冷热源系统的控制调节

1、第6章 冷热源系统控制调整本章关键点：1. 空调水泵变频控制；2. 一次泵冷水系统控制；3.二次泵冷水系统控制；4. 冷却水及热水系统；5.冰蓄冷系统；冷热源系统的控制调节第1页1. 空调水泵变频控制1. 水泵变频控制原理： 结论1：转子转速与频率成正比，改变频率就 能够实现水泵调试。结论2：水泵所耗功率与流量三次方成正比。冷热源系统的控制调节第2页2. 控制方法： 定压差控制: 控制供回水干管压差恒定。定末端压差控制：控制末端环路压差恒定。定小阻力控制：使调整阀中最少有一个处于全开。温差控制：控制供回水干管温差恒定。3. 节能效果： 温差控制节能效益最显著，其次是最小阻力控制，节能效益最差是

2、定扬程控制。冷热源系统的控制调节第3页6.1.3 控制方法可行性对比定压差控制：优点： 测量目标明确，扬程设定值几乎与水泵选型无关，传感器选型、安装和检修非常方便。缺点节能效果不理想。冷热源系统的控制调节第4页6.1.3 控制方法可行性对比最小阻力控制：优点： 测量目标明确，扬程设定值几乎与水泵选型无关，传感器选型、安装和检修非常方便。缺点控制网络系统较复杂，初投资。比较高冷热源系统的控制调节第5页空调水系统监控水系统冷冻水系统冷却水系统热水系统冷热源系统的控制调节第6页冷冻水系统监控 冷冻水系统由冷冻水循环泵经过管道系统连接冷冻机蒸发器及用户各种用冷水设备（如空调机和风机盘管）而组成 。它监

3、测与控制任务关键是：-确保冷冻机蒸发器经过足够水量以使蒸发器正常工作，预防冻坏；-向冷冻水用户提供足够水量以满足使用要求；-在满足使用要求前提下尽可能降低循环水泵电耗。冷热源系统的控制调节第7页1）冷冻水系统监控功效水流状态显示；水泵过载报警；水泵启停控制及运行状态显示。 冷热源系统的控制调节第8页2）冷冻水系统监控功效描述水流监测 冷冻水泵开启后，经过水流开关 FS（1 路 DI信号）监测水流状态，当流量太小甚至断流时，发出报警信号并自动停顿对应制冷机运行。冷冻水泵启停、运行状态显示及过载报警 冷冻水泵与制冷系统设备连锁控制启停。关于连锁关系在制冷系统监控部分有详细描述，这里不再赘述。 DD

4、C 经过 1 路 DO 通道控制冷冻水泵启停。将水泵电机主电路上交流接触器辅助触点作为开关量输入（DI信号），输入 DDC 监测冷冻水泵运行状态；主电路上热继电器辅助触点信号（1 路 DI信号）作为冷冻水泵过载停机报警信号。冷热源系统的控制调节第9页6.2 一次泵冷冻水系统控制6.2.1 设备联锁 冷水机组应于对应冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔进行电气联锁。 为确保整个制冷系统安全运行，编程时需按照一定次序控制设备启停：只有当润滑油系统开启，冷却水、冷（冻）水流动后，压缩机才能最终开启。冷热源系统的控制调节第10页冷水机组与辅助设备联锁示意图冷热源系统的控制调节第11页冷却塔风机 冷却水碟阀 冷却

5、水泵 冷冻水碟阀 冷冻水泵 冷水机组开启次序冷水机组 冷冻水泵 冷冻水碟阀 冷却水泵 冷却水碟阀 冷却塔风机停顿次序多台制冷机组启停次序控制当有多台冷水机组并联，而且在水管路中泵与冷水机组不是一一对应连接时，则冷水机组冷冻水和冷却水接管上还应设有电动蝶阀以使冷水机组与水泵运行能一一对应进行。此时，机电设备开机次序控制为：冷热源系统的控制调节第12页下达开启命令时，相关设备时动作时间次序： 对应冷却水、冷冻水管路上阀门马上开启 冷却塔风机，冷却水泵、冷冻水泵开启延时23min执行。 制冷主机开启延迟34min执行。冷热源系统的控制调节第13页下达停顿命令时，相关设备动作时间次序： 马上切断主机电

