中央空调系统变频节能改造控制技术的分析与实现综述

随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高，中央空调系统已广泛应用于工业与民用建筑领域，在宾馆、酒店、写字楼、商场、住院部大楼、工业厂房的中央空调系统，其制冷压缩机组、冷媒循环水系统、冷却循环水系统、冷却塔风机系统、盘管风机系统等的容量大多是按照建筑物最大制冷溴冷机、制热负荷或新风交换量需求选定的，且留有充足余量。在没有使用具备负载随动调节特性的控制系统中，无论季节、昼夜和用户负荷的怎样变化，各电机都长期固定在工频状态下全速运行，尽管有的系统采用了闸阀档板节流方式，但其能量的浪费仍是显而易见的。近年来由于电价的不断上涨，造成中央空调系统运行费用急剧上升，致使它在整个大厦营运电费成本中占据越来越大的比例，因此，电能费用的控制显然已经成为经营管理者所关注的问题所在。据统计，中央空调的用电量占各类大厦总用电量的60%以上，其中，中央空调溴冷机水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的20~40%，故节约低负荷时主压缩机系统和水泵、风机系统的电能消耗，具有极其重要的经济意义。所以，随着负荷变化而自动调节变化的变流量变频中央空调水泵、风机系统和自适应智能负荷调节的主压缩机系统应运而生，并逐渐显示其巨大的性能优越性和经济性，得到了广泛的推广与应用。采用变频调速技术不仅能提高系统自动化控制水平，使中央空调系统达到更加理想的工作状态，而且，更重要的是能给用户带来良好的投资回报。作者曾先后成功地完成了联合国工业发展组织全额投资的上海新亚制药厂中央空调机组冷却循环水系统、上海东方航空宾馆中央空调系统冷媒循环水和冷却循环水系统、上海市中医院住院部大楼中央空调系统冷却循环水和冷媒循环水系统等多项中央空调系统变频节能改造项目，并曾为众多用户进行中央空调系统节能改造做前期工况调研、可行性方案论证及系统规划设计。在业已实施的项目中，各项目的节电率均高达30%以上，有的系统节电率高达60%。下面就以具有典型结构特征的中央空调系统为例，来表述变频节能改造控制技术在中央空调系统中的节能指标预测方法与自动化控制过程实现方法，以期供用户在实施中央空调变频节能改造时作为对比参考。

2中央空调系统的工作原理与一般组成结构

中央空调技术实际上是人工制冷技术的一种典型系统性应用，当前，人工制冷技术按其补偿过程的不同可主要分为蒸汽压缩式、吸收式、蒸汽喷射式、吸附式四种方法，其中，被广泛应用在中央空调系统的制冷方法主要有两种：

（1）蒸汽压缩式制冷循环

通过对制冷剂的压缩、冷凝、节流、蒸发、吸收等过程来利用制冷剂的液相与气相之间的相变所产生的热交换实现制冷目的，如上海合众-开利空调设备公司的19XL（HCFC22制冷剂）或19XR （HFC134a制冷剂）系列封闭型离心式冷水机组、约克国际北亚有限公司的YK/YT系列离心式或YS/YCWS系列螺杆式冷水机组；

（2）吸收式制冷循环

通过使用两种沸腾点差距较大的物质组成的二元溶液（也称工质对，其低沸腾点组份为制冷剂，高沸腾点组份为吸收剂），利用溶液在一定条件下能析出低沸点组份的蒸汽，而在另一条件下又能吸

收低沸点组份的蒸汽这一特性由制冷机系统采用热能驱动，通过发生、冷凝、蒸发、吸收4个过程来完成制冷循环，如江苏双良空调设备有限公司的SLAA060AS/SLAA060AT溴化锂-水溶液吸收式制冷机组、重庆通用工业公司的KF140X—10氨-水溶液吸收式制冷机组。

目前，在中央空调系统中的制冷压缩机以溴冷机速度型的离心式压缩机和以容积型的螺杆式或活塞式压缩机的应用最为普遍。

，这些高温、高压气体在冷凝器中通过与冷却循环水进行热交换（冷却循环水带走介质排放的热量）变为高温、高压液体(一般为25～32℃)流向节流膨胀阀，再通过膨胀阀的节流、降压来实现高温、高压液体向低温、低压液体状态转变，由于压力突然降低，有一部分制冷剂瞬间蒸发为气体，即用膨胀阀的节流作用来实现类绝热膨胀过程，低温、低压液体在蒸发器中通过与冷冻循环水的充分热交换（吸收冷冻循环水的热量）后达到蒸发汽化目的，此时制冷剂又回到低温、低压气体状态为制冷剂的再循环过程做准备。同时也应看到当压缩机抽取制冷剂气体的同时,也降低了蒸发器的压力,使蒸发器内其余的制冷剂在相当低的温度下大量蒸发汽化。在图1b中，A-B-C-D分别表示了无温差传热的逆卡诺循环的绝热压缩、等温压缩、绝热膨胀、等温膨胀四个理想过程，而实际上制冷压缩循环是如图1c所示的具有温差传热现象的逆卡诺循环，图中的阴影部分表示与环境介质（如冷却水、冷冻水等）进行热交换时所存在的温差效应现象。我们知道在三种热传递方式：传导、对流和辐射中，无论压缩机采用哪种形式的制冷循环技术，其所有冷热流体之间的热传递方式均主要是通过金属管壁与流体之间对流换热及壁的导热来完成传热过程的。根据换热量计算方程：

