中央空调系统节能控制系统设计方案
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中央空调系统节能控制系统设计方案北京仟亿达科技有限公司
1 概述
国家“十一五”规划纲要中明确提出要把节约资源和保护环境基本国策，建设低投入、高产出，低消耗、少排放，能循环、可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会。提出了“十一五”期间单位国内生产总值能源消耗降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%等目标。这是针对资源环境压力日益加大的突出问题提出来的，体现了建设资源节约型、环境友好型社会的要求，是现实和长远利益的需要，具有明确的政策导向。
中央空调在各大中型民用、商用建筑中的普及，带来了严重的能耗问题。中央空调系统的电耗一般占整座建筑电耗的50%~60％，建筑能耗则占全国总能耗的1/3左右，因此提高能源利用率是我国能源可持续发展的方向。
中央空调系统的设计通常按建筑物所在地的极端气候条件来计算其最大冷负荷，并由此确定空调主机的装机容量及空调水系统的供水流量。然而，实际上每年只有极短时间出现最大冷负荷的情况。因此，中央空调系统在绝大部分时间里，都是在部分负荷（远小于其额定容量）条件下运行的。据统计，实际空调负荷平均只有设备能力的50%左右，这无疑造成了大量的能源白白浪费。而且，空调水系统的水泵、风机等机电设备，长期处在工频额定状态下高速运行，机械磨损严重，导致设备故障增加和使用寿命缩短。
另一方面，空调负荷又具有变动性。由于季节交替、气候变幻、昼夜轮回、使用变化（如旅游旺、淡季）及人流量增减（如宾馆入住率的变化）等各种因素变化的影响，中央空调系统的负荷具有起伏变化和不恒定的特点，如果中央空调的运行方式不能根据负荷的变化而调节，始终在额定容量（即满负荷状态）下运行，也势必造成巨大的能源浪费。
由北京仟亿达科技有限公司提供的中央空调分布式系统节能控制装置——KTC-2005系列、KTC-2005系列产品，以模糊控制理论为指导、以计算机技术、系统集成技术、变频调速技术为控制手段，以多年丰富的实践经验和数据为基础，科学地实现了中央空调能量供应按末端负荷需要提供，最大限度地减少了空调系统能源浪
费，从而达到高效节约能耗的目的。
2 系统概况
酒店的中央空调系统具体配置如下：
制冷/热主机：顿汉布什（WCFX36AVL8J9B） 2台
冷冻泵： 22kw (Y180LB5-4) 3台
冷却水泵： 37kw (Y225-4) 3台
冷却塔风机： 37kw 4台
3 设计目标
3.1 实现显著的节能效果
根据对空调系统负荷变化的跟踪，系统自动调节水泵和冷却塔风机的转速，并动态修正系统的运行参数，对空调水系统进行全面优化，水泵和风机平均节能60%～80%的节能效果。
3.2 自动控制
系统对冷/热水流量和供回水温差、对冷却水进出水温差，进行自动调节和优化，对制冷主机采取多种安全保护措施，既实现全系统自动节能运行，又实现系统安全可靠运行。
3.3 系统技术指标
系统满足以下技术参数要求：
◆工作环境温度 0℃～40℃
◆相对湿度≤90%(20℃),无凝露
◆安装使用地点的海拔高度≤1000m
◆输入电源频率 50 Hz
◆输出频率（控制柜） 0 Hz～50 Hz
◆输入电源电压三相 AC 380V±38V
◆输出电压（控制柜）三相 AC 0V～380V
◆控制柜防护等级 IP20
◆操作方式自动、手动
4 设计依据和原则
4.1 设计依据
本系统的设计严格按照下述标准规范执行：
（1） ISO/IEC 11801-95 信息技术互连国际标准
（2） GBJ93－86 工业自动化仪表工程施工及验收规范
（3） GBJ 42-1981 工业企业通信设计规范
（4） GBJ 232-92 电气装置安装工程施工及验收规范
（5） GBJ 19-2001 中国采暖通风与空气调节设计规范
（6） GBJ 15-1989 中国室内给水排水热水供应设计规范
4.2 设计原则
为实现上述设计目标，本设计提出并遵循以下的设计原则：
（1）标准化原则
严格贯彻国家有关的标准或工业标准，以实现系统的标准化，以保障系统的兼容性、可维护性与可扩展性。
（2）实用性原则
依据用户需求进行功能、性能设计，充分满足用户的需求，功能实用。
（3）先进性原则
系统采用的技术设施一定要有先进性或超前性。系统设计在满足功能的实用性和
满足用户现有需求的前提下,同时考虑技术上的先进性，以避免在短期内因技术陈旧而造成整个系统性能不高或过早淘汰。
（4）安全性原则
确保中央空调系统设备的运行安全，是系统设计中最重要的原则。设备的自动控制和节能固然重要，但安全应是第一位的。
（5）可靠性原则
可靠性是工程设计的基本准则。系统应能满足使用环境条件的要求，能长期稳定可靠地运行。系统的各项资源包括材料、器件、设备等硬件的可靠性要高。为了系统运行的稳定与可靠，系统选用的设备和器材必须成熟，具有极高的安全性、可靠性和容错性。
（6）经济性原则
在实现系统先进性的基础上，同时做到经济上的优化设计、合理配置、精心安排，使有限的投资发挥最大的效用，并力求系统在投运后获得最佳的节能效果，使中央空调系统在整个运行生命周期获得最佳的性能/价格比。
5 设计方案
5.1 设计原理
中央空调系统是一个多变量的、复杂的、时变的系统，其过程要素之间存在着严重的非线性、大滞后及强耦合关系。对这样的系统，无论用经典的PID控制理论或其他现代控制理论和控制模型，都很难实现较好的控制效果。
模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的计算机智能控制，尤其适合于中央空调这样复杂的、非线性的和时变性系统的控制。
基于模糊控制的变频调速技术可以实现中央空调水系统真正意义上的变温差、变压差、变流量运行，使控制系统具有高度的跟随性和应变能力，可根据对被控动态过程特征的识别，自适应地调整运行参数，以获得最佳的控制效果。显然，模糊控制适
用于多变性的特点，但正是由于这种多因素的多变性，才构造了体现智能控制行为的输入输出间的复杂非线性关系，也正是凭借着这种复杂非线性，才使得模糊控制卓有成效地控制和克服了被控中央空调的非线性、时变性及不确定性等复杂性，从而达到很高的控制性能，实现中央空调系统的最优化运行。
本装置采用了模糊控制算法对冷/热水系统进行控制。当环境温度、空调末端负荷发生变化时，各路冷/热水供回水温度、温差、压差和流量亦随之变化，温度传感器将检测到的参数送至模糊控制器，模糊控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据，实时计算出末端空调负荷所需的制冷量，以及各路冷/热水供回水温度、温差、压差和流量的最佳值，调节各变频器输出频率，控制冷/热水泵的转速，改变其流量使冷/热水系统的供回水温度、温差、压差和流量运行在模糊控制器给出的最优值。
由于冷/热水系统采用了输出能量的动态控制，实现空调主机冷媒流量跟随末端负荷的需求供应，使空调系统在各种负荷情况下，都能既保证末端用户的舒适性，又最大限度地节省了系统的能量消耗。
系统对中央空调冷却水及冷却风系统采用最佳效率控制。当环境温度、空调末端负荷发生变化时，中央空调主机的负荷率将随之变化，主机冷凝器的最佳热转换温度也随之变化。模糊控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据，计算出主机冷凝器的最佳热转换温度及冷却水最佳进、出水温度，并与检测到的实际温度进行比较，根据其偏差和偏差变化率，利用现代变频调速技术，动态调节冷却水的流量，使冷却水的进、出水温度逼近模糊控制器给定的最优值，从而保证中央空调主机随时处于最佳效率状态下运行。
由于冷却水系统采用最佳效率控制，保证了中央空调主机在满负荷和部份负荷的情况下，均处于最佳工作状态，始终保持最佳的能源利用率（即COP值），从而降低
了空调主机的能量消耗，同时因冷却水泵经常在低于额定功率下运行，也最大限度地降低了冷却水泵和冷却塔风机的运载能耗。
5.2 系统构成
5.2.1 系统配置
根据酒店的中央空调系统设备情况，中央空调节能控制装置具体配置如下：
1）KTC·LRG-22-11GZ型冷冻控制柜1台，夏季实现对3台22kW冷冻水泵（一用两备）变频调速控制;冬季可以同样为采暖水泵变频调速控制.
