深圳綜合樓中央空調(diào)節(jié)能改造
深圳綜合樓地處繁華的鬧市區(qū)，其中一至四樓是商場，五、六樓是酒樓（空置多年），七樓、二十四至二十六樓是辦公樓（八樓至二十三樓是住宅，不使用中央空調(diào)）。一直以來，商場和辦公樓的租賃都不穩(wěn)定，淡季的空置率都非常高，中央空調(diào)用電占管理處用電的60%以上，每天開機時間是8：00~21：30，而辦公樓17：30后下班，節(jié)假日也不辦公，中央空調(diào)的冷氣專供商場使用，負(fù)荷成本高。
中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)都是按最熱天氣、負(fù)荷最大，并加一定的余量選定的，而實際上系統(tǒng)極少在這些極限條件下工作。雖然主機能在一定范圍根據(jù)負(fù)荷的變化而變化，但冷卻、冷凍泵卻仍在高負(fù)荷狀態(tài)下運行，不能隨負(fù)荷的變化作出相應(yīng)的調(diào)整。從近兩年設(shè)備運行的記錄來看，即使是最熱的天氣，冷凍水溫也從末超過9.5OC，而冷卻泵一直都通過調(diào)節(jié)管道上的閥門開度來調(diào)節(jié)，大馬拉小車現(xiàn)象嚴(yán)重。可見，本套系統(tǒng)對本樓而言，節(jié)能潛力很大！
下面介紹綜合樓中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造的情況：
一． 中央空調(diào)主要動力設(shè)備包括：
制冷主機：320KW×2臺（一用一備）
冷凍水泵：37KW×3臺（一用二備,原設(shè)計二用一備）
冷卻水泵：45KW×3臺（一用二備,原設(shè)計二用一備）
二． 調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速的節(jié)電原理
采用交流變頻技術(shù)控制水泵的運行，是目前中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造的有效途徑之一。由流體力學(xué)知識：
流量Q與轉(zhuǎn)速n一次成正比：Q=K1n
揚程H（水阻）與轉(zhuǎn)速n二次方成正比：H=K2（n）2
功率P與轉(zhuǎn)速n三次方成正比：P= K3QH= K1 K2（n）3
其中，K1、 K2、K3為系數(shù)
因此，當(dāng)所需流量減少，頻率降低（水泵轉(zhuǎn)速降低），電動機功率則成三次方下降，如頻率下降10Hz （50Hz 降至40Hz ），流量減少20%，而功率則下降近49%，此時，流量雖減少，但仍在空調(diào)技術(shù)允許范圍內(nèi)。
三． 節(jié)能改造實施辦法
采用模糊智能閉環(huán)控制方案，框圖如下：
1．對冷凍泵（37KW）進(jìn)行變頻改造
可根據(jù)冷凍泵的進(jìn)水與回水的溫度差值來控制，溫差大，說明室內(nèi)溫度高，應(yīng)提高冷凍泵的轉(zhuǎn)速，加快冷凍水的循環(huán)速度，反之溫差小，則說明室內(nèi)溫度低，可降低冷凍泵的轉(zhuǎn)速，減緩冷凍水的循環(huán)速度以節(jié)約電能。
2．對冷卻泵（45KW）進(jìn)行變頻改造
由于冷凍機組進(jìn)行熱交換時，使水溫冷卻的同時，必將釋放大量的熱量，該熱量被冷卻水吸收，使冷卻水溫度升高，冷卻泵將升了溫的冷卻水壓入冷卻塔，進(jìn)行降溫冷卻處理后，再送回冷凍機組。因此，對冷卻泵來說，也以進(jìn)水和回水間的溫差作為控制依據(jù)，實現(xiàn)進(jìn)水和回水間的恒溫差控制是比較合理的。溫差大，說明冷凍機組產(chǎn)生的熱量大，應(yīng)提高冷卻泵的轉(zhuǎn)速，加大冷卻水的循環(huán)；溫差小，說明冷凍機組產(chǎn)生的熱量小，可以降低冷卻泵的轉(zhuǎn)速，減緩冷卻水的循環(huán)速度，以節(jié)約電能。
3．信號控制
設(shè)計模糊智能閉環(huán)，實現(xiàn)全自動控制。雙參數(shù)的傳感器，將冷卻、冷凍的溫差傳送到PLC，由CPU分析計算后，變頻器控制柜輸出0~50Hz之間連續(xù)變化的電流，使泵的轉(zhuǎn)速━━流量與對應(yīng)的冷水機組所需的溫差、壓力一一對應(yīng)，每臺泵均自動變頻運行。
采用模糊控制的優(yōu)勢：利用模糊控制理論，把我們?nèi)说目刂评砟畹淖匀徽Z言描述轉(zhuǎn)化為計算機能接受的算法語言所描述的控制算法。它不僅能實現(xiàn)控制，而且能模擬人的思維方式，對一些無法構(gòu)造數(shù)學(xué)模型的被控對象進(jìn)行有效控制；模糊智能不會出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象，故系統(tǒng)的節(jié)電率更高；當(dāng)系統(tǒng)有干擾信號時，能快速響應(yīng)外部擾動，因此模糊控制系統(tǒng)抗干擾能力強；中央空調(diào)的水泵變頻運行采用模糊數(shù)字控制后，具有程序編制靈活、現(xiàn)場調(diào)試方便，自動化程度高，運行安全可靠（軟停軟啟，減少水錘效應(yīng)），節(jié)能效果非常突出，空調(diào)運行效率大幅提高。所以，模糊控制會在中央空調(diào)、恒壓供水等節(jié)能自控方面應(yīng)用越來越廣泛。
四．節(jié)電效應(yīng)
中央空調(diào)節(jié)能改造后，通過一年時間運行（2003年與2002年比較），節(jié)約電能178200度（160380元），節(jié)能率達(dá)到46.6%，即不到一年時間收回投資成本，節(jié)能的效果非常好。
當(dāng)深圳在高溫季節(jié)和低溫（秋冬季、枯水期）時期頻頻發(fā)出限電呼吁時，當(dāng)物業(yè)的經(jīng)營越來越微利時，當(dāng)環(huán)境、經(jīng)濟因素導(dǎo)致商業(yè)物業(yè)空置率波動大時，降低經(jīng)營成本己勢在必行，中央空調(diào)的節(jié)能改造，是非常有效的措施之一。
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