Q=KAθm(1)

其中：Q为换热量（W），K为换热系数（W/m2.K），A为换热体面积（m2），θm为冷热流体间的相对流向密切相关的平均换热温差（℃）。由公式（1）可知，对于特定的中央空调系统而言，其中的参数K和A是固定的，我们在不改变其物理结构状态和特征的情况下，可通过有效地控制冷热流体间的换热温差来达到获取最大换热量的目的，即按需求变化供应环境介质量，而不是过分地满足，这也就是我们对系统进行变频控制的基本可行性依据条件之一。

随着人工制冷技术和机械加工技术的发展，目前，制冷压缩机技术得到了充分发展，大多数制冷压缩机生产厂家均不同程度地对压缩机控制采用了负荷随动的功率输出调节技术，如：上海合众-开利公司的19XR系列离心式冷水机组所采用的线性浮阀节流装置，使制冷量与负荷变化动态匹配适合极低系统负荷下运行工况，避免了不必要的热气旁通带来的能效比下降现象；甚至有的厂家还采用了变频调速控制技术，如：约克国际北亚的YT/YK系列离心式冷水机组所配置的自适应容量控制变频驱动装置（VSD），使非额定工况下机组能效比高达0.2kW/USRt，年节能可达30%以上。因此，本文将主要研究重点放在对中央空调系统的水系统与风系统的节能空间，以期进一步获得最大化的投入与产出比收益。

以蒸汽压缩式制冷循环机组为例，中央空调系统其组成结构一般主要由制冷主压缩机系统、冷媒（冷冻和冷热）循环水系统、冷却循环水系统、盘管风机系统、冷却塔风机系统等部分组成，其工艺流程组成结构图如图2所示。

其中，压缩机系统通常至少包括主压缩电机、蒸发器、冷凝器、节流阀四个基本部分和为提高运行的经济性、安全性而设立的油分离器、气液分离器、贮液器、中间冷却器和浮子调节阀等辅助设备装置。由于从控制角度看新风系统与中央空调系统的其他部分具有相对独立性，因此在图2未表示出新风系统的工艺流程结构。在图2中低温冷冻水被送到各楼层的盘管风机系统的盘管（冷或热交换器）中吸收盘管周围的空气热量，产生的低温空气由盘管风机吹送到各楼层冷/热送风母管中,溴冷机，再由各房间的风幕风机的调速实现各房间的控温目的。冷却循环水系统将常温水通过溴冷机冷却水泵泵入冷凝器热交换盘管后，再将这已变热的冷却水送到冷却塔上，由冷却塔对其进行自然冷却或通过冷却塔风机对其进行喷淋逆流式强迫风冷，与大气之间进行充分热交换，使冷却水变回常温，以便再循环使用。

在冬季需要制热时，中央空调系统仅需要通过冷热水泵（在夏季称为冷冻水泵）将常温水泵入蒸汽热交换器的盘管，通过与蒸汽的充分热交换后再将热水送到各楼层的风机盘管中，即可实现向用户提供供暖热风。热水泵向各个房间供给的热水总流量是根据安装热水供水总管于回水总管上的温度差来决定的。热交换器的PID温控器通过电动调节阀VA1来控制进入热交换器的蒸汽流量来实现对热交换器热水出水温度的恒定控制从而达到供热目的。

正确理解中央空调系统各个部分的作用与工艺流程结构，对于实现变频节能改造至关重要，从因果关系角度上看，冷媒循环水系统、冷却循环水系统、冷却塔风机系统、盘管风机系统均是制冷压缩机系统的从动系统。当制冷主压缩机系统的实际需求负荷发生变化时，对冷媒循环水、冷却循环水的需求量和盘管风机的鼓风量及冷却塔的冷却风量也发生相应的变化，正因如此，我们才有实现节能改造目标的可能和必要的依据条件，才能从真正意义上实现动态的“按需分配”控制目标的可能。

3中央空调系统的各部分节能调节原理

中央空调系统按负载类型可将其分为两大类:

(1)恒转矩负载

如螺杆式或离心式制冷主压缩机系统的压缩机负载，它不仅对轴输出转矩具有最小值限定的需求，而且其转速与功率的关系也近似表现为线形特征；

(2)变转矩负载

如冷却循环水系统、冷媒循环水系统、冷却塔风机系统、盘管风机系统等的风机、水泵类负载，它们对轴转矩没有严格的需求，其轴功率与转速具有显著的立方关系特征。不同的负载类型具有不同的转矩、功率关系特性，应区别对待加以应用技术研究。

3.1制冷压缩机的节能调节原理

压缩机本身是一套复杂的机电一体化系统设备，对于带导叶片组的定速运转状态下的离心式压缩机而言，其容量的调节是通过导叶执行电机带动导叶片组的角度变化来实现制冷剂流量变化而带来的制冷能力的变化，从而达到调节制冷量的目的，当导叶片组处于关闭变化时，压缩机吸入的制冷剂的量在减少，压缩机处于卸载过程状态，相反，当导叶片组处于开启过程变化时，则压缩机处于加载过程状态。导叶控制装置不断驱动导叶组电机调节导叶片组的开度变化，直到压缩机的制冷量促使冷冻水的实际温度约等于设定温度。对于离心式这种速度型机组，通常采用限定导叶片组的开度变化范围与降低压缩机的转速相结合的方法，通过对当前运行工作点的自动测定，来选择容量调节模式，实现在低负荷状态下的最佳运行效率控制，该容量调节模式的选择利用不仅可以实现电能节约，而且也可以在全容量调节范围（15%～100%）内精确地预测出喘振区，避免离心式机组常见故障—喘振现象的发生。喘振曲线函数的获得一般由机组厂家提供，也可以通过对机组在不同负载点的压头试验取得一组离散坐标点，利用最小二乘法算法进行数据拟合，便可以近似求出该机组的喘振曲线函数。需要指出的是通常转速调节对离心式制冷机功率节约的贡献一般小于10%，这也是在当前条件下变频调速技术在制冷压缩机上未能得以广泛应用的主要原因。

