中央空调变流量节能运行控制系统的研究和实现

摘要

一般中央空调能耗约占整个建筑总能耗的50％左右，在建筑能耗中占有很大比重。而建筑空调都是以最不利工况为设计标准，空调负荷大都采用估算法，因此空调系统在大部分时间都是在部分负荷下运行。在国内，绝大多数大型建筑空调水系统均为定流量系统，在运行过程中水流量不能跟随负荷变化，水泵始终按照设计负荷全速运行。因此冷水机组和水泵容量往往远远大于实际需要，空调系统的运行费用居高不下，成为建筑管理中的沉重负担。 根据空调负荷变化对水系统进行变流量节能控制，是一种有效的节能手段。 针对定流量系统设计及运行中常出现的问题，本文提出了研究和实现变流量节能运行系统的课题。论文介绍了国内空调水系统的使用现状和变流量水系统的各种类型，说明了系统改造在节能方面的重大意义；通过对变速水泵的特性分析，蒸发器、冷凝器的热力学分析和水系统变流量对机组性能的影响，证明了定水量系统改造为变流量系统的可行性。 课题结合实际工程，对重庆市三峡广场庆泰大厦中央空调的水系统进行了变流量改造。通过分析原有的水系统特点，对冷却水和冷冻水系统都进行了变流量改造，系统采用温差控制，变频调速方案。针对中央空调水系统强惯性，大滞后的特点，研究了单神经元Smith预估控制器在该类系统中的应用。论文确定了节能运行控制系统的硬件组成，给出了控制系统的原理图和接线图。系统软件使用Visual C＋＋6.0 编写，稳定可靠，界面友好，具有工业应用强度。整个变流量节能运行系统只对原有系统进行了少量的改动和增加了部分设备，简单可靠，经济性好。试运行结果表明，该系统不仅大幅度节省了中央空调系统的运行费用，同时也减轻了操作人员的劳动强度。