2）KTC·LQG-37-11GZ型冷却水控制柜1台，实现对3台37kW冷却水泵（一用两备）变频调速控制。
3）系统配套设备一套，含温度传感器4支等。
4）工程辅料一批，含电缆、安装桥架等工程用料。
（为了充分提高制冷主机的效能，本系统不对冷却塔风机配置变频控制功能。）5.2.2 系统配置原理图
5.2.3 智能控制器
智能控制器在现场用通信电缆与冷冻水控制柜、冷却水控制柜连接，而冷冻水控制柜、冷却水控制柜通过电缆与原有的空调起、停控制柜连接。
系统运行时，智能控制器通过协议解析，可与以上各控制柜进行通信，通过对空调系统全面的参数采集，实现对空调系统运行的集中监测、控制和管理。
5.2.4 冷/热水控制系统
冷/热水智能控制系统设置KTC·LRG-22-11GZ型冷/热水控制柜1台，实现对3台22kW冷热水泵（一用两备）变频调速控制。冬季可以实现同样的变频控制效果，变频调速控制控制柜经通信电缆与智能控制器连接。
于冷/热水供、回水总管上分别安装冷/热水温度传感器1T、2T，于冷/热水供、回水总管间可以安装水流压差传感器ΔP1。水流压差传感器、水温传感器、经传输导线与智能控制器连接。
在智能控制器面板上设置了冷/热水自动运行开关、手动运行开关。选择手动运行模式时，可在智能控制器面板上进行水泵起、停、调速等操作。当选择自动运行模式时，由智能控制器自动控制冷/热水泵的起、停和对冷/热水泵的转速进行调节。
冷/热水泵电动机采用软起动（从0Hz升至冷/热水泵变频器设定的基本频率值约需20秒，冷/热水泵的低限频率由现场调试确定），水泵起动频率升至设定频率后，智能中央控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据，计算出负荷需用制冷量及最佳温度、温差和流量值，并与检测到的实际参数作比较，根据其偏差及偏差变化值控制冷/热水泵的转速，改变其流量使冷/热水系统的供回水温度、温差和流量趋于模糊控制器给定的最佳值。使系统在保证末端空调用户的舒适度需求的同时，可实现最大限度的节能。
当冷/热水系统默认水泵出现故障时，系统将给出报警信号。
机组运行时，如果冷冻出水温度出现异常时，系统送出报警信号并进入保护运行
程序。本系统设置有冷/热水高、低限频率保护和高、低温保护等功能，以保证空调主机的安全运行。
当智能控制器接收到关机指令后，将自动转入软关机操作程序，对冷/热水泵实施软关机。
5.2.5 冷却水智能控制系统
冷却水智能控制系统设置KTC·LQG-37-11GZ型冷却水控制柜1台，实现对3台37kW 冷却水泵（一用两备）变频调速控制。冷却水控制柜经通信电缆与智能控制器连接。
于主机冷却水进、出水总管上安装水温传感器3T、4T，每只水温传感器经传输导线与智能控制器连接。
在智能控制器面板上设置了冷却水自动运行开关和手动运行开关。选择手动运行模式时，可在智能控制器面板上进行冷却水泵的起、停、调速等操作。当选择自动运行模式时，由智能控制器自动控制冷却水泵的起、停并对冷却水泵的转速进行调节。
冷却水泵电动机采用软起动（从0 Hz升至设定低限频率值约20秒），起动信号由智能控制器向对应变频器发出，冷却水泵起动后，按照智能控制器输出的控制参数值，自动调节各冷却水泵变频器的输出频率，控制冷却水泵的转速，动态调节冷却水的流量，使冷却水的进、出口温度逼近智能控制器给定的最优值，从而保证中央空调主机随时处于最佳转换效率状态下运行。以实现冷却水泵和空调主机在最佳工况下节能运行。
由于智能控制器设定了冷却水泵的最低运行频率（设定低限频率值为大于中央空调主机冷却水容许最低流量时对应的水泵运行频率），故确保了中央空调主机冷却水的安全运行。
当冷却水系统运行水泵出现故障时，系统将给出报警信号。
机组运行时，如果冷却水出水温度超过高限温度，系统送出报警信号并采取相应的保护措施。本系统设置有冷却水高、低限频率限制和冷却水高温保护等功能，以保证空调主机的安全运行。
当智能控制器接收到关机指令后，将自动转入软关机操作程序，对冷却水泵实施软关机。
5.3 系统特点
（1）技术先进，具有智能控制功能
系统采用具有智能控制功能，可以进行类似人脑的知识处理和推理的先进的模糊控制技术，使系统具有优化控制功能，可以根据中央空调运行环境及负荷的变化择优选择最佳的运行参量和控制方案。
◆智能控制器自动控制
中央空调冷/热水泵、冷却水泵的启动、停止；
系统循环介质（冷/热水、冷却水）流量和温度的优化控制。
（2）动态负荷跟随，实现高效节能
系统突破了传统中央空调冷媒系统的运行方式，实现空调系统负荷的跟随性，实现空调系统运行参数的动态调整，既确保中央空调系统的舒适性，又实现最大的节能。
5.4 系统主要功能
◆系统预加压功能
空调主机开机后，冷/热水泵在系统软件规定的时间内先在允许的最高频率运行，使其至少完成一个水循环周期，在系统软件规定的时间内再降至系统设置的最低频率运行，然后再进入系统自动调节模式，以保证空调管路中无气阻现象。
◆冷水供水低温保护
当空调主机冷水供水温度低于设定的下限值时，冷水泵应立即进入低温保护运行模式，快速提高冷水供水温度，直至温度值不低于设定的下限值为止，以保障空调主机蒸发器不致因温度过低而冻管。
◆冷却水出水高温保护
当空调主机冷却水的出水温度高于其设定的上限值时，系统应自动采取措施，降低冷却水的出水温度，直到冷却水出水温度低于设定的上限值为止，以保障主机冷凝器的热交换效率。
◆工/变频切换
当控制系统需要切换到工频运行或变频器出现故障后，为了保证空调系统的正常使用，本装置中设置有一套经电气互锁的工/变频转换装置。当需作能耗比较测试或变频器因故障短时间内不能恢复且又不能及时置换时，可方便快捷地切换为原工频状态运行。
◆操作按钮的自保护功能
本控制系统运行时，面板上的有关按钮等进入保护状态。以防人员误操作引入故障。
其中：
1）通电前设置工作水泵，通电后水泵选择旋钮屏蔽；
2）自动运行时，手动操作按钮、工变频选择开关屏蔽；
3）手动变频运行时，自动启停按钮软件屏蔽；
4）变频运行时，工频控制屏蔽；
5）工频运行时，自动运行功能屏蔽等。
6工程实施
6.1 节能控制系统对机房一般需求
本系统设计智能控制柜共2台，设备安装面积应大于1200×1600 （单位mm）；
设备安装机房应有适度的照明和通风，室温应小于30℃；
设备安装机房和原电控设备间距离应小于30米。以减少设备连接电力电缆和线损；
设备安装机房和原电控设备间应有方便桥架的安装空间。
6.2 工程设计
工程设计由双方根据现场条件商定，在签订正式合同后10个工作日完成。
7 售后服务
7.1 供货期
合同签定15天后设备到达用户施工现场（或按合同商定时间）。
7.2 安装调试
安装、调试期为4天，由我公司派出工程师到施工现场组织安装，由我公司调试工程师在现场进行系统调试。
7.3 技术培训
◇培训的目标
通过技术培训，使用户使用人员和维护人员：
——掌握系统正常使用和维护技能；
——掌握系统一般故障的维修技能。
◇培训的内容
——节能控制系统的构成及工作原理；
——节能控制系统的功能及使用操作方法；
——节能控制系统维护保养及常见故障的排除方法。
7.4 应急响应
本公司在各地驻有办事处。接用户通知后，办事处所在城市，服务人员在2～4小时内到现场维修。
为用户提供最满意的服务，是我们的宗旨。其目的有以下三点：
——确保用户设备始终运行良好；
——延长用户设备使用寿命；
——最大限度地减少用户费用开支及管理难度。
7.5 质保期及质保期满后的维护服务
对本系统设备提供1年（即12个月）的保修。保修期满后，如出现设备故障或损坏，公司将派出服务工程师进行修理或更换损坏器件，只收取成本费用。
7.6 产品寿命周期内的维修服务承诺
按照公司企业标准《技术服务质量控制程序》规定，我们将为用户提供本系统设备终身的维修服务。根据用户的要求，维修工作可由我公司服务工程师完成或指导用户的维修工程师完成。
