中央空調節(jié)能工作原理和優(yōu)點(編輯修改稿)
2024-11-10 02:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 化和不恒定的特點。如果中央空調的運行方式不能根據(jù)負荷的變化而調節(jié)，始終在額定容量（即滿負荷狀態(tài)）下運行，勢必造成巨大的能源浪費。隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在，不少空調主機已能夠根據(jù)負荷變化自動隨之減載或加載，但輸送空調水（冷凍水和冷卻水）的水泵如果不能跟隨負荷的變化做出相應的調節(jié)，始終在額定功率下運行，仍然會造成輸送能量的很大浪費。目前，國內(nèi)的中央空調系統(tǒng)，由于沒有先進的技術手段支持，基本上都采用傳統(tǒng)的定流量控制方式，即空調冷凍（溫）水流量、冷卻水流量和冷卻風風量都是恒定的。也就是說，只要啟動空調主機、冷凍水泵、冷卻水泵和冷卻塔風機都在工頻狀態(tài)下運行。定流量控制方式的特征是系統(tǒng)的循環(huán)水量保持定值不變，當負荷變化時，通過改變供水或回水溫度來匹配，定流量供水方式的優(yōu)點是系統(tǒng)簡單，不需要復雜的控制設備。但這種控制方式存在以下問題：（1）無論末端負荷大小如何變化，空調系統(tǒng)均在設計的額定狀態(tài)下運行，系統(tǒng)能耗始終處于設計的最大值，能源浪費很大。（2）舒適型空調系統(tǒng)是一個多參量、非線性、時變性的復雜系統(tǒng)，由于末端負荷的頻繁波動，必然造成系統(tǒng)循環(huán)溶液（載冷劑、冷卻劑、制冷劑溶液）的運行參量偏離空調主機的最佳工作狀態(tài)，導致主機熱轉換效率（cop值）降低，系統(tǒng)長期在低效率狀態(tài)下運行，也會增加系統(tǒng)的能源消耗。為了解決中央空調的能源浪費問題，社會各界都已開始研究中央空調系統(tǒng)的節(jié)能途徑，希望通過先進的技術手段來實現(xiàn)節(jié)能。目前主要的節(jié)能控制思想主要有以下幾種：水泵變頻節(jié)電直接在水泵電機前加裝變頻器通過人工調整頻率，去除水泵余量而節(jié)能。簡單pID變頻控制利用壓差或溫差作為控制參量，采用pID（比例、積分、微分）算法控制變頻器工作頻率，使水泵流量跟隨負荷變化，從而達到水泵節(jié)能的目標。（1）恒壓差控制中央空調冷凍水系統(tǒng)的恒壓差控制原理圖在冷凍水系統(tǒng)供、回水總管間設置水力壓差傳感器，通過檢測壓差△p控制變頻器，為水泵提供變速調節(jié)。其控制原理是以保持冷凍水供、回水壓差的恒定為依據(jù)，來調節(jié)用戶側冷凍水的供水流量，從而達到節(jié)能的目的，其控制過程如下：當空調實際負荷減少時，隨著末端眾多二通閥的關閉，冷凍水供、回水壓差會增大（偏離了設定值），壓差傳感器檢測出壓差的變化后，將信息傳送到變頻器，變頻器的輸出頻率隨之降低。是冷凍水泵電機轉速降低，供水流量減少，使冷凍水供、回水壓差減少并回到設定值，系統(tǒng)用戶側進入低流量狀態(tài)。由于水泵電機轉速降低，從而達到節(jié)約電能的目的。反之當空調實際負荷增加時，隨著末端眾多二通閥開啟，冷凍水供、回水壓差會變?。ㄆx了設定值），壓差傳感器檢測出壓差的變化后，將信息傳送到變頻器，變頻器的輸出頻率隨之升高，使冷凍水泵電機轉速提高，高水流量增加，是冷凍水供、回水壓差增大并重新趨于設定值，系統(tǒng)用戶側進入新的流量運行狀態(tài)。（2）恒溫差控制中央空調水系統(tǒng)的恒溫差控制原理圖在水系統(tǒng)供、回水總管上分別設置溫度傳感器T出和T入，通過pLC檢測供、回水溫差△T的變化來控制變頻器，為水泵提供變速調節(jié)。其控制原理是以保持供、回水溫差的恒定為依據(jù)，來調節(jié)用戶側水系統(tǒng)的供水流量，從而達到節(jié)能的目的。其控制過程如下：采用恒溫差對空調系統(tǒng)的水泵電機進行控制，它根據(jù)需要設定水系統(tǒng)的正常工作溫差，并給出最高和最低的運行水溫差，在此范圍內(nèi)，可人工調節(jié)所需的運行溫差。當空調實際負荷減少時，隨著末端眾多二通閥的關閉，水系統(tǒng)供、回水溫差會變小（偏離了設定值），pLC檢測出溫差的變化后，經(jīng)比例積分微分（pID）運算并控制變頻器的輸出頻率隨之降低，使水泵電機轉速降低，供水流量減少，使供、回水溫差增大并回到設定值，系統(tǒng)用戶側進入低流量運行狀態(tài)，由于水泵電機轉速的降低，從而達到節(jié)約電能的目的。反之，當空調實際負荷增加時，隨著末端眾多二通閥的開啟，水系統(tǒng)供、回水溫差會增大（偏離了設定值），pLC檢測出溫差的變化后，經(jīng)pID運算并控制變頻器的輸出頻率隨之升高，使水泵電機轉速提高，供水流量加大，使供、回水溫差減小并重新趨于設定值，系統(tǒng)用戶側進入新的流量運行狀態(tài)。以上所述的恒壓差和恒溫差控制方式都是依據(jù)單參量數(shù)據(jù)采集對系統(tǒng)進行比例、積分、微分（pID）控制。pID歷史悠久、原理簡單、使用方便、投資較低，在工業(yè)控制領域獲得了極好的應用，具有較好的控制效果。但中央空調系統(tǒng)是一個十分復雜的系統(tǒng)，這種以壓差或溫差作為控制效果參量的pID調節(jié)，在中央空調控制中存在較大的局限性，主要在于：沒有全面采集空調系統(tǒng)的運行參數(shù)，也沒有對空調系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)進行全面控制，系統(tǒng)設計是有局限性的、不完整的，不可能實現(xiàn)系統(tǒng)綜合優(yōu)化與最佳節(jié)能。比例積分微分（pID）控制中最重要的工程參數(shù)比例系統(tǒng)K、積分時間常數(shù)TI和微分時間常數(shù)TD，一旦選定后，如果人不去調節(jié)，它是不定不變的，不可能跟隨受控參量的變化而自動調整。也就是說，工程參數(shù)整定之后，就用同一種參數(shù)去對付各種不同的運行工況。實際上，中央空調系統(tǒng)是一個時變性的動態(tài)系統(tǒng)，其運行工況受季節(jié)變化、氣候條件、環(huán)境溫度、人流量等諸多種因素的綜合影響，是隨時變化的，且始終處于波動之中。因此，靜態(tài)參數(shù)的pID控制方法不可能達到最佳的控制效果。pID工程參數(shù)的整定在很大程度上依賴于精確的數(shù)學模型，而中央空調系統(tǒng)是一個多變量的、復雜的、時變的系統(tǒng)，其過程要
法律信息相關推薦
鄂ICP備17016276號-1