而对于螺杆式压缩机其轴功率与排气量存在以下关系：

Ptot→60×（m1×n1×V1+m2×n2×V2）×CΦ(2)

其中，V1、V2为阳螺杆与阴螺杆之间一个齿槽的齿间容积；

m1、m2为阳螺杆与阴螺杆之间的齿数；

n1、n2为阳螺杆与阴螺杆之间的转速；

CΦ为扭角系数。

转子扭转角对吸气容积的影响程度，由公式（2）可见螺杆压缩机的功率调节可以通过减少螺杆的有效长度—常用滑阀调节方式和降低螺杆的转速—常用变频调节方式来实现。其中常用的滑阀调节方式是通过检测制冷剂高低压压差的大小来决定滑阀是向排气端移动来减少排气量，还是向吸气端方向移动来增加排气量。为防止排气端轴向排气孔与工作容积连通形成的高压气体倒流现象的发生，通常将最小排气量限定在10%左右，因此，螺杆压缩机的功率输出可以在10%～100%范围内实现无极调节。经验数据表明，当螺杆压缩机负荷在50%以上时其功率与负荷成线性正比关溴冷机系，而低于

40%负荷时其实际消耗功率远大于线性理论计算功率，这也正是在采用变频技术时不能在全负荷变化区间均获得理想节能效果的原因，从而使变频控制技术的应用受到投入与产出性价比的困扰。

由以上分析可见，就中央空调制冷压缩机而言，除因压缩机本身业已采用了自动能量调节方式外，其恒转矩特性所表现的功率与转速（或流量）之间的近似线性关系也限定了通过变频调速技术获取节能空间的幅度，因而出于节能改造性价比的考虑，一般不建议对制冷压缩机进行变频节能改造。

3.2风机、水泵节能调节原理

对于变转矩负载类型，我们知道风机、水泵类变转矩负载特性满足流体动力学关系理论，即以下数学关系成立：

在图3a中，曲线a1表示工频定速运行时的H-Q关系，曲线ax表示低于额定速度下的变频运行时的H-Q关系，从图3a中可以看出，管网的阻尼随扬程的降低而减小。曲线R1和R2表示在不同流量下管网呈现的阻力特性，它符合以下公式：

H=RQ2（4）

其中,H为管网阻力;

R为管网流水阻尼系数。

公式(4)表明随着供给水量的减少管网阻力的损失也呈2次方下降趋势，从而也降低了系统功率消耗。在图3b中给出了在不同流量需求下，出口阀档板节流方式与变频调速方式所消耗的功率变化曲线关系。它表明了变频调速优于档板节流方式。

依据公式(3)进行估算，若转速下降到额定转速的70%，那么，扬程将下降到额定值的50%，同时，轴输出功率下降到额定值的35%。在满足系统基本扬程需求的情形下，若系统的流量需求减少到额定流量的50%时，在变频控制方式下，其扬程将下降到额定值的25%，其对应输出功率仅约为额定功率的13%。公式3为实施变频节能技术改造提供了理论上的可行性保障空间。那么，如何去判断系统是否具有节能潜力就显得十分重要。判断的依据应来自两个方面：首先是泵本身的额定流量与扬程指标和运行时实际输出表现，其次是系统对实际供水需求量的表现出的温度差或压力与机组标准指标之间的偏差程度。因此，应实时采集各个测量点数据，结合泵的能力决定对泵所实施的调节方向与调节幅度。若系统当前实际温差小于标准允许运行温差时，就可以判定系统存在流量过剩现象，就可以减少泵的出口流量，但必须注意此时泵的出口扬程也将呈现2次方特性下降，为保障水流畅通，避免出现“闷泵”或“断流”现象，泵的转速应限定在一定值以上，这个下限转速（对应最低供给流量）可以通过对以下两个方面的综合判断来决定。

(1)扬程的富裕度判定

泵的出口扬程等于泵的入口扬程与泵的泵生扬程之和，即：

H出=H静+H动（5）

其中,H静为泵的入口静压;

在系统中表现为管网垂直落差高度形成的压力;

H动为泵的净升扬程，是泵的动能转化为水的势能溴冷机的形式，在额定转速下H动就是泵的标称额定扬程。

对于冷冻循环水系统，H静是相对固定值，H动的作用就是要保证冷冻循环水在管网中能够水流循环就可以了，为此，它主要是去消除水在管网中流动时所产生的阻力损失。假定泵的额定扬程为32m，在额定流量下管网的阻力为0.15Kg，那么，该泵的扬程富裕度高达50%，若采用变频调速驱动，根据公式(3)可知，泵只需要70%的额定转速即可满足此时扬程需求，而此时泵的功率消耗仅约为额定值的35%。