附件：1 《主要设备材料表》
附件：1酒店中央空调年节能估算辅机年能耗估算表
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节能改造前后能源利用对照表
1、电机计算功率为额定功率的80％，节电数按计算功率的50%～60％计算，电价按0.70元/kwh计；
2、循环水泵年节电11.446～13.734万kwh、节约电费8.012～9.614万元。
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中央空调节能改造方案书
中央空调节能改造方案书 一、改造实例及节电效果 1、最早进行该项技术开发的厂家 我司专业从事变频器技术开发及综合应用节能工程改造、变频器进行稳压、调速自动化。投入大量人力、物力对注塑机进行变频器技术、节能改造的研发，已稳定在市场立足五年。 10000多台注塑机、空压机、中央空调的改造，使我公司工程师积累了丰富的现场实际操作经验及各种异常情况处理的经验，可确保在改造或使用过程中发生的各种异常现象和故障在最快的时间得到处理。 2、已改造的部份厂家资料及节电效果 至今我司已改造过的机器有10000多台，现提供以下资料，仅供贵司参考：
二、中央空调节能概述 在中央空调系统中，冷冻泵和冷却泵的容量是根据建筑物最大设计热负荷选定的，且留有一定的设计余量。在没有使用调速的中央空调系统中，水泵一年四季在工频状态下全速运往地，只好采用节流或回流的方式来调节流量，产生大量的节流或回流损失，胵水泵电机而言，由于它是在工频下全速运行，因此造成了能量的大大浪费。 实践证明，在中央空调的循环系统中接入变频系统，利用变频技术改变电机转速来调节流量和压力的变化用来取代阀门控制流量，能取得明显的节能效果。 三、中央空调节能原理 中央空调上的水泵和风机的运行工况由负荷情况决定，根据流体力学理论，电机轴功率P和流量Q、压力H之间的关系为 P=K*H*Q/η 其中K为常数； η为效率。 它们与转速N之间的关系为 Q1/Q2=N1/N2 H1/H2=（N1/N2）2 P1/P2=（N1/N2）3
图中曲线1为风机在恒速下压力 H和流量Q的特性曲线，曲线2是 H 管网风阻特性（阀门开度为100%）。H2 假设风机在设计时工作在A点的效 率最高，输出风量Q1为100%，此 时的轴功率P1=Q1*H1与面积AH10Q1 成正比。根据工艺要求，当风量需 从Q1减少到Q2（例如70%）时，如 采用调节阀门的方法相当于增加了 管网阻力，使管网阻力特性变到为 曲线3，系统由原来的工况A点变 到新的工况B点运行，由图中可以 看出，风压反而增加了，轴功率P2 与面积BH20Q2成正比，减少不多。 如果采用变频调速控制方式，将风机转速由N1降到N2，根据风机的比例定律，可以画出在转速N2下压力H和流量Q特性如曲线4所示，可见在满足同样风量Q2的情况下，风压H3将大幅度降低，功率P3（相等于面积CH30Q2）也随着显著减少，节省的功率△P=△HQ2与面积BH2H3C成正比，节能的效果是十分明显的。 由流体力学可知，风量Q与转速的一次方成正比，风压H与转速的平方成正比，轴功率P与转速的立方成正比，当风量减少，风机转速下降时，起功率下降很多。 例如风量下降到80%，转速也下降到80%时，则轴功率下降到额定功率的51%；如风量下降到50%，功率P可下降到额定功率的13%，当然由于实际工况的影响，节能的实际值不会有这么明显，即使这样，节能的效果也是十分明显的。 因此在有风机、水泵的机械设备中，采用变频调速的方式来调节风量和流量，在节能上是一个最有效的方法。 四、中央空调节能方案实例 爱普生深宝工厂中央空调机组的水泵组一共有4台30KW电机，在正常情况下，一般用三台水泵给中央空调机组供水，一台备用。
中央空调节能控制设计方案
TJSMART中央空调节能控制系统 设 计 方 案 南京图久楼宇科技有限公司 二○○九年十月
目录 1、概述 (2) 2、中央空调系统概况 (3) 2.1、中央空调系统能耗分析 (3) 2.2、中央空调使用情况分析 (3) 2.3、中央空调系统的智能化控制要求 (4) 3、设计目标 (5) 4、TJSMART主机节能系统控制原理 (6) 4.1、节能控制目标和范围 (6) 4.2、先进的系统节能控制技术 (7) 4.3、冷冻水系统——最佳输出能量控制 (8) 4.4、冷却水系统——系统效率最佳控制 (9) 4.5、冷却风系统——最佳运行组合控制 (10) 4.6、动态冷热量平衡系统 (10) 4.7、系统控制接口-BA接口 (11) 4.8、机组群控 (11) 5、TJSMART中央空调主机节能控制系统设计方案 (12) 5.1、TJSMART中央空调主机节能控制系统构成 (12) 5.2、主要控制设备 (12) 5.3、节能分析 (13) 6、中央空调风机盘管联网控制系统设计 (14) 6.1系统结构与功能 (14) 6.2风机盘管联网控制系统主要设备 (18) 6．3风机盘管联网控制系统节能分析 (19) 7、中央空调常见控制系统与TJSMART中央空调节能控制系统的差异 (19) 7.1、楼控系统与TJSMART节能控制系统的差异 (20) 7.2、传统的变频控制系统与TJSMART节能控制系统的差异 (21) 8、TJSMART中央空调节能控制系统的管理功能 (22) 9、TJSMART中央空调节能控制系统的优势与产品技术性能 (24)
1、概述 中央空调是楼宇里的耗电大户，每年的电费中空调耗电占40～60％左右，因此中央空调的节能改造显得尤为重要。由于设计时，中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计，并且留10-20％设计余量。但实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下的，存在较大的富余。中央空调系统冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化做出相应调节，存在很大的浪费。因此，通过引进先进的中央空调节能技术及设备，可以大幅度降低酒店的能源消耗，创造显著的经济效益。 南京图久楼宇科技有限公司提供的TJSMART系列中央空调节能控制系统已在全国多个项目里面为用户实现20％以上的综合节能，降低中央空调能耗，降低企业运营成本，为客户创了巨大的节能收益。 南京图久楼宇科技有限公司是专业从事现代建筑节能控制技术与产品的研发，节能设备制造以及用户能源诊断，节能方案设计，工程实施和运行保障等综合性节能服务企业，公司凭借着世界领先的节能控制技术和成熟可靠的产品，目前现已成为该领域的技术领跑者，公司已成功与工业控制及楼宇自动化控制Lonworks的发明者美国埃施朗(Echelon)公司建立战略合作关系，在楼宇自动化、建筑节能、智能照明领域可为用户提供全面的解决方案。 公司在世界上率先通过先进的P-Bus控制网络技术，实现主机节能、管理节能、系统节能的整合，将现代模糊控制技术引入中央空调控制，并实现主机系统与风机盘管的联网控制，实现了中央空调总体节能20%～40%，彻底解决了中央空调使用的不可控问题，实现中央空调各个环节的远程管理控制、自动控制、节能控制，在国内外都处于领先水平。 TJSMART中央空调节能控制系列产品不仅具有强大的自动控制功能，实现了中央空调系统的高效节能，而且具有完善的管理功能，如便捷的状态监控、机组群控、风机盘管状态、房间温度实时监测、实时的维护预测、服务质量控制、系统参数设置、能耗记录分析、事件记录等，为用户提供了一个运用计算机管理中央空调系统的先进工具，可
某大厦中央空调系统设计方案
