河北公司自适应空调节能系统试点总结

河北省分公司 空调自适应节能系统试点工作总结 为全面贯彻落实科学发展观，努力建设节约型企业，实现企业科学协调可持续发展，河北省分公司在集团公司的正确领导下，积极开展节能降耗工作，在加强各项节能降耗基础管理工作的同时，积极跟踪和试验各种新型节能技术。今年 7 月份以来，开展了空调自适应节能改造试点工作，现将有关工作情况汇报如下。 一、空调自适应节能技术简介 （一）概述： 空调自适应节能技术是将以往的空调“手动设定温度值”改变为“系统自动控制”，通过自动跟踪昼夜、季节的温湿度的变化而自动控制空调的工作状态，使空调做 到按需工作，从而对机房内的专用空调群实行优化组合、精确管理、节约能源。节电率的大小与每个机房工况条件有关，机房专用空调富余量越大，机房密封性能越好，节电率越高。空调自适应节能技术主要适用于安装机房专用空调且空调容量具有一定冗余度的机房。 （二） 空调自适应 节能系统的技术特点 1、将原来的空调数据“手动设定”，改变为计算机监控系统“自动设定”。 2、将原来每台专用空调只有一个回风口温湿度监测点，改变为对整个机房平面实时监测，提高温湿度动态数据监测精度。 3、 将 原来每台专用空调 ” 单兵作战 ” 方式，改变为整个机房专用 空调组群“团队作战 ” 形式，提高机组群的工作效率。 （三）空调自适应 节能系统的优点 1、 安全： 有效降低机房室内环境温度的温差 t，提高机房内的整体恒温恒湿效果，确保机房内通信设备的安全性，降低故障率。 2、 节能： 自动控制空调温湿度数据设置值，自动优化和控制“空调群”的“团队 ” 使用效率，达到冷量效率最大化，节约空调不合理的能源消耗。 （四） 核心技术 1、模糊控制技术： 自动跟踪昼夜、季节、室内外区域环境温湿度值的变化。准确计算机房内各“区域”平面与外部环境温湿度值之间的关系。 2、 PID 技术： 动态调整空调的设定温 度、湿度等数值，根据空调设备的实时运行状况，配以智能化的控制算法软件，优化压缩机运行周期，平衡空调设备供冷量与目标温湿度值之间的关系。 3、计算机温度模拟技术： 根据机房不同的工况条件、空调冷量分布、风量扩张循环等综合数据和原理，提高优化冷量利用效率，排列出空调优先资格顺序。达到冷量效率最大化。精确控制“ N+1”“ N+0”、“ N-1”台空调数量的开启与关闭，使空调始终处于合理的最佳工作状态，有效实现了机房整体环境恒温恒湿，提高主用设备的安全环境、节约空调能源消耗、延长空调压缩机使用寿命的多种优点。 （五）系统 结构图 二、河北省分公司试点情况 （一）总体情况： 河北省分公司于 2006 年 7 月 29 日起在石家庄分公司 580 局交换机房进行了空调自适应节能改造工作。 580 局交换机房面积为 390 平方米，共有三台力博特空调，其中有一台制冷量为 6 万大卡，其余两台制冷量均为 4 万大卡。其原始设定的温度值为22 度（正负 2 度） ,湿度为 55%，送风方式为下送风。正常情况下，三台空调同时开启工作。机房平面图如下所示： 数据采集器 空调节能监控器 网络信号 转换器 通信协议 转换器 室内各 温度区域 环 境温 湿 度监测器 动力监控中心平台 空调 3 室外环境 温度监测器 空调 2 空调 1 空调 4 室内各 温度区域 环 境温 湿 度监测器 平时很少进行手工调节 经过近一个星期的试运行，该系统运行正常。为了能够 更好的检验该系统节能效率上图中圆点表示温湿度探头，虚线表示温湿度探头之间的连接线。 其中机房内温度传感器 20 个，室外温度传感器 2 个，机房内湿度传感器 3 个，空调节能监控主机（图中未画出）安装在空调机房内，温湿度传感器的电源线和通讯线经 PVC 防火绝缘材料汇集至空调房节能监控主机处。 为了更好的测试本节能监控系统的节能效率，在空调配电箱处安装了电流互感器和测试电表， 以电表的读数为标准测试节能效率；以不同时间段，机房内温湿度传感器的数值为标准，测试机房安全性。 （二）测试方案 共安排了三次测试时间： 1、测试时间为 6 天 ，三天未开启节能监控系统工作，三天开启节能监控系统工作； 2、测试时间为 2 天，一天开启节能监控系统工作，一天未开启节能监控系统工作； 3、测试时间为 6 天，三天未开启节能监控系统工作，三天开启节能监控系统工作。 