6、源 冷却塔风机，冷却水泵、冷冻水泵开启延时35min停顿。 对应管道阀门延时46min后关闭。冷热源系统的控制调节第14页6.2.2 压差控制 变水量系统适用系统对象：原因 用户侧负荷降低时，空调末端电动二通阀关小，造成管路阻抗增大，管路特征曲线变陡，冷冻水系统流量减小，流经制冷机蒸发器流量也减小，蒸发器一些环路因为流速太慢形成滞流而结冰，轻者使蒸发器堵塞，严重时可使蒸发器胀裂。冷热源系统的控制调节第15页压差旁通控制原理 由压差传感器 PdT检测冷冻水供水管网中分水器与回水管网中集水器之间压差，由 1 路AI信号送入 DDC 与设定值比较后，DDC 送出 1 路 AO 控制信号，调整位于供水

7、管网中分水器与回水管网中集水器之间旁通管上电动调整阀（压差调整阀）开度，实现供水与回水之间旁通，以保持供、回水压差恒定，而且基本保持冷冻水泵及冷水机组水量不变，从而确保了冷水机组正常工作。冷热源系统的控制调节第16页 设置压差传感器时，其两端接管应尽可能靠近旁通阀两端，并设于水系统中压力较稳定地点，以降低水流量波动，提升控制准确度 。注意冷热源系统的控制调节第17页冷、热源系统监控(1) 基本参数测量，设备正常启停与保护； 制冷系统监控(2) 基本能量调整；(3) 冷热源及水系统全方面调整与控制。 冷热源系统的控制调节第18页冷热源基本监测与控制 冷冻机或锅炉主机及各辅助系统监测控制 辅助系统

8、监控制则有：-制冷系统冷却水系统及冷却塔监控；-制冷系统冷冻水系统监控；-以蒸汽作热源时蒸汽系统及凝水系统监控；-蒸汽-水或水-水热交换器及热水系统监控冷热源系统的控制调节第19页6.2.3 设备运行台数控制 为使设备容量与改变负荷相匹配以节约能源。延长机组设备使用寿命 目：基本标准： 要求各机组设备运行累计小时数及开启次数尽可能相同 。控制策略： 每次初起动系统时，都应优先起动累计运行小时数最少设备 。特殊要求：某台冷水机组是专为低负荷节能运行而设置 冷热源系统的控制调节第20页群控序列策略在需要开启一台制冷机时可按： 当前停运时间最长优先 累计运行运时间最少优先 轮番排队在需要停顿一台制冷

9、机时可按： 当前停运时间最长优先 累计运行运时间最长优先 轮番排队冷热源系统的控制调节第21页6.2.3 设备运行台数控制1）回水温度控制 通常冷水机组出水温度设定为7，则不一样回水温度实际上反应了空调系统中不一样需冷量。控制原理适用系统：冷水机组定出水温度空调水系统。存在问题控制精度不高冷热源系统的控制调节第22页结论采取回水温度控制冷水机组运行台数，冷水机组选取台数越多而实际运行台数越少时，上述因为传感器精度带来误差越为严重。 采取回水温度控制冷水机组运行台数，要求系统内冷水机组台数不超出2台。冷热源系统的控制调节第23页6.2.3 设备运行台数控制2）冷量控制控制原理适用系统：冷水机组定

10、出水温度空调水系统。 经过供水管网中分水器上温度传感器TT1 检测冷冻水供水温度（1 路 AI信号），经过回水管网中集水器上温度传感器 TT2 检测冷冻水回水温度（1 路 AI信号）以及供水总管上流量传感器 FT（1 路 AI信号）检测冷（冻）水流量，送入 DDC，计算出实际空调冷负荷，控制冷水机组投入台数及对应循环水泵投入台数 。冷热源系统的控制调节第24页离心式制冷机冷量调整调整压缩机入口导向角，改变气态工质进入压缩机入口角，从而改变制冷机有效流量调整压缩机转速，从而改变制冷机有效流量冷热源系统的控制调节第25页离心式制冷机导流片冷热源系统的控制调节第26页离心式制冷机导流片冷热源系统的控

