综合实验大楼冷源系统相关设备的自动化监控(2)

　　当P=0.54 P∑时，3台机组每台机组运行负荷为0.9 P1,0.54 P∑也是一个计算耗能的平衡点，此时就要考虑开启第4台机组。

　　当 P = 0 . 6 P∑时 , 3 台 机 组 开 启 的 总 耗 电 量 为1106.4kW,4台机组开启的总耗电量为1059.6kW,此负荷点节能46.8kW.

　　当P=0.54 P∑且P有持续一段时间向上增长的趋势时，则可多开启一台机组及水泵。P越大于0.54 P∑，就越节能。此时，机组COP提高到了5.944.

　　当0.54P∑<P<0.7 P∑时，4台机组保持同时运行。

　　当P=0.7 P∑时，4台机组每台机组运行负荷为0.875P1,0.7P∑也是一个计算耗能的平衡点，此时就要考虑开启第5台机组。

　　当P=0.75 P∑时，4台机组开启的总耗电为1358.4kW,5台机组开启的总消耗电能为1324.5kW,此负荷点节能33.9 kW.

　　当P=0.8 P∑时，4台机组开启的总耗电为1475.2kW,5台机组开启的总消耗电能为1405.5kW.此负荷点节能69.7kW.

　　当P=0.7 P∑且P有持续一段时间向上增长的趋势时，则可多开启一台机组及水泵。P越大于0.7 P∑，就越节能。此时，机组COP提高到了5.958.

　　P>0.8 P∑，保持5台机组同时运行。

　　3 冷却塔控制。

　　冷却水的供水温度决定冷却塔投入的数量。为了降低能耗，当供水水温低于设定值时减少冷却塔运行台数，反之则增加运行台数。当冷却水温度高于设定值时，先根据温度来调节冷却塔的台数，在调节后30min冷却水供水温度仍高于设定值，这时需增加冷却塔的台数。风机控制柜上取得冷却塔风机运行状态、故障状态和启停控制信号。

　　监控内容为：

　　为避免冷却塔的冷却水供水温度在设定值附近变化时冷却塔频繁开启，需设定一个调节死区温度值。

　　根据冷却塔的出口温度相应启停冷却塔运行台数。

　　冷却水温度若仅通过自然冷却即可达到要求时，冷却塔风机可关闭。

　　监测风机手/自动状态、运行状态与故障状态。

　　根据流量和热量，开启符合要求的冷却水泵的台数。

　　运行时间累计计算，保养、维修记录。

　　冷却塔系统的控制实际上是分为两部分：一是台数控制，二是旁通+冷却塔混合控制。台数控制是根据冷却塔出水的第一个温度；旁通控制则是由旁通后的冷却水温度。

　　从图4旁通阀开度曲线可知它的控制由3段组成。

　　当水管温度值低于设定值t1时，旁通阀的控制位于I区，说明冷却水温度太低，为保护冷水机组和提高冷水机组能效比，冷却水不宜通过冷却塔进行热交换，因此旁通阀全开。

　　当水管温度值高于设定值t1又低于t2时，旁通阀的控制位于II区，说明冷却水温度在一个温度区间内变化，这时旁通阀需和冷却塔同时作用，因此旁通阀开度随温度变化而变化。当水管温度值高于设定值t2时，旁通阀的控制位于III区，说明冷却水温度较高，这时旁通阀全关，冷却水需通过冷却塔热交换降温。

　　4 冷冻水泵、冷却水泵的监控。

　　监控内容为：备用水泵自动切换：自动运行模式下，如常用泵发生故障，自动投入备用泵。在不同时间段合理地运行设备，可编写控制节假日，上下班等时间的启动停止运行程序，节约能源。监测运行状态、故障状态、手/自动状态和水流状态，启停控制。运行时间累计计算，保养、维修记录。

　　5 冷水系统联动配置。

　　联动启动顺序，系统联动控制如图5所示：

　　冷却水塔风机-冷却水塔电动蝶阀-冷却水电动蝶阀-冷却水泵-水流状态确认-冷冻机冷冻电动蝶阀-冷冻水泵-（水流状态确认）-冷水机组。

　　联动停止顺序：

　　冷水机组-（延时5分钟）-冷冻水泵-冷冻水电动蝶阀-冷却水泵-冷却水电动蝶阀-冷却水塔电动蝶阀-冷却水塔风机。

　　控制系统的现场元件由水温传感器、水流量计、液体压差开关、液位开关、液体压差传感器、水流开关、电动蝶阀及执行器、压差旁通阀及执行器组成。系统配置清单，如表1所示。

　　根据系统监控内容，根据楼层位置，建立受控设备汇总；确立每种设备的工艺流程，做出控制系统，完成每种设备的监控点一览；根据点数，选择标准型或扩展型IQ3,以IQ3的扩展模块、4DIX数字输入扩展模块及继电器模块SRMV作为辅助；做出DDC监控点一览表，如表2所示；并调整IQ3及其扩展模块数量及配置，优化设计；设计传感器、执行器、调节阀、变送器配置，完成控制系统设备汇总。

　　冷源系统是空调系统中最重要的核心环节，是空调系统制冷的源头，也是消耗电能最大的地方。通过实践与研究，本文根据空调冷源系统运行特点，指出了BAS控制策略，分析并比较了多台冷水机组联合运行，根据COP与负荷的关系计算，加减冷机的不同控制策略及系统功能、冷却塔、冷冻冷却水泵的控制策略。

　　6 结语。

　　随着我国科技和经济的高速发展，如何开发和利用智能建筑的资源，达到节能减排，真正实现“智能化”,以最高的效率为人提供一个最佳的生活和工作环境，将成为一个建立在建筑、电气自动化、计算机、暖通等众多学科之上的交叉型新课题由于时间、条件和作者水平的限制，有很多不足之处：冷水机组在启动之前需要进行电气系统、冷媒系统、润滑系统、机械系统的准确检测，但是本方案没有通过网关和冷水机组建立一个无缝的连接，在控制流程中仅仅将冷水机组进行简单的监控（启停控制、状态检测、故障检测）。不能很好地把握冷水机组的内部参数，如：冷水机组的供、回水温度、当前机组负荷百分比、蒸发器冷凝器进出口温度，冷凝、蒸发压力等。不能通过协议将冷水机的内部数据传入BAS,实现冷水机数据读取。因此在冷水机组的群控上不能提出一个准确完善的控制策略。

　　参考文献：

　　[1] 王再英， 韩养社， 高虎贤。智能建筑：楼宇自动化系统原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2005.

　　[2] 沈晔。楼宇自动化技术与工程[M].北京：机械工业出版社，2009.

　　[3] 曲丽萍，王修岩，翟玉文， 等。楼宇自动化系统[M].北京：中国电力出版社，2004.

　　[4] 赵哲身。智能建筑控制与节能[M].北京：中国电力出版社，2007.

　　[5] 张宜。综合布线工程[M].北京：中国电力出版社，2008.