北京XX大厦中央空调系统设计方案 一、项目概况 北京XX大厦隶属于首都XX办、北京市XX局，位于首都机场南侧，毗邻空港工业区。总建筑面积8909m2，地下一层为洗浴中心和洗衣房，首层为大堂和客房，二至四层为客房，五层为游泳池和健身房。 二、设计依据 1、建设单位对本工程提出要求 2、有关会议纪要和建筑专业提供的图纸资料 3、国家标准及有关规范： 4、采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003) 5、高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95 2005 版) 6、公共建筑节能设计标准(GB50189-2005) 7、北京市地方标准：公用建筑节能设计标准(DBJ 01-621-2004) 8、住宅设计规范(GB50096-1999) 9、北京市地方标准：居住建筑节能设计标准(DBJ 01-602-2004) 三、室内外设计计算参数(夏季) 1、室外主要计算参数(北京市)： 2、室内设计参数： 所有空调场所其人员活动区内设计风速不大于0.3m/s。 四、空调形式及选型 4.1 空调总冷热负荷 本工程计算冷负荷为846kW，按全部建筑面积计算的设计指标为95W/㎡。空调冷源由设在各层的水环热泵空调机组提供。热负荷为750 kW，热源来自设在各层的水环热泵空调机组，辅助热源来自新建水源机房。 4.2 空调系统方案
在空调系统的冷热源设置和空调系统选择方面，根据建设单位及设计院的要求，提出了以下方案： a、本写字楼分为四个区，地下一层为洗浴中心和洗衣房，首层为大堂和客房，二至四层为客房，五层为游泳池和健身房。 b、全楼均采用水环热泵数码多联机MDS-W 空调系统，冷源分区域独立布置，由冷却塔提供冷却水，冷却塔设于屋顶平台处。总制冷量为846KW。 ·在每层设有水环热泵多联机MDS-W 主机的机房，主机安装于此。 ·水冷多联机主机及压缩机数量少，无分散水源热泵众多室外机引起的噪声问题。 ·内机与外机之间用铜管连接安装,。 ·设计选用水环热泵多联机主机12HP 总计28 台，系统分区设计如下： 本工程地下一层门厅及洗浴中心采用水环热泵立柜式机组，夏季制冷，冬季供热，为全空气空调系统，且设独立排风系统，过渡季节可大新风量运行。 1、本工程首层大堂和首层至四层客房采用水环热泵变容量水冷多联空调机组，夏季制冷，冬季供热，由水环热泵立柜式新风机组集中供应新风。 2、本工程五层游泳馆夏季采用热回收新风机组通风换气，采用水环热泵变容量水冷多联机局部供冷，冬季采用热回收新风机组供热风和通风换气，采用水环热泵变容量水冷多联空调机局部供热，泳池地面采用地板辐射采暖系统供热。 3、本工程五层健身房采用水环热泵变容量水冷多联空调机组夏季制冷，冬季供热，由小型热交换器提供新风和换气。 4.3 空调系统说明 1、根据各房间(空间)的空调负荷独立配置水环热泵多联机，保证各空调区域空调系统运作的相对独立性; 2、客房间等低噪声要求的区域采用分体式设计，将主要噪声源水环热泵多联机的主机(压缩机)远距离隐蔽布置; 3、大堂、商场、娱乐多功能房等大空间区域采用大功率整体式水源热泵机组，提高降温或升温速度，增强空调效果 4、夏季制冷，通过冷却塔排放热量，并根据空调负荷自动启动或停止，以达到最佳节能效果;冬季制热，利用地热井出水，将二次水系统中循环水温度至20o C 左右，保证采暖需要; 5、水环热泵多联机循环水系统与生活用中央热水系统互为利用，在制冷运行时，水环热泵多联机排出的热水供生活热水用，以减小燃油量;在冬季供暖运行时，水环热泵多联机可利用地热井出水经过换热器换热作为辅助热源，从而省去了专用于冬季供暖的中央热水机组系统及运行费用。 4.4 全年空调运行分析 A、春秋季，室内外温度差不大，且室内需要制冷或者供暖变化不定，水环热泵系统中的每一台机组均可根据实际需要进行制冷或供暖，此时，水环热泵只是将制冷区域排出的热量输送到需要供暖的区域，而不需要启动冷却水塔或辅助热水机组及其循环水泵，整个空调系统完全处于内部热量平衡状态，运行效率大大提高，降低运行电费。 B、夏季
中央空调系统节能分析
中央空调系统的节能分析 翟少斌孙文哲付秉恒张立华 （上海海事大学上海2007813） 摘要随着能源的紧缺及公用及商用建筑中央空调的高速发展，对中央空调系统的节能改造途径的研究变的非常重要，尤其是中央空调制冷系统在部分负荷下运行状况。本文分别对空调冷热源系统，空调机组及末端设备，水或空气输送系统进行分析，其中特别设计一种含有射流装置的回水循环系统。 关键字节能中央空调系统射流装置 The analyses of energy conservation in Air-conditioning System Zhai Shaobin Sun Wenzhe Fu Bingheng Zhang Lihua （Shanghai Maritime University, Shanghai,2007813） Abstract: As the scarcity of energy and the rapid development of air-condition system in public and commercial buildings ,the approach of saving energy has become very important in air-condition system, it is more important when the air-condition system works in part .This article analyses the air-condition system of cold and heat source,the air-condition units and the water and air feeding system .we especially design a backwater circular system with jet pump . Keywords: energy conservation air-condition system jet pump 1 引言 在当今世界上充满着“能源紧缺”的时刻，“节能”问题已成为世界各国最关心的首要问题，也是我国政府和研究部门广大科学工作者探计中最注重的一环。一些发达国家空调工 程的能耗，已占据建筑物总能耗的60~70%。我国也占据50~60%[1]。 一般空调制冷系统的设计都是以最大负荷为设计工况，但在实际运行中，所有的因素综合与设计工况相符合的情况是比较少的，因此空调制冷系统常常会在部分负荷下运行。据统计，空调制冷系统在满负荷情况下运行只占20~30%，在70~80%的时间是在部分负待下运行。这就给空调设计工程师们提出了一个新问题，在部分负荷运行情况下如何设计才能使空 调制冷系统符合节能的原则。这比在设计工况下提出能耗指标更为重要[2]。 中央空调节能途径主要有以下两个方面:一是依靠科学的运行管理方法;二是系统自身,采用合理的设计方案,并考虑部分负荷下运行的节能问题。 中央空调系统的能耗一般包括三个部分,即: 1)空调冷热源系统； 2)空调机组及末端设备； 3)水或空气输送系统。
中央空调系统设计方案设计案例
1.空调负荷估算 a)空调冷负荷估算（1）冷负荷估算面军 A．空调冷负荷法估算冷指标。 2
B：按建筑面积冷指标进行估算 建筑面积冷指标 时，取上限；大于l0000平米，取下限值。 2、按上述指标确定的冷负荷，即是制冷机的容量，不必再加系数。 3、由于地区差异较大，上述指标以北京地区为准。南方地区可按上限采取。 热负荷估算 （l）按建筑面积热指标进行估算 注：总建筑面积、大外围结构热工性能好、窗户面积小，采用较小的指标；反之采用较大的指标。 (2）窗墙比公式法： q=(7a+1.7)W/F(tn-tw)W/m2; 说明：q—建筑物的供热指标，W/m22。
