中央空调冷冻水节能控制研究

摘要

本文主要对中央空调冷冻水的节能控制进行研究,本课题欲突破传统的空调水系统的控制模式,建立空调水系统的系统控制与末端工况关联型的新型控制模式,在空调末端设备不变且满足末端区域冷量需求的前提下,降低供回水的压差,实现空调末端的大温差运行,从而提高系统的供回水温差,提高冷冻水冷量的输送效率,以最大限度地提高空调水系统的节能效果,基于要实现的目的,课题按以下四步来完成。
　　 首先,通过研究空调负荷计算软件和一个建筑项目全年负荷曲线,与对应的全年气候参数,来研究空调系统负荷、空调末端负荷与室外环境参数的关系；其次,通过变频水泵的变频控制试验,测定与研究系统变压差运行与空调末端(风机盘管)流量变化的关系；然后,通过空调末端(风机盘管)设备厂家提供的数据,研究空调末端(风机盘管)冷冻水流量与冷量输出的关系；这三步的研究主要通过实验进行数据采集并加以论证分析,再加上对现有相关资料及数据的搜索、整合、分析,找出了上述三种关系,为第四步的研究提供数据支持和理论论证。
　　 最后,根据前三步的分析结果,研究建立一种变温差、变压差的串级控制模式,来控制水泵的频率能够跟随室外环境和室内负荷的变化而变化,最终实现空调水系统冷冻水泵最大限度的节能。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.1.1.课题研究的背景

1.1.2 课题研究的意义

1.2 中央空调水系统节能研究现状

1.2.1 几种常用水泵控制方法

1.2.2 一次泵系统目前常用的控制方法

1.2.3 二次泵系统目前常用的控制方法

1.3 本课题主要研究内容

1.4 课题拟采用的研究方法

第2章 中央空调冷冻水节能可行性分析

2.1 空调水系统

2.1.1 空调冷冻水系统组成及作用原理

2.1.2 冷冻水系统的循环运行

2.2 冷冻水泵节能分析

2.2.1 离心泵工作原理及其性能

2.2.2 变频器应用技术概述

2.2.3 变频器的基本结构

2.2.4 水泵变频调速节能原理

2.3 空调末端(风机盘管)的变压差运行原理

2.3.1 风机盘管的结构及原理

2.3.2 风机盘管的变压差运行

第3章 空调房间室内的负荷计算与模拟

3.1 空调房间负荷的传统计算方法

3.1.1 空调房间的冷负荷计算方法

3.1.2 空调房间的湿负荷计算方法

3.1.3 对具体房间的空调负荷计算

3.2 DEST软件对空调房间负荷的模拟

3.2.1 室外空气温度的日变化

3.2.2 Dest软件分析影响室内冷负荷的主要因素

3.2.3 使用Dest软件对上述实验室空调房间空调负荷计算

3.2.4 Dest软件对全年气温及负荷的模拟

第4章 课题数据采集实验

4.1 实验平台的描述

4.2.水泵性能测试实验

4.2.1.实验数据及结果分析

4.2.2 数据拟合最小二乘法原理

4.2.3 MATLAB拟合各变量间关系

4.3 双泵变频与工频组合实验

4.3.1 两台水泵均工频运行实验

4.3.2 一台泵工频一台泵变频的运行实验

4.3.3 两台泵均变频运行实验

第5章 冷冻水泵的变频变压差控制

5.1 串级控制系统

5.1.1 串级控制系统及其优点

5.1.2 串级控制系统的实施

5.1.3 串级控制系统的运行和整定

5.2 本课题冷冻水泵控制方案的设计

5.2.1 PLC与PID调节的基本概念

5.2.2 系统控制欲达到的目的

5.2.3.水泵串级控制方案设计

5.2.4 系统控制过程设计

5.2.5 由PLC实现的串级PID控制

5.2.6 触摸屏及其选择应用

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