(2)流量的富裕度判定

通常流量的富裕度的判断是依据进出水温差作出的，假定对于冷凝器其标准进出水允许温差为5℃时，若实际进出水温差为3℃，那么，可以说单从温差现象角度上看，冷冻循环水的实际需求量仅为供给量的3℃/5℃=60%，在使用变频调速时，泵的实际转速只要达到额定转速的60%即可满足需求，此时泵的能耗仅约为额定能耗的22%。多余的供水量不仅浪费能源，而且也由于热交换的不充分原因而严重地削弱了系统的制冷效果。

通过以上的判定，若两者对泵的下限转速的计算结果不一致，为保障系统对流量和扬程最低需求的同时满足，泵的变频速度控制依据应选择对应频率较大值作为此时的控制调节运行频率下限。

4中央空调系统的现状分析与改造方案构造

在现代楼宇建筑物中，通常使用的中央空调系统（不包含蓄冷储冰式、VRV系统末端制冷剂直接制冷系统等）一般其各项额定指标为：冷冻循环水的标准进出水温度为：12℃/7℃，盘管风机最大送风温差为：10℃～15℃（一般空气进出口温差取8℃），冷却循环水进出水温度差为：4℃～8℃，冷却塔标准进出水温差为：3℃～5℃，用于采暖的热水进出水温度为：50℃/60℃。由于系统设备容量选型、不同季节、不同时间负荷变化等因素的影响，在实际投入运行的中央空调系统基本上没有与标准指标相一致的情况，大多数系统都不同程度存在着温差偏小、扬程过高、流量过大等现象，这些现象的存在再次为我们实施节能技术改造提供了节能空间保障。

为便于具体分析，现以某省立医院住院部的一套中央空调系统的现状为实例，对其各个部分进行逐项分析。该医院中央空调系统位于地下一楼，其系统结构布局类同图2所示，大楼地上高度为40m，冷却塔位于地上15m高度。根据历史记录，空调系统全年运行时间大致分布为：夏季供冷运行5个月，平均每天运行16h；冬季供热运行4个月，平均每天运行18h；盘管风机全年运行9个月，平均每天运行17h。为便于下面的计算，假定系统热量需求在运行期间均匀分布（实际系统在运行期间负荷的服从类正态分布）。该医院用电价格为0.8元/kWh。对该系统进行的现场考察所获得的数据如下：

4.1中央空调系统现行运行工况数据与分析

(1)冷冻循环水系统的现状分析（共3台电机水泵）

标称数据：a．电机37kW380V50Hz△接法72A1470r/min

b．水泵额定流量187m3/h额定扬程44m

运行数据：2台运行1台备用，电机实际运行电流60A～64A，水泵运行时出口压力0.80～0.85MPa，冷冻循环水进出水温度：10℃/7℃。

冷冻循环水系统采用进出水管道并联形式工频运行，由于冷冻循环水管网最大高度落差为40m左右，管网在额定流量下阻力小于0.2Kg，故冷冻循环水泵出口处压力只要能够达到60m扬程就可以满足冷冻水循环的需要。由于冷冻循环水其落差静压为40m左右，所以，实际上在冷冻循环水泵仅需要提供20m左右的净输出扬程即可满足系统对扬程的基本需求。对于额定扬程为44m的冷冻循环水泵来说，其实际需要扬程仅为其额定扬程的45%。显然，单从扬程需求角度看可最大节约功率约为：Ph=70%。在另一方面也可以证明冷冻循环水泵的实际输出流量过剩现象，当前冷冻循环水进出水温度为：10℃/7℃，对应温差ΔT1≈3.0℃，与冷冻循环水标准进出水温度参考值：12℃/7.0℃，其对应温差ΔT2=5℃相比，实际温差约为标准允许温差的60%，此时单从流量需求角度看可最大节约功率约为：PQ=78%。通过以上工况数据分析可知，该冷冻循环水泵在该工况点状态下，最大可节约率约为（与额定值相比）：

Pmax=Umin（Ph，PQ）=Umin（70%，78%）=70%

在此工况下工频运行实际消耗功率约为：

P工实=62A/72A×Pe=0.86×37kW≈32(kW)

即工频状态下消耗功率仅约为其额定功率的86%。在该工况点下，实施变频节能改造后可节约的功率约为(与工频状态相比)：P节=1-0.3/0.86≈65%。假定冷冻循环水在其运行期间负荷时间变化服从线性均匀分布，对此负荷时间分布线性函数求积分，那么，冷冻循环水系统改造后平均节约功率可达41%。实际上由于系统在运行期间其负荷的时间分布规律服从类似正态特性，所以，可以肯定地说改

造后实际节能效果将大于41%。当然，精确的系统节约率指标还受到各负荷点分布规律和工频状态下的实际消耗功率、变频控制系统效率、电机和水泵效率等因素的影响，在此就不再做进一步的计算。实践表明，按此方法获得的节约率估算值一般与实际节约率值偏差小于5%。

正是因为压力与流量的过剩作用使水流过速、热交换温差偏小，因此，可以通过降低冷冻循环水的总供应流量来实现向标准温差参考值靠近，从而达到节约能量的目的。在对实际运行工况考察时，不能够简单地依据电机运行电流的大小来判断，若只简单地从冷冻循环水系统的电机实际运行电流来看（额定电流为72A，实际运行电流60A～64A），就会发出没有多少节电空间的错误判断。总之，应根据实际运行工况点数据做依据，利用变频驱动装置，把系统富余的流量、扬程节省下来，使系统工作在耗能最少的最佳工况下（扬程和流量均无多余的状态下），从而达到既满足系统.6结束语