a —外窗面积与外墙面积（包括窗之比）； W一外墙总面积（包括窗），m22 F一总建筑面积，m2 tn一室内供暖设计温度，℃ tw一室外供暖设计温度，℃ （3）冷热负荷说明 A．以上估算的冷热负荷指标，是按2000年10月1日以前执行的《民用建筑节能设计标准》进行估算的。 B．新的《民用建筑节能设计标准》，自2000年10月1实施执行，其冷热负荷指标，应参照有关的标准。 2.机组选型 机组选型步骤： A．估算或计算冷负荷 通过3.2.2节的估算法进行估算总冷负荷，或通过有关的负荷计算法进行计算。 B．估算或计算热负荷 通过3.2.2节的估算法进行估算总热负荷，或通过有关的负荷计算法进行计算。 C．初定机组型号 根据总冷负荷，初次选定机组型号及台数 D、确定机组型号 根据总热负荷，校核初定的机组型号及台数。并确定机组型号。 3.机组选型案例 例：建筑情况：北京市某办公楼建筑面积为11000 m22，空调面积为10000 m2
中央空调节能改造可行性方案
筑 龙 网 w w w . z h u l o n g . c o m 中央空调节能改造可行性方案 随着我国国民经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，中央空调已进入宾馆、饭店、工矿企业、办公楼等各领域。常规中央空调系统是按照最大冷热负荷进行选型设计。而全年最热及最冷的天气只有几天，因而中央空调大多数时间是在低于机组额定负荷即部分负荷状态下运行，造成了电能极大的浪费，随着科技的发展，变频器已广泛应用于各行各业，其价格便宜，技术成熟，特别是对风机、水泵的节能改造目前已在工业领域中广泛推广，其平均节电在30%以上。 一、中央空调节能最佳方法 由于中央空调主要设备是风机水泵，所以节能最佳方法就是采用变频器。目前大多数中间空调还采用以往旧的控制方式，即：通过改变压缩机机组、水泵、风机启停台数，以达到调节温度的目的。 该调节方式缺点集中表现为如下几点： ● 设备长时间全开或全闭，轮流运行，浪费电能惊人。 ● 电机直接工频启动，冲击电流大，严重影响设备使用寿命。 ● 温控效果不佳。当环境或冷热负荷发生变化时，只能通过增减冷热水泵的数量或使用挡风板来调节室内温度，温度波动大，舒适感差。 中央空调采用变频器后有如下优点： ● 变频器可软启动电机，大大减小冲击电流，降低电机轴承磨损，延长轴承寿命。 ● 调节水泵风机流量、压力可直接通过更改变频器的运行频率来完 成，可减少或取消挡板、阀门。 ● 系统耗电大大下降，噪声减小。 ● 若采用温度闭环控制方式，系统可通过检测环境温度，自动调节风量，随天气、热负荷的变化自动调节，温度变化小，调节迅速。 ● 系统可通过现场总线与中央控制室联网，实现集中远程监控。 二、供水系统变频节能改造 无论是溴化锂机组或电制冷（氟利昂）机组的中央空调系统，主机自身的能量消耗有机组控制，机外的电力消耗组不能控制，而这部分的成本是相当高的，却通常被人忽视了。尤其是溴化锂机组，在额定状态制冷运用行时，机外水泵、冷却塔的电机耗电量约占总体能源消耗成本的30%（以每公斤油2元、每度电1元计算）。无论从环境保护角度还是用户切身利益角度，都应将中央空调系统设计成最节能的系统。采用变频器来控制机外水泵电机、冷却塔电机是最简单、最有效的节能措施。一般情况节电20%~50%，每年可节省机组及系统总运行费用的12%~20%，十分惊人。
中央空调节能自控系统改造方案设计
1.1空调自控系统改造方案 1.1.1控制设备范围 一套制冷系统中的制冷机组、冷冻水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔、相关 阀门、膨胀水箱、软化水箱等。 1.1.2空调自控系统 1.1. 2.1.监测功能信息采集优化 A通过冷机通讯接口读取（包括但不限于）以下参数： 冷水机组运行状态、故障报警状态 冷冻水供/回水温度、冷却水供/回水温度 冷冻水温度设定值 运行时间、压缩机运行电流百分比、压缩机运行小时数、压缩机启动次数、蒸发温度、冷凝温度、蒸发压力、冷凝压力。 B冷冻水系统 冷冻水泵运行状态、故障报警、手/自动模式反馈(DI) 冷冻水补水泵运行状态、故障报警、手/自动模式反馈(DI) 冷冻水供回水管温度、水流量反馈(AI) 冷冻水泵进口、出口分支管压力(AI) 冷冻水供回水环网压力、冷冻水供回水环网间压差反馈(AI) 冷冻水泵变频器频率反馈(AI) 最不利末端供回水压差
C冷却水系统 冷却水泵、冷却塔风机运行状态、故障报警、手/自动模式反馈(DI) 冷却水供回水管温度、环网水流量反馈(AI) 冷却水泵进口、出口分支管压力反馈(AI) 冷却水泵、冷却塔风机变频器频率反馈(AI) 冷却水补水泵运行状态、故障报警、手/自动模式反馈(DI) D电动蝶阀 压差旁通阀开度反馈（AI） 免费供冷管路上切换电动蝶阀开关状态反馈（DI）E液位监控 膨胀水箱超高、超低水位监测(DI) 软化水补水箱高、低水位监测（DI） F其他参数 室外干球温度、相对湿度（AI） 计算室外湿球温度、焓值 免费供冷系统水泵运行、故障、手/自动状态（DI） 免费供冷板换进出口压力监测（AI） 1.1. 2.2.控制功能 1、冷水机组启/停控制、出水温度设定（通过冷机通讯接口控制） 2、冷冻水系统： 冷冻水泵启/停控制(DO)及反馈
冷热系统制作pm中央空调设计方案
冷热系统制作pm中央空调设 计方案 设计说明 1、设计依据 （1）甲方提供的土建图，装饰平面图，装饰天花图及有关资料 （2）《三菱电机中央空调设备选型手册》 （3）《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87） （4）依据ㄍ通风与空调工程施工及验收规范》(GB243-82) （5）依据ㄍ通风与空调工程质量检验评定标准》(GBJ304-88) 2、设计参数 （1）室外气象计算参数（参用长沙地区） 夏季干球温度 35.6℃ 夏季湿球温度 27.9℃ 冬季干球温度 -3℃ 夏季日平均干湿球温度 32.1℃ 室外计算相对湿度 74% 3、设计说明 1.负荷计算 该工程的冷负荷计算采用冷负荷系数法;主要考虑了如下一些影响空调负荷的因素：(1)围护结构的保温效果；(2)房间的功能；(3)室内照明及人员数量；(4)地理位置及气候的影响；(5)房间其他用电设备散热； 该工程先利用冷负荷系数法计算出房间的所需制冷量。根据房间所需最大冷负荷的峰值和房间同时使用系数，决定各房间空调的制冷容量;另
外，还主要考虑了空调在制冷时的各修正系数，分别为： ①．室内空气湿球温度能力修正；②．室外空气干球温度能力修正；③．管长、落差对能力影响的修正；④．室内机容量能力修正。 最后根据修正后的冷负荷值选择空调内机的容量,确定室内机的型号。 2、设计简介 本空调项目为高级公寓中央空调，采用 Power Multi家用变频多联系列中央空调，三菱电机空调采用目前最为环保的R410A冷媒，对大气层破坏几乎为零。低噪音：(最低：23dB(A))的运行模式，为您带来更舒适、更健康的生活环境；简洁的管路系统，令贵工程的规划更富弹性，满足各种空调系统的设计要求。 我公司本着用户至上的原则，为贵工程方案设计为：提案书采用三菱电机家用变频多联空调，为您的设计空间带来更多的舒畅；为您的装修带来更多的实惠及方便。
酒店中央空调节能改造方案
酒店中央空调节能改造 方案 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
