统运行实现全自动，不必增加管理人员。降低噪音：可显著改善设备管理人员的工作环境。三、社会、经济效益1、社会效益在我国的电力供应结构中，火力发电占到其中的80%，而火力发电需要燃烧大量不具有可再生性的煤炭，从环保的角度来审视，本项目的实施，综合节电率可达15%以上。会有助于树立我市“重视能源利用，倡导科技环保”的全新城市形象，并对改善生态环境以及投资环境将产生深远的影响。与此同时，在举国上下为渡“电慌”难关而纷纷采取应对对策的背景下，运用有效的科学手段来压缩用电成本，对国家提出的建立节约型社会将作出贡献。2、经济效益我国节电市场高达3000亿元，且用电市场还在以每年800亿元的速度增长。若有一定的投入，推广该项目占市场1%，就将有亿元产值，上千万元利税。随着我省用电数量的递增，由此节约的基数还有望持续增加。四、市场分析：世界上的一些权威机构“Microenergy(NZ)Ltd”2001年对中国电力消费年报指出，在对中国《统计年鉴》、中国统计网和中国能源协会等耗电信息研究分析后得出结论，中国大陆地区的节电场高达3000亿元，仅2000年在用电上中国大陆地区就浪费了3000亿元，且还在以每年800亿元的速度增长。在经历了今年夏天中国大面积的电荒之后，在第25个中国节能月、第13个中国节能宣传周来临之际和《中华人民共和国节约能源法》颁布6年以后的今天，一位能源专家对中国的节能形势做了这样的分析：“在节电产业，中国市场每年的潜力就至少可达800亿元。节能产业的巨大市场潜力和商业价值使其必定成为一个充满金矿的领域。”“节能是最后一个国情产业”。有人甚至这样评价节能产业。据了解，能源的开发和控制已成为一个世界性的课题，由于能源的总量有限，大部分是不可再生的，因此，除了开发替代资源外，剩下的就是尽可能地节能降耗；同时，由于能源的消耗又是环境污染的主要来源之一，因此，节能又直接与环保相关。基于以上因素，一个现实的节能市场正在呈现出来。据美国专业能源机构的研究预测：中国将在2年内取代美国，一跃成为世界节电市场中最大的买家。因此，抓住机遇实施该项目就有相当的迫切性。南昌远大冷暖设备有限公司二OO六年十月