目前，中央空调系统节能技术改造工程项目市场分布不仅广泛，而且数量众多，这为进行节能改造市场化应用推广奠定了基础前提。根据不完全统计显示，在业已投入运行的中央空调系统中，至少有70%以上未进行过任何形式的节能优化改造，而且普遍具有很好的节能挖掘潜力空间（一般都有30%以上的可挖掘节能空间）。大力推广与实施应用中央空调系统节能改造技术，不仅具有很好的经济效益回报，而且也有力地推动了全社会对能源有效利用率认识的提高。它也将可能给风险资本投资运作在该类型节能改造工程项目上开辟出一条新的方向。

参考文献

[1]LG公司.IS5系列变频器说明书

[2]LG公司.MasterK系列PLC编程手册

[3]李林.智能大厦系统工程.北京：电子工业出版社,1998

[4]邹根南.制冷装置及其自动化.北京：机械工业出版社,1987

[5]张祉佑.制冷原理与设备.北京：机械工业出版社,1988

[6]何明.计算方法.合肥：安徽大学出版社，1995

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

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。

空调净化工程的节能措施

空调净化工程的节能措施 摘要:净化工程的功能要求和节能要求在不断提高，因此对净化空调工程的风系统和水系统分别进行技术节能改进措施，本文通过风机进行控制，修改循环水系统的排水补水方式，达到空调运行时的节能效果。 关键词:空调系统；变频器；循环水；节能 abstract: decontamination of the functional requirements and energy requirements in continuous improvement, so the cleaning air conditioning engineering wind system and water system are energy-saving technology improvement measure, through the fan control, modification of circulating water system of drainage water, reach the air-conditioning running energy saving effect. key words: air-conditioning system; inverter; circulating water; energy saving 中图分类号：tm925.12 文献标识码：a文章编码： 引言 空调系统在净化行业的作用越来越重要，基本处于主导地位。最近几年的生物净化工程， 尤其动物实验室对空调系统的要求越来越高。净化空调系统主要功能就是恒温恒湿，因此，净化空调系统的设计、施工必须满足

空调节能改造方案

空调节能改造方案 1

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)

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

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。

空调系统的节能措施

空调系统的节能措施 摘要本文简单介绍了机房空调系统的一般性概念和现状，以及各种节能措施的简要原理，并针对空调的结构提出了空调系统安装、使用、维护过程中应采取的一些节能措施以及维护经验。 关键词空调系统、节能措施 1空调系统的分类 1.1空调的概念 空调是空气调节的简称，是用人为的方法处理室内空气的温度、湿度、洁净度和气流速度的技术，可使某些场所获得具有一定温度和一定湿度的空气，以满足使用者及生产过程的要求。 1.2空调的分类 空调系统按照不同规则有不同的划分方法，如按照使用目的分为舒适性空调和工艺性空调；按照空气处理方式分为集中式（中央）空调、半集中式空调和局部式空调和；按照设备制冷（热）量分为大型空调机组、中型空调机组和小型空调机。目前机房所用空调的类型一般分为四类：机房专用空调（恒温恒湿精密空调）、舒适性空调（普通空调）、大型中央空调和各种换热器类空调。 2机房的节能措施 机房的热负荷包括：设备热、人体热、新风热、照明热、传导热、辐射热和对流热。对于机房而言，终期设备热负荷占总热负荷的比重达到65-75%。一般来说，设备的热负荷基本上是不变的，谈到机房的节能降耗，一方面是降低热负荷，通过一些措施降低除设备发热以外的其它热负荷，另一方面就是采取一些节能措施。后者是非常直接和有效的，下面就简单介绍一下常见的几种节能措施。 2.1变频技术节能 在机房空调系统中，目前变频节能技术主要有两种方式的应用：一是机房专用空调压缩机变频方式，传统的机房专用空调和普通的民用空调一样，是依靠压缩机不断地“开、停”来调整室内温度，其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。机房专用空调压缩机变频技术通过变频器来改变压缩机供电频率，调节压缩机转速。依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的。空调在每次开始启动时，先以最大功率、最大风量进行制热或制冷，迅速接近所设定的