深圳市碳战军团投资技术 有限公司 开平威尔逊 酒店 中央空调节能改 造方案 草稿完成日期： 二〇一〇年六月 十七日 文档编号：开平威尔逊酒店中 央空调节能改造方案1 作 者 ： 卓 毅 目录 第1章中央空调系统概况............................................................................... .. (3) 第2章威尔逊酒店中央空调原系统分析............................................................................... .. (3) 第3章中央空调系统节能改造的具体方案............................................................................... . (4) 3.1中央空调系统的运行参 数............................................................................ (4) 3.2空调水泵变频改造方 案............................................................................ (4) 3.2.1控制原 理....................................................................... ......................................................................... .. 4 3.2.2变频系统组 成....................................................................... (5)
中央空调系统变频节能改造案例研究
中央空调系统变频节能改造案例分析 一、前言 中央空调系统是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，电能的消耗非常大，约占 建筑物总电能消耗的50%。由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载 下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。 随着变频技术的日益成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模 块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量，达到节能 目的提供了可靠的技术条件。 二、1、原系统简介 某酒店的中央空调系统的主要设备和控制方式：100冷吨冷气主机2台，型号为三洋 溴化锂蒸汽机组，平时一备一用，高峰时两台并联运行；冷却水泵2台，扬程28M,配用功率 45 KW,冷水泵有3台，由于经过几次调整，型号较乱，一台为扬程32M，配用功率37KW, 一台为扬程32M，配用功率55KW, 一台为扬程50M，配用功率45KW。冷却塔6台，风扇电机5.5KW，并联运行。 2、原系统的运行 某酒店是一间三星级酒店。因酒店是一个比较特殊的场所，对客人的舒适度要求比较 高，且酒店大部分空间自然通风效果不好，所以对夏季冷气质量的要求较高。 由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计，且留有10%-20%左右的设 计余量。其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节。这样，冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行，造成了能量的极大浪费。
中央空调系统施工组织方案
******中央空调系统 施工组织方案 提出单位：****技术部 监督单位：****质量管理部 审批：**** 一、工程概况 该工程建筑面积*****m2,工程包括水管路、风管路的制作、安装、保温及中央空调机组、组合式空调箱、风机盘管的安装。 本公司专业从事中央空调工程的设计与施工，具有丰富的设计加工和施工经验，对于本工程，公司将委派有多年经验的工程师担任设计并参加施工管理，以确保本工程达到优质工程。 二、施工方案的选择 在施工过程中，往往有不同的施工方法可供选择。制定施工方案时应根据工程特点、工期要求、施工条件等因素，进行综合权衡，选择适用于本工程的最先进、最合理、最经济的施工方法，以达到降低工程成本和提高劳动生产率的预期效果。 根据图纸要求，结合本公司从事中央空调安装的实际经验，将本工程各项目的安装工艺和相应的施工方法具体说明如下： 1分项工程施工工艺流程图示： 机组位置的定位——机组组装或吊装
风管路安装工艺流程： 测量、放线——确认主体结构轴线及各面中心线——以中心线为基础，做风管路的安装——校正位置——管道与机组的连接——做风管路验收检查——保温 水管路安装施工工艺流程： 测量、放线——根据管路不同位置设支架，固定架，吊筋——按图纸所示位置安装水管路——与机组连接（包括风机盘管）——压力实验——外表面的防腐防锈处理——保温——清洁整理——检查验收 2分项工程施工方法 风管路安装施工，采用工厂和现场相结合方式进行，即所有风管道和吊筋、风口及阀门等组件均在场外加工，经质检合格后运往工地现场安装，并按照下列方法进行施工： 测量放线：由专业技术人员确定管道的位置，并在两端定位中拉线以确保管道安装平直 风管及部件安装 1)风管及部件穿墙，穿墙时，应设予留孔洞，尺寸和位置应符合设计要求。 2)风管和空气处理室，不得铺设电线以及输送有毒、易燃、易爆气体或液体的管道。 3)风管与配件可拆卸的接口及调节机构，不得装设在墙或楼板。 4)风管及部件安装前，应清除外杂物及污物，并保持清洁。 5)风管及部件安装完毕后，应按系统压力等级进行严密检验，漏风量应符
中央空调节能自控管理系统
中央空调节能自控管理系统 一、背景 长期以来，随着中央空调在公共建筑中的普及应用，所产生的“高能耗”带来的负担也日益加剧。据统计，建筑能耗约占全社会总能耗的，其中最大的能耗就是由中央空调系统产生的。这与国家所倡导的美丽中国、节能低碳、绿色环保等趋势显得格格不入。以一座每天总耗电量高达数千度的商务大楼为例，其中有接近40%到50%的电量是被中央空调系统消耗掉的。因此，如何实现中央空调的节能控制成为摆在我们面前的一个重要问题。 二、现状 目前市场上做空调节能自控的厂家多为机房自控，将末端与机房连接起来的只有郑州春泉暖通节能设备有限公司。郑州春泉是“当量能量计费方法”的奠基人，空调末端的数据可实时采集，瘵末端需要的能量传递到机房中心，改变了从“送多少用多少”或是“送不出去了再不送”到“用多少送多少”的局面，有效地解决了能源的浪费问题。 三、原理 郑州春泉节能股份有限公司自主研发的“中央空调节能自控管理系统”就是针对传统中央空调系统运行中存在大量能耗问题而研发的高科技产品，由中央空调末端能耗监控系统和能源中心集中监控系统两个子系统组成，利用中央空调末端能耗检测系统的实时数据和能源中心设备的运行特性，采用负荷随动的专利技术，在确保中央空调系统安全和舒适的前提下，同步调节中央空调主机能量输出，实现运行能效最大化，降低系统能耗。 四、技术 中央空调节能自控管理系统采用了“实时监测”、“负荷随动”等优势技术，使用现场编辑和就地数字化方法，使产品在实际应用中安装方便，使用简单，最终达到节能环保、减少使用成本和延长中央空调系统使用寿命的效果。其中采用的实时监测系统能进行全天候自动检测，实现高度实时的状态监测、能耗分析及故障报警等功能。而“负荷随动”技术则是一种以中央空调系统为模型对
中央空调系统节能策略分析