1、测试时间 2、测试方式 （ 1） 未采用节能监控系统工作的时候，每天记录两次详细第 一 次 测 试 运行空调节能监控系统时间： 2006 年 8 月 7 日 17： 00 2006 年 8 月 10 日 16： 50 未运行空调节能监控系统时间： 2006 年 8 月 10 日 17： 10 2006 年 8 月 13 日 17： 00 第 二 次 测 试 运行空调节能监控系统时间： 2006 年 8 月 15 日 17： 00 2006 年 8 月 16 日 16： 55 未运行空调节能监控系统时间： 2006 年 8 月 16 日 15： 05 2006 年 8 月 17 日 17： 00 第 三 次 测 试 运行空调节能监控系统时间： 2006 年 8 月 21 日 15： 43 2006 年 8 月 24 日 15： 43 未运行空调节能监控系统时间： 2006 年 8 月 24 日 15： 43 2006 年 8 月 27 日 15： 43 数据，记录时间分别为早上 10 点和下午 5 点，记录的数据主要为所有传感器温湿度、室外温 湿度、空调用电总量等。 （ 2）采用节能监控系统工作的时候，每天固定记录两次详细数据，记录时间分别为早上 10 点和下午 5 点，同时考虑机房安全问题，每天不定期记录数据，记录的数据主要为所有传感器温湿度、室外温湿度、空调用电总量等。 （ 3）未采用节能监控系统工作的时候，空调处于正常工作状态，空调设定温度为 22 到 24 度，湿度设置为 55%；采用节能监控系统工作的时候，设置目标温度为 24 度， N+1 控制采用自定义设置。 （ 4）测试时间结束 后，根据记录数据计算节能效率，同时根据节能系统工作情况，从整体上分析机房的安全性和节能效率。 3、测试结果： （ 1）第一次测试情况见下表： （ 2）第二次测试情况见下表： （ 3）第三次测试情况见下表： （ 4）温度梯度变化情况：以第三次测试中，未运行节能系统时 8 月 27 日 15 时 43 分各点温度情况与运行 节能系统时 8 月 24日 15时 43分各点温度情况进行比较，各点温度情况见下表所示： 580 局房空调自设定节能系统数据对比 启用节能系统 未启用节能系统 记录时间 （月 /日 /时 /分） 电度表读数（ kW h） 记录时间 （月 /日 /时 /分） 电度表读数（ kW h） 8 月 21 日 15 时 43 分 432.5 8 月 24 日 15 时 43 分 481 8 月 24 日 15 时 43 分 481 8 月 27 日 15 时 43 分 541.6 节能时电表显示用电总数 48.5 未节能电表显示用电总数 60.6 节能时实际用电总数 1940 未节能时实际用电总数 2424 节电率 =（未节能用电总数 -节能后用电总数） /未节能用电总数 19.96% 备注： 1、互感器采用 200： 5 倍率； 2、 未使用节能系统时 3 台空调参数设置均为 温度： 22 2；湿度：50 5%rH； 3、使用节能系统时房间目标温度设置为 24； 空调节能系统温湿度记录表格 是否启用节能系统 否 是 电度表度数（ A+B） 541.6 481 时间 传感器号 8 月 27 日 15 时 43 分 8 月 24 日 15 时 43 分 温度 1 22.20 23.12 温度 2 23.80 24.56 温度 3 23.28 23.60 温度 4 21.20 23.80 温度 5 21.32 23.88 温度 6 23.88 24.20 温度 7 23.73 24.16 温度 8 23.86 24.27 温度 9 23.78 24.36 温度 10 22.33 23.48 温度 11 21.25 23.37 温度 12 21.25 22.82 温度 13 20.17 23.52 温度 14 23.65 23.78 温度 15 23.46 23.96 温度 16 21.51 23.22 温度 17 21.25 22.43 温度 18 22.53 23.78 温度 19 21.71 23.96 温度 20 20.57 22.68 020406080100第一季度 第三季度东部西部北部 房间温度 22.35 23.69 室外温度 29.53 30.41 湿度 1 47.31%rH 47.38%rH 湿度 2 49.25%rH 53.29%rH 湿度 3 52.12%rH 49.27%rH 记录员 备注： 1 电度表 A、 B 的设备编号分别为 207 104104、 207 105368； 2 温度单位为，湿度单位为 %rH，电度表读数单位为 kW h； 3 电度表互感倍率为 200： 5，记录数据为电度表显示数； 根据上表，绘制温度曲线如下所示： 从上图可以看出，使用节能系统后，温度梯度明显变小。 三、小结 通过测试，可以看出，空调自适应系统可以达到：不间断地对外部温度和室内温度的变化自动跟踪，以“室内目标温度”为“追求目标”，始终控制在要求范围内。它能根据机房总冷量的需要，自动判断开启或关闭空调的数 量、自动决定每台在用空调最适合的温度设置值（不一定相同），做到“按需制冷，按需供冷”。在达到节能效果的同时，有效减少了机房温度梯度，使机房各点温度趋于平衡。经过初步测算， 580 局进行空调自适应节能改造