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。

中央空调变频节能改造措施

中央空调变频节能改造措施 发表时间：2015-12-21T10:57:43.920Z 来源：《基层建设》2015年15期供稿作者：甘中华[导读] 大金空调（上海）有限公司惠州分公司广东惠州中央空调是对楼宇及建筑内空气进行调节的系统，也是现代建筑中不可缺少的重要设施。 甘中华 大金空调（上海）有限公司惠州分公司广东惠州 516000 摘要：本文主要针对中央空调变频节能改造措施展开探讨，结合具体的工程实例，对原中央空调系统概况作了详细阐述，并对变频节能改造和系统节能改造设计作了系统的分析，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。 关键词：中央空调；变频器；节能改造 1 引言 安装中央空调已经成为现代工厂、办公大楼、商厦、酒店等常用设备，尤其是在高层建筑中是必不可少的。但是由于中央空调的耗能大，在如今倡导节能降耗主题的社会，对中央空调进行节能改造已是不可避免。基于此，本文就中央空调变频节能改造措施进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。 2 原中央空调系统概况 2.1 系统组成 某商贸大厦中央空调机组系统，主要由冷冻水循环系统、冷却水循环系统及主机3部分组成。其主要设备为两台200kW水冷冷水机组， 冷却水循环系统及主机3 部分组成。单机制冷量400USRT、25kW 冷冻水泵2 台、35kW冷却泵2台，电动机均采用星形-三角形减压启动。冷却塔3座，每座配有风机1台，电动机额定功率为5.0kW，采用直接启动。 2.2 系统运行状况 该大厦冷却泵和冷冻泵电动机全年均以恒速运行，冷却水和冷冻水回出水温差都约为2℃，采用继电-接触器控制。 原系统的最大负载是按最不利状况（即天气最热、负荷最大的条件）来确定的，并留有一定的余量，但实际上系统很少在这种极限条件下运行，1年中只有几十天时间中央空调处于最大负荷。这样中央空调系统大部分时间都是运行在部分负荷状态下，也会增加系统的电能消耗。 由于原系统采用传统的继电-接触器控制，水泵在启动和停止时，会出现水锤现象，对管网产生较大的冲击，容易对管道、阀门等造成破坏，额外增加了设备维修量和费用。 3 变频节能改造措施 3.1 水泵变频调速的节能原理 由流体力学可知，水泵的流量Q与其转速n成正比，扬程H（输出压力）与其转速n的二次方成正比，输出功率P与其转速n的三次方成正比。由电机学可知，电动机的转速与电源的频率成正比，在不考虑机械传动部分能量损耗的条件下，可以推出水泵的输出功率P与电源频率f的三次方成正比。因此，降低电源频率，水泵的输出功率将快速下降。如将水泵电动机的电源频率由50Hz调为40Hz，理论上，频率40Hz与频率50Hz的输出功率之比为（40/50）3=0.512，则水泵的节电率为［1-（40/50）3］×100%=48.8%。 3.2 节能改造措施 中央空调各循环水系统的回水与出水的温度之差，反映了整个系统需要进行的热交换量。因此，根据回水与出水的温差来控制循环水的流量，从而控制热交换的速度，是首选的节能控制方法。利用PLC、变频器和温度模块组成温差闭环的自动控制系统，跟随回水与出水温差的变化，自动调节水泵的输出流量，实现节能的目的。 3.2.1 冷却水循环系统的定温差控制 由于系统中冷却泵功率为35kW，约占系统功率的30%，冷却水循环系统同时受室外环境温度和室内热负荷两个因素影响，循环水管道单侧的水温不能准确反映该系统的热交换量。因此，以出水与回水之间的温差作为控制室内温度是较为合理的节能方式。在外界环境温度不变的情况下，温差大，说明室内热负荷较大，应提高冷却泵的转速，增加冷却水循环的速度，反之，温差小则减小冷却泵转速。 3.2.2 冷冻泵水循环系统的控制 冷冻水的出水温度主要由主机的制冷效果决定的，通常比较稳定，所以冷冻回水温度可以准确地反映室内的热负荷情况。因此，对于冷冻水循环系统的节能改造，可以采用回水温度作为控制指标，通过变频器对冷冻泵流量的自动调节来实现对室内温度的控制。 4 系统节能改造设计 为了用户直观方便地使用，采用PLC、变频器、触摸屏组成的控制系统结构如图1所示。2台冷却泵M1、M2和2台冷冻水泵M3、M4的转速控制采用变频节能改造方案。正常情况下，系统运行在变频节能状态，其上限运行频率为50Hz，下限运行频率为40Hz；当变频节能系统出现故障时，可以启动原水泵的控制回路使电动机投入工频运行；在变频节能状态下可以自动调节频率，也可以手动调节频率，每次的调节量为0.5Hz。冷冻水泵（或冷却泵）之间可以进行手动轮换。