中央空调系统节能策略分析 中央空调系统作为建筑的重要组成部分，在给人们带来舒适建筑环境的同时，也消耗了大量的能量，对中央空调系统的节能优化是建筑节能优化的重点。基于此，笔者进行了相关介绍。 1、中央空调工作原理 中央空调系统是一个极其复杂的系统，主要由2部分组成，即水系统部分和空气处理系统部分。其中，制冷机组为中央空调系统的正常运行提供所需要的冷负荷，不仅将制造的冷量传递给冷冻水循环系统，且把工作过程中释放的热量传递给冷却水循环系统，是中央空调系统中最重要的组成部分。冷却水泵、冷冻水泵以及冷却塔为中央空调系统提供水循环，是进行热交换的载体。冷冻水将制冷机组制造的冷量带到风机盘管系统中与室内空气进行热交换，并将室内热量带回到制冷机组中；冷却水将制冷机组在工作和热交换中产生的大量废热排放到室外空气中，经过冷却塔降温后的冷却水又流回制冷机组的冷凝器中进行热交换，如此循环往复。 2、控制策略 不同的控制策略对中央空调系统总能耗的影响特别明显，由于中央空调的系统由冷水机组、冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔风机系统组成，冷水机组的控制由其自身的控制策略直接控制，但其制冷效果会受中央空调系统中水系统控制的影响。某酒店主楼高18层，辅楼高4层，拥有178余间客房。酒店中央空调系统原控制策略采用冷冻水恒压控制，冷冻水回水压力作为反馈值，0.558MPa作为目标值；冷却水出水恒温控制，冷却水出水温度作为反馈值，目标值设为31℃；冷却塔风机工频控制。经过对系统运行状况的评估同时考虑现场条件，节能改造采用以下的控制方式：冷冻水恒温差控制，冷冻水进出水温差作为反馈值，5℃做目标值；冷却水恒温差控制，冷却水进出水温差作为反馈值，目标值为5℃；冷却塔
远程中央空调监控系统设计方案
远程中央空调监控系统设计方案 一、引言 中央空调监控系统是一套工业远程监控系统。利用此系统，可以通过电脑对中央空调的主机和管道系统的各类参数进行远程集中监控。中央空调监控系统包括：空调冷源监控、空调机组监控、新风机组监控、风机盘管监控、膨胀水箱高、低水位监测报警和屋顶排气风机、通风机控制等。 楼宇自动化系统中中央空调子系统占有重要的地位，目前中央空调系统的自动化实现方式很多，有采用单片机，接口采用RS485,现场总线或者以太网，能实现中央空调的远程监控功能；还有采用PLC，比如西门子的S7-200实现数据的采集和监控。目前单片机种类很多，能实现本采集监控功能的芯片选择范围也较广，比如MEGA系列，freescale系列等，另外高端的芯片本身带有丰富的接口，实现更加方便，但是成本较高，另外基于PLC的中央空调监控系统成本瓶颈限制了其进一步的推广。所以开发一套低成本、高可靠性的中央空调远程监控系统是很有必要的。 二、系统结构 本系统采用模块化可编程控制器(PLC)进行设计，使用人机界面进行集中操作，保证系统的安全、可靠、连续运行。整个监控系统由可编程控制器(PLC)、监控电脑和数据通讯网络(TCP/IP以太网)组成。 下图为中央空调监控系统结构示意图
图1 系统结构示意图 三、系统设计思路 目前的中央空调系统按输送介质主要有以下三类：空气，水和冷凝剂，所以相应的中央空调系统主要分为风管系统、冷热水系统和制冷剂系统。本方案主要适用对象是冷热水系统。冷热水系统分主机和风机盘管，主要工作原理是通过室外主机产生出空调的冷热水，由管道系统送至室内的各末端装置，在末端处冷热水与室内空气进行热量交换，产生冷热风，从而消除房间空调负荷。冷热水空调系统的末端通常都装有风机盘管，风机盘管的控制原理采用温控器加电动阀结构，如图1示。所以可以通过调节末端风机转速来调节送入室内的冷热量，由此可见，此种系统的特点是可以对各个末端（房间进行）单独的控制和调节。 室内温度可由设于每台风机盘管回水支管上与各房间内的温度传感器连锁的电动三通阀调节，亦可由风机盘管三速开关调节。
中央空调系统水泵变频节能改造方案
中央空调系统水泵变频节能改造方案 一、概述 中央空调系统在现代企业及生活环境改善方面极为普遍，而且某此生活环境或生产工序中是属必须的，即所谓人造环境，不仅是温度的要求，还有湿度、洁净度等。至所以要中央空调系统，目的是提高产品质量，提高人的舒适度，集中供冷供热效率高，便管理，节省投资等原因，为此几乎企业、高层商厦、商务大楼、会场、剧场、办公室、图书馆、宾馆、商场、超市、酒店、娱乐场、体育馆等中大型建筑上都采用中央空调的，它是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，电能的消耗非常之大，是用电大户，几乎占了用电量50%以上，日常开支费用很大。 由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。 随着变频技术的日益成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量；采用变频调速技术不仅能使商场室温维持在所期望的状态，让人感到舒适满意，可使整个系统工作状态平缓稳定，更重要的是其节能效果高达30%以上，能带来很好的经济效益。
二、水泵节能改造的必要性 中央空调是大厦里的耗电大户，每年的电费中空调耗电占60% 左右，因此中央空调的节能改造显得尤为重要。 由于设计时，中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计，并且留10-20% 设计余量，然而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下，存在较大的富余，所以节能的潜力就较大，其中，冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应调节，存在很大的浪费。 水泵系统的流量与压差是靠阀门和旁通调节来完成，因此，不可避免地存在较大截流损失和大流量、高压力、低温差的现象，不仅大量浪费电能，而且还造成中央空调最末端达不到合理效果的情况。为了解决这些问题需使水泵随着负载的变化调节水流量并关闭旁通。 再因水泵采用的是Y- △起动方式，电机的起动电流均为其额定电流的3 ～ 4倍，一台90KW的电动机其起动电流将达到500A ，在如此大的电流冲击下，接触器、电机的使用寿命大大下降，同时，起动时的机械冲击和停泵时水垂现象，容易对机械散件、轴承、阀门、管道等造成破坏，从而增加维修工作量和备品、备件费用。 采用变频器控制能根据冷冻水泵和冷却水泵负载变化随之调整水泵电机的转速，在满足中央空调系统正常工作的情况下使冷冻水泵和冷却水泵作出相应调节，以达到节能目的。水泵电机转速下降，电机从电网吸收的电能就会大大减少。 其减少的功耗△ P=P0 〔 1-(N1/N0)3 〕（ 1 ）式 减少的流量△ Q=Q0 〔 1-(N1/N0) 〕（ 2 ）式 其中N1为改变后的转速， N0为电机原来的转速， P0为原电机转速下的电机消耗功率， Q0为原电机转速下所产生的水泵流量。由上式可以看出流量的减少与转速减少的一次方成正比，但功耗的减少却与转速减少的三次方
中央空调系统的节能分析与改善措施