11、制调节第27页离心式制冷机叶轮冷热源系统的控制调节第28页螺杆式压缩机组冷热源系统的控制调节第29页双螺杆式压缩机冷热源系统的控制调节第30页螺杆式制冷机冷量调整改变滑阀位置来改变其排气量经过变频改变压缩机转速冷热源系统的控制调节第31页活塞式压缩机冷量调整改变压缩机汽缸数目改变压缩机运行台数冷热源系统的控制调节第32页吸收式制冷机冷量调整蒸汽型：改变蒸汽流量和压力直燃型：改变燃烧量百分比调整大小火调整冷热源系统的控制调节第33页蒸汽型吸收式制冷机组冷热源系统的控制调节第34页直燃型吸收式制冷机组冷热源系统的控制调节第35页（4）冷冻水温度再设定 冷冻水温度设定值随室外环境温度改变可经过软件自

12、动进行修正，这么既可防止因为室内外温差悬殊而造成冷热冲击，又可到达显著节能效果。蒸发温度降低，制冷机电耗越高蒸发温度提升，能够提升制冷机COP值，但降低了除湿能力。冷热源系统的控制调节第36页（5）水流监测 冷冻水泵、冷却水泵开启后，经过水流开关 FS（1 路 DI信号）监测水流状态，流量太小甚至断流，则自动报警并自动停顿对应制冷机运行。有必要搞清楚问题：水泵正常运行不代表水路正常。工作点偏离管路出现故障、堵塞原因控制方法冷热源系统的控制调节第37页6.3 二次泵冷冻水系统冷热源系统的控制调节第38页6.3.1 冷水机组台数控制二次泵系统台数控制必须采取冷量控制方式传感器设置标准与一次泵系统冷

13、量控制相同。采取冷量控制方式冷热源系统的控制调节第39页6.3.2 次级泵控制（1）压差控制（2）变速控制（3）联合控制冷热源系统的控制调节第40页4）制冷系统能量调整与控制三个路径：在冷水用户允许前提下，尽可能提升冷冻机出口水温以提升冷冻机 COP；当采取二级泵系统时，调整冷冻水泵转速或降低冷冻水加压泵运行台数，以降低水泵电耗；依据冷负荷状态恰当地确定冷冻机运行台数，降低无效能量消耗；在冷冻机运行所允许条件下，尽可能降低冷却水温度，同时又不增加冷却泵和冷却塔运行电耗。 冷热源系统的控制调节第41页6.4 冷却水及热水系统 冷却水系统是经过冷却塔和冷却水泵及管道系统向制冷机提供冷却水，它监控系

14、统作用是：确保冷却塔风机、冷却水泵安全运行；确保制冷机冷凝器侧有足够冷却水经过；依据室外气候情况及冷负荷，调整冷却水运行工况，使冷却水温度在要求设定温度范围内。 冷热源系统的控制调节第42页6.4.1 冷却水系统控制1）冷却水泵控制2）冷却塔控制冷热源系统的控制调节第43页6.4.2 热水系统及冬夏转换1）热交换器控制2）冬夏工况转换冷热源系统的控制调节第44页6.5 冰蓄冷系统1）制冷机组优先式2）蓄冷设备优先式3）负荷控制式（限制负荷式）4）均衡负荷式5）优化控制冷热源系统的控制调节第45页1）制冷机组优先式 制冷机组首先直接供冷，超出制冷机供冷能力负荷由蓄冷设备释冷提供。控制思想适用条件

15、 单位蓄冷量所需费用高于单位制冷机组产冷量所需费用，经过降低空调尖峰负荷值能够大幅度地节约系统投资费用。冷热源系统的控制调节第46页2）蓄冷设备优先式 蓄冷设备优先释冷制冷机组首先直接供冷，超出释冷能力负荷由制冷机组负责提供。控制思想适用条件 单位蓄冷量所需费用低于单位制冷机组产冷量所需费用。冷热源系统的控制调节第47页3）负荷控制式 在电力负荷不足时段，对制冷机组供冷量加以限制，超出制冷机供冷能力负荷由蓄冷设备释冷提供。控制思想适用条件 电力负荷受限制时才采取。冷热源系统的控制调节第48页4）均衡负荷式 制冷机组在设计日二十四小时内基本上全部满负荷运行，在夜间满载蓄冷，当日制冷机组产冷量大于空调负荷时，将剩下冷量储存起来；当空调负荷大于制冷机组制冷量时，不足部分由蓄冷设备来完成。控制思想特点 出投资最小，制冷机组利用率最高。冷热源系统的控制调节第49页5）优化控制使蓄冷系统最大程度发挥优势，尽可能地降