中央空调节能控制策略

中图分类号：ＴＵ８３文献标识码：Ｂ文章编号：１００６－８４４９（２００７）０５－００７３－０３０引言 中央空调耗电量大，电力浪费也大，很有节能潜力。在中央空调系统中，冷水泵和冷却水泵的容量是按照最大热负载设计的，水泵长期在固定的最大水流量下运行，因季节、昼夜的温度变化及用户负荷的变化，空调实际的热负载在大部分时间内远比设计负载低。水泵系统长期在低温差、大流量下工作，从而增加了管路系统的能量损失、浪费了水泵的输送能量。 变频控制特别适合于风机、水泵类负载，既可以节省能量，又由于降速运行和软启动，从而减少了振动、噪声和磨损，延长了设备维修周期和使用寿命，并减少了对电网的冲击，所以中央空调系统普遍采用变频技术。另外运行时调整冷水机等设备的运行台数也是常用的控制技术。 １节能控制策略 １．１变频控制技术 中央空调系统的能耗由冷水机组电耗及冷水泵、冷却水泵和冷却塔风机的电耗构成。如果各冷水末端用户都有良好的自动控制，而冷水机组的制冷量必须满足用户的需要，那么节能就要靠调节冷水机组运行数量，提高其ＣＯＰ值，降低冷水泵、冷却水泵及冷却塔风机电耗来获得。有两种方法可以达到最大限度的节能效果。 （１）通常冷水机组根据负荷变化，自动调节电机的输出功率，制冷效率有一个最佳的工作条件，即有一个最佳转速，此时，压缩机的工作效率最高。在该工况下，加入变频技术，改变压缩机的转速，就会使压缩机偏离最佳工作条件，降低工作效率。以往，大型中央空调系统中冷水机组通常不采用变频调速控制。但随着科技的不断发展，未来冷水机组压缩机采用变频调速将可以提高机组部分负荷工作时的性能指标，同时变频驱动机组启动电流不会超过机组的满负荷时的工作电流，可减少设备投资，延长设备寿命。目前中央空调的变频技术主要仅应用于冷水泵、冷却水泵以及冷却塔风机。风机、水泵负载转速ｎ与流量Ｑ、扬程ｈ、功率Ｎ有如下关系： （ｎ１／ｎ２）３＝（Ｑ１／Ｑ２）３＝Ｎ１／Ｎ２ （ｎ１／ｎ２）２＝ｈ１／ｈ２ 在理论上，转速下降到额定转速的１／２时，流量下降到额定流量的１／２，扬程下降到额定扬程的１／４，而消耗的功率却是额定功率的１／８，故节能效果显著。若水泵或风机的特性与管道阻力特性不相匹配，则节能效果就差些。 （２）由多台冷水机组、冷水泵、冷却水泵、冷却塔风机的并联系统，通过冷水机等设备的台数控制来满足空调冷负荷，并及时响应空调冷负荷的变化，实现冷水机房的供冷量与末端用户的实际需冷量的匹配，在满足空调负荷的前提下通过负荷预测和优化控制以提高系统的运行效率。 １．２冷水机组群控 目前大中型建筑中广泛采用的离心式、螺杆式压缩制冷机组及蒸汽或燃气式吸收冷水机组都具有较好的冷量调节手段，使机组可以在部分负荷下工作。然而，不论采用哪种调节手段，制冷机的ＣＯＰ总随冷量变化，在最大制冷量附近出现效率最高点。当冷水机组蒸发器出口温度不变，并且通过蒸发器的水量也不 中央空调节能控制策略 邱东１，章明华２，宋勤锋２，朱文海２ （１．广州大学城能源发展有限公司，广东广州５１１４３６；２．杭州华电华源环境工程有限公司，浙江杭州３１００３０） 摘要：介绍了大型中央空调通过设备群控、变频控制等策略，以实现系统最大节能运行。 关键词：群控；变频控制；自控系统；控制策略

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)

中央空调水泵节能方案

中央空调水泵节能方案 作者admin来源浏览249发布时间08/06/25 中央空调水泵节能方案 1、中央空调运行控制方法分析 中央空调系统设计首先是根据室外气象参数和室内空调设计参数计算冷负荷，按分区结构特点，根据产品样本选择相应的设备，组合成一个系统。但空调系统绝大部分时间是在不满负荷的情况下工作。在不满负荷工作的控制方式不合理,系统能效比会大大降低。现在空调系统在运行调节方式上，风水系统主要是阀门（手动、自动阀门调节），主机利用卸荷方式,而这些方式是牺牲了阻力能耗来适应末端负荷要求，造成运行成本居高不下。 若采用变频控制，能量的传递和运输环节控制为变水量（VWV ）和变风量（VAV）,使传递和运输耦合并达到最佳温差置换,其动力仅为其它控制系统的30-60% ,而且节能是双效的，因为对制冷主机的需求能耗同时下降。主机采用变频节能控制，保持设计工况下的制冷剂运动的物理量（如温差、压力等）变化，节能较其它调荷方式明显，如约克（YORK ）的YT型离心式冷水机组,配置变频机组在部分负荷下能效比可降至冷吨，可见变频控制方式在 空调系统中应用前景十分广阔。 过去在中央空调系统中应用变频技术为什么推广难呢？可能是价格的原因吧？在变频技术、计算机自动化控制技术非常成熟的今天，用此技术与暖通空调专业技术相结合，它并不是一门高价的技术,在小功率空调中其经济性都可承受，在中央空调系统中更不应该成问题:（1）中央空调运行时间更长，节能问题更突出；（2）变频控制在整个系统中所占的造价比例不高；（3）变频控制器的容量越大, 每千瓦功率单价越低。 中央空调系统采用变频器是可行的，其投资回收一般在6 ~ 12个月以变频控制器使用寿命10年计, 其净收益在10倍投资额以上。 2、中央空调调速节能原理制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将