中央空调系统的节能分析与改善措施 发表时间：2015-09-14T17:05:16.633Z 来源：《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿作者：沈建华[导读] 湖州市城市规划设计研究院，浙江，湖州在空调系统设计之初选定空调方案（系统方式）时，即应将节能作为重要依据之一。 沈建华 （湖州市城市规划设计研究院，浙江，湖州，313000）【摘要】本文分析了影响空调系统能源消耗的关键因素，并从系统的选择、设备的选配及系统的运行管理等方面提出了切实可行的空调节能方案，对空调系统的设计及运行管理中的节能具有一定参考价值。 【关键字】蓄能系统；系统设计；设备节能；建筑构造引言 随着经济和社会的发展，中央空调在商业和民用建筑中的应用越来越广泛，但中央空调系统在给人们提供舒适的生活和工作环境的同时又消耗掉了大量的能源。随着设备功率和数量的增加，其能耗也不断增大。据统计，中央空调的能耗约占总建筑能耗的70%，而且呈逐年增长的趋势。因此，节能对于中央空调系统意义重大。中央空调能耗一般包括三部分：空调冷热源；空调机组及末端设备；水或空气输送系统。这三部分能耗中，冷热源能耗约占总能耗的一半左右，是空调节能的主要内容，下面将结合这几方面分别进行分析。 1.系统节能 在空调系统设计之初选定空调方案（系统方式）时，即应将节能作为重要依据之一。 1.1 采用变风量系统，减少空气输送系统的能耗 所谓的变风量空调系统也就是我们通常所称的VAV（Variable Air Volume）空调系统，其基本原理是通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷。在当今特别提倡节能和舒适性的条件下，变风量空调系统正在逐渐被人们接收并得到应用。其主要有以下几个优点： 1)由于变风量空调系统是通过改变送入房间的风量来适应负荷的变化，而空调系统大部分时间的部分负荷下运行，所以风量的减少带来了风机能耗的降低。 2)区别于常规的定风量或风机盘管系统，在每一个系统中的不同朝向房间，它的空调负荷的峰值出现在一天的不同时间，因此变风量空调器的容量不必按全部冷负荷峰值叠加来确定，而只要按某一时间各朝向冷负荷之各的最大值来确定。理论数据表明变风量空调器的冷却能力及风量比定风量可风机盘管系统减少10%～20% 。 3)变风量空调系统属于全空气系统，与风机盘管系统相比有明显的好处是冷冻水管与冷凝水管不进入建筑吊顶空间，因而免除了盘管凝水和霉变问题。 4)系统的灵活性较好，易于改、扩建，尤其适用于格局多变的建筑。 1.2 利用能量回收系统节能 中央空调的冷水机组在夏天制冷时，一般机组的排热是通过冷却塔将热量排出。夏天利用热回收技术，将该排出的低品位热量有效地利用起来，结合蓄能技术，为用户提供生活热水，达到节约能源的目的。目前，酒店、医院、办公大楼的主要能耗是中央空调系统的耗电及热水锅炉的耗油。利用中央空调的余热回收装置全部或部分取代锅炉供应热水，将会使中央空调系统能源得到全面的综合利用，从而使用户的能耗大幅下降。 1.3 合理选择冷热源 空调冷热源方案选择应按照国家能源政策和符合环保、消防、安全技术规定、建筑性质以及根据当地能源供应情况来选择。 若当地供电紧张，有热电站供热或有足够的冬季供暖锅炉，特别是有废热、余热可资利用时，应优先选用溴化锂吸收式制冷机。按性能系数高低来选择制冷设备的顺序为:离心式、螺杆式、活塞式、吸收式、涡旋式。考虑建筑全年空调负荷分布规律和制冷机部分负荷下的调节特性，合理选择机型、台数和调节方式，提高制冷系统在部分负荷下的运行效率，以降低全年总能耗。保护大气臭氧层，积极采用CFC 和HCFC 替代制冷剂。 快速发展的空调制冷技术，给广大使用者提供了广泛而多样化的产品选择机会。具体到空调冷热源系统，各种型式的电制冷机组、溴化锂吸收式机组、热泵机组、蓄冷设备等，品种繁多，并且均有各自的特点。各种不同的冷源和热源形式经过组合，可以形成多达二十余种空调冷热源方案。例如冰蓄能技术，冰蓄冷技术是利用峰谷电价的差别将用电高峰时的空调负荷转移到电价较为便宜的夜间，从而节约运行费用。对于传统的冰蓄能系统，主机所耗的总能量变化不大，可节约运行费用但消耗了电能；再冷式冰蓄能系统因采用了新型的冰剥离法，而减少了剥离能耗，较传统收获制冰法的效率进一步提高，使得制冷机夜间的COP 提高约14%左右，虽然初期投资高，但从节能角度分析，有较大价值。 2.设备节能 空调制冷机组的选用中，根据“提高电力在终端能源消耗中的比重，降低煤炭在一次能源中的比重，有效利用石油和天然气资源”的国家能源政策，鼓励采用电制冷机组，限制采用燃煤锅炉的产品。同时，可积极发展太阳能空凋与燃气空调（直燃机）、合理利用其他热源（如CCHP 系统）。 2.1 末端设备 国产风机盘管从总体水平看与国外同类产品相比差不多，但与国外先进水平比较，主要差距是耗电量、盘管重量和噪声方面。因此设计中一定注意选用重量轻、单位风机功率供冷（热）量大的机组。空调机组应该选用机组风机风量、风压匹配合理，漏风量少，空气输送系数大的机组。 2.2 冷冻水泵 在一般公共和民用建筑中空调水系统的能耗比重不可小觑，空调水系统的节能也具有十分重要的意义。水系统节能除了重视水系统设计，认真进行水系统各环路的设计计算，并采取相应措施保证各环路水力平衡外，采用变频调速水泵进行变流量运行，或采用冬、夏两用双速水泵是两种较为有效的节能措施，还可分别设置冷热水泵，相对变频达到更好的节能效果。 3.系统运行过程中的节能
设计方案说明(格力空调)
第一部分:设计方案说明 格力小型中央空调系统设计方案 一、工程概况 本方案中住宅的建筑室内面积约为多m2空调使用面积约为m2。设有客厅、餐厅、主卧室、次卧、书房。 本工程设计：主机采用格力数码多联家用中央空调机组。 1.电控系统：由主机电控部分、末端内机电控部分、主机与室内机联网控制部分组成。 2.控制方式：各房间室内机就地独立自动控制，主机在电脑控制下自动运行，全部室内机末端可与主机联动。 二、设计参数 (一) 室外气象参数： 夏季空调室外计算干球温度 T＝36.5℃ 夏季空调室外计算湿球温度 Ts＝27.3℃ 冬季干球温度 T＝2.0℃ 冬季空调室外计算相对湿度Ф＝82％ 大气压力夏季 991.2hPa 冬季 973.2hPa （二）室内设计参数： 三、设计依据 （一）设计采用规范 1.《采暖通风与空气调节设计规范》。GBJ19－87(2001年版) 2.《户用和类似用途冷水热泵机组》国家标准（GB/T18430.2-200119－87） 3.《家用中央空调实用技术手册》（交通出版社） （二）业主要求 1．业主单位提供的建筑平面图； 2．主机与室内机均采用格力产品 3．空调主机按全负荷的计算。 4．空调内外机连接采用紫铜管，冷凝水管采用蓝色UPVC管。 四、设计思想 （一）优化系统设计，确保运行稳定可靠。 （二）室内温度可在一定范围内随意调控，控制器为格力标配的液晶显示智能温控器，其特点为：1．超小型外观设计，大液晶数字显示室内温度。
2．室内自动恒温控制，24小时定时开/关功能。 （三）系统噪音最小化。 （四）尽量提高安装高度，融入装饰之中 （五）降低初投资和运行费用 五、主机、末端选型 经计算总冷负荷为17.5KW，根据使用功能分配要求,考虑到空调区域的使用功能不同，不具有同时使用负荷高峰的可能性（如客厅与卧室一般使用会交替）。总负荷峰值按总末端负荷70%计算.故主机负荷为12kw. 制冷机的选型采用珠海格力空调设备有限公司生产的数码多联家用中央空调一台,型号为GMV-R120W/H，总制冷/制热量为12KW/13KW，制冷/制热用电功率为3.5KW/3.6KW。主机电源为220V、50Hz。脑板的控制下根据负荷变化,自动无级工作保证空调区域温度稳定。 六、空调氟系统及气流组织设计 1．铜管系统 （1）铜管系统： 空调内外机连接采用铜管，闭式循环系统；其管路走向由设计人员、施工人员根据现场具体情况与业主、装修及各施工单位共同协商确定、详见空调平面布置图。 （2）冷凝水系统 空调冷凝水依就近排入卫生间旁通地漏的原则，其管路布置根据现场具体情况与业主、装修单位共同确定。凝结水管路必须保证顺水流方向的斜度1/100，以保证凝结水能自然流畅。 （3）保温材料 冷(热)水路系统管道保温密闭,采用材料为橡塑福乐斯，外缠扎带。 2．气流组织 气流组织决定房间空调效果，本设计采用侧送下回风方式（详见空调方案设计图）。由施工人员根据现场具体情况与业主、装修单位共同确定，其开口及表面美饰由装修单位处理。 七、施工说明与其它注意事项 （一）在工程施工过程中，施工人员应多协调业主、装修及各工种，及时解决工程问题，做到气流组织合理，装修美观，空调安装方便，达到业主与设计要求；并保质、保量,按期完成工程内容。 （二）空调铜管系统管道保温连接处不能有缝隙，保温材料无破损。 （三）冷凝水管路必须保证凝结水自流畅通。