暖通空调节能措施

暖通空调节能措施 建筑能耗主要包括建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等需求方面的能耗，而暖通空调系统的能耗又是建筑能耗的主要构成部分，占30%～50%。因此，有效地较低暖通空调的能耗，对于节能环保具有重大意义。 一、围护结构 1、采用必要的遮阳、隔热措施 建筑物的屋顶、外墙与外窗传入室内的热量较多，建议多采用必要的遮阳措施，如选用遮阳板、双层玻璃等。屋顶宜采取隔热措施，如设置遮阳棚，屋顶花园等。 2、改善建筑围护结构的保温性能，减少冷热损失 建议围护结构加设外保温材料，采用气密性较好的门窗，加设密闭条提高门窗气密性。 二、空调室内参数设置 1、室内温度 建议降低室内温度的设置标准。在满足室内要求的前提下，适当提高夏季室内温度和降低冬季室内温度。室内制冷时温度宜设置在26℃以上，制热温度宜设置在20℃以下。 2、室内湿度 对于对室内相对湿度无严格要求的对象，建议降低室内相对湿度的设置标准。夏季室内相对湿度不大于70%，冬季相对湿度不小于30%。 3、新风量 应合理地控制新风量。对于夏季供冷、冬季供热的空调房间，新风量俞大，系统能耗愈大，在这种情况下，新风量宜控制到卫生要求的最小值。在过渡季节，宜充分利用自然通风，减少新风机组的运行时间。 在符合室内卫生条件的基础上，应利用有效手段对新风量进行控制。比如：缩减房间的换气频次；在新风入口加设旁通，设置双风机；在回风处安装CO2检测仪器，按照回风中气体的浓度自动调整新风风门的开启大小；尽量利用室外的天然新风；按照室内人员变化规律，确立新风风阀控制方式。 三、空调风系统 1、宜采用尽可能大的送风温度差，减少送风量，从而降低能耗。 2、应根据温湿度控制标准、控制精度、房间朝向、使用时间、洁净度等级等因素划分为不同的空调区域，从而避免过冷过热，减少冷热抵消等现象，避免不必要的能源浪费。 3、建议使用变风量系统代替定风量系统，对风量进行变频控制调节，能随负荷变化自动调节运行状况, 以达到节能的目的。 4、建议选用变频风机，使风机的工作频率能够以实际需求情况为依据来选择，避免了一直处于全负荷的工作状态，以节省能耗。 5、空气处理设备应最大限度地利用回风，新风量宜采用允许的最小新风量标准不要随意扩大。 6、对风管应进行必要的保温防潮处理，减少冷热损失。

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。

中央空调节能方案

中央空调节能方案在建筑能耗中，中央空调能耗一般占到了40%——60%的比例，因此如何有效降低空调能耗就成为建筑节能的重中之重。中央空调的节能可通过以下两种方法进行：（1）管理节能：在保障建筑物舒适的前提下，通过对行为的约束管理或通过调整设备的不合理运行状态来达到节能的目的。（2）技术节能：技术节能是通过先进的科学技术，通过对建筑物内用能设备的改进来达到节能的目的，技术节能有两种方法，一种是提高用能设备的效率，另一种是通过技术手段设备的调整运行状态，从而避免不必要的能源浪费。总之，要想真正是实现建筑物的节能不仅要利用技术有段进行节能改造，而且还必须配合有效的管理节能手段，只有两者有效的配合才能达到节能的最大化。一、管理节能目前我国建筑内的中央空调系统大部分设计都趋于保守，存在配置过大，管理不便的现象，空调设计很少从节能的角度来进行考虑，这种状况无疑增加了中央空调的能耗。为了达到节能的效果，需要做到“功能适当，运行合理”，在保持舒适度的前提下，尽可能地降低能耗，同时应该有切实可行的管理手段，使得系统运行科学、合理，操作简单、方便。要实现对重要空调的管理节能我们必须首先能够找到空调系统存在哪些能耗浪费的地方，设备存在怎样的不合理运行状态等，只有找到了原因，我们才能够找到相应的解决途径，因此，要想实现中央空调系统的节能，就必须对中央空调的系统进行节能诊断。1、主机空调主机是空调系统中装机容量最大的设备，物业部门一般对其维修保养都很重视，基本能做到运行状况的连续记录，但是记录数据往往没有用于指导设备的高效运行，为了有效地对中央空调进行诊断，我们可以根据运行记录的数据对系统存在的问题做出诊断。在一般的电制冷主机运行记录表中，都会记录主机的蒸发温度和冷水出水温度，一般对于水冷方式的主机来说，蒸发温度要比出水温度低3——4℃，实际值若超出这个数值，则说明蒸发器或制冷剂有问题，应注意检修。同时，一般冷凝温度要比冷却水出水温度高2——4℃，若实际运行情况超出此值，大多是主机的冷凝器有问题，应注意及时清洗。在实际的运行中往往出现这样的情况：冷水的供回水温差在2——3℃之间，说明空调末端符合不大，但是冷却水出水温度很高，且冷凝压力很高，导致主机的负荷在

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

办公楼中央空调系统变频节能改造方案

摘要在我国经济快速发展的大背景下，能源（水、电、油）的消 耗在企业中所占的比重越来越高，也受到愈来愈大的重视。同时由于房地 产的快速发展需求，中央空调的市场需求呈现强劲的增长趋势。在市场容 量不断增大的吸引下，越来越多的厂家加入到商用中央空调的领域。变频 技术应用于中央空调系统，对提升中央空调自动化水平、降低能耗、减少 对电网的冲击、延长机械及管网的使用寿命，都具有重要的意义。 关键字中央空调系统；水泵；风机；变频器 Abstract Keywords 1 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，而且是某些生活环境或生产工序中所必须配备的，即所谓人造环境，不仅是温度的要求，还有湿度、洁净度等。之所以要求配置中央空调系统，目的在于提高产品质量，提高人的舒适度，而且集中供冷供热效率高，便于管理，节省投资等。为此，几乎所有企业、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，它是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，但由于它的电能消耗非常之大，是用电大户，几乎占了用电量的50%以上，因此其日常开支费用很大。 中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计的，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，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、D/A转换模块、温度传感器、温度模块等部件的有机结合，可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，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。 2 中央空调系统构成及工作原理 如图1所示，中央空调系统主要由以下几个部分组成。 2.1 冷冻机组

中央空调系统节能改造方案

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