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次泵系统与一次泵变流量系统优缺点设计要点及控制逻辑

次泵系统与一次泵变流量系统优缺点设计要点及控制逻辑
次泵系统与一次泵变流量系统优缺点设计要点及控制逻辑

一次泵变流量系统(VPF)

1、 控制方式

冰机控制

负荷测定:蒸发器的流量和温差

冷量调节:

与活塞机组的介跃调节不一样,离心冷水机组的控制是根据实际需求负荷的大小来控制压缩机的运行状态,最终通过改变导叶开度的大小来控制。改变导叶开度的大小,可调节制冷剂循环流量,控制蒸发温度,调节制冷量,最终达到加载、卸载,控制出水温度的目的。这种调节可实现无级连续调节,可精确调节到负荷要求,精密控制出水温度。模糊逻辑根据温度误差(与设定值的偏差)和变化速度求出所需的加载/卸载量,从而将冷水温度控制在设定的范围内。导叶电机根据4~20mA 的电流输入信号,每%地增加或减小导叶的开启度,这样的调节足以保证经导叶调节后流量的连续性,实现无级调节。加载时,导叶开启度增大;卸载时导叶开度减小。高精度的导叶连续调节可精确控制水温在±℃以内。见图2。控制系统根据温度偏差值和温度变化速度来确定是否需要加载、卸载或保持容量不变。见表1。

在接近系统的安全阈值时,会进行加载或卸载限制。图3示出了出水温度控制的循环。 “—→”代表系统控制

“—→”代表控制系统实施操作后有可能引起的现象如图3所示,系统控制和实施控制操作

后而需要的进一步控制形成封闭循环。控制操作的实施最终通过导叶开并增大或减小来完成。控制系统经过综合使导叶维持在某一开启度进行制冷或达到安全限而关机。 例如机组刚开机过程的加载过程,在电流限制的同时导叶由小逐渐开大,冷水温度不断下降,达到制冷的目的。当机组达到负荷后,出水温度已达到或低于设定点的温度,这时进行卸载过程,导叶逐渐关小,出水温度基本维持不变,电流逐渐减小,最终维持在部分负荷运行。如果负荷过低,使机组导叶关小到某一值时,排气温度达到保护限,控制导叶不能继续关小(或导叶已关到最小),则导叶维持该状态运行,出水温度将进一步下降,当下降到低于出水温度设定点3℃以下时,则机组由控制系统控制进行安全关机。或进入再循环运行模式控制。

冰机加减机:

加机(4种方式?):

1.冷冻水系统供水温度T S1高于系统设定温度T SS 并持续一段时间

2.压缩机运行电流百分比(适用于出水温度精度要求高的场合,需要注意机组出力和运行电流不符合的情况)

3.计算负载

4.如运转中主机已达最大流量,则须加开一台主机(发生机率不高)。

减机:

1.依压缩机电流百分比(1

运行机组台数%RLA(运行机组)%设定-∑≥

) *△T

3.系统流量

加减机逻辑:冷冻站管理器将监测供回水总管的温度,同时监测冷机的负荷。

当水系统的计算冷负荷达到运行冷机额定制冷量的80%(可调),并持续20分钟(可调),则冷冻站管理器将增开站房内下一个可用的运行时间最短的制冷单元。

当水系统的冷负荷低于运行冷机的总名义额定制冷量的20%,并持续20分钟(可调),冷冻站管理器将根据启动顺序或者运行时间,选择关闭适当的制冷单元。

现有配置会监视系统内末端机电设备的运行、故障等状态,从而对制冷单元的启用选择和制冷单元之间故障切换有实时准确的判断。

水泵控制

水泵控制依据:压差为主(用户侧压差控制,最好是最不利处用户,各回路都是并联,有区别吗),温差为辅的空调冷冻水控制。(应该是压差控制或温差控制?)

通过安装在冷冻水管供回水压差传感器测量供回水之间的压差,与设定压差比较,采用PID运算策略,调节冷冻水泵转速满足系统流量:

水泵加减台数方案:

目前,确定泵组运行台数的一般原则为台数最少原则,即单台泵可以满足使用需求,则不使用多台泵;在多台泵并联的泵组系统中,两台泵可以满足使用需求,则不使用三台泵,以此类推。传统的加减载模式为当运行中的泵组均升至最大频率时,则将泵的数量加载一台;运行中的泵组均降至(设定)最小频率时,则将泵的数量减载一台。在加载或减载泵时,加载泵的频率由零开始逐渐增加,其他泵的频率由最大频率逐渐减小,直至所有泵的频率达到最优运行频率为止;减载泵时,剩余泵的频率由最小频率逐渐上升,直至所有泵的频率达到最优运行频率为止。

在实际应用中,即使有的并联泵组运行台数的确定不遵从台数最少原则,也多与其它相关设备开启的台数相关联。比如中央空调冷冻水系统,开启冷水机组的台数与开启水泵的台数相同,这种由机组数决定水泵数的被动模式不能保证泵组的效率最高,因此不是最优方法。现有技术中变频泵组台数的确定方法一般效率低,耗能高,无法满足目前节能减排的需求。另外,传统模式下的变频泵组在加载和减载时,与正常变速控制逻辑(即泵组正常工作下满足压差、流量或温度等需求的控制逻辑)衔接困难,泵组频率的震荡幅度大,工作点的确定耗时长,一般需要5分钟甚至更长时间,严重影响泵组的使用性能、可靠性以及寿命,同时降低泵组的工作效率。

旁通阀控制

回水总管流量控制或冰机前后压差控制

2、一次泵变流量系统应用中需注意的问题:

、冷水机组的流量变化范围

为防止蒸发器结冰、水流由湍流变为层流、水流对铜管的冲蚀,一次水流量必须在一定范围内。因此需要选择最小流量尽可能低的冷水机组。蒸发器最小流量由蒸发器的类型、回程以及管束尺寸决定。通常机组效率越高,机组蒸发器流量变化的范围就越窄。目前离心机的最小流量一般都能达到设计流量的30%左右。

冷水机组最小允许水流量:一般要小于设计流量的50%。(目前离心机最小允许流量可以达到设计流量的30%,本项目离心机是多少?本项目没有相关参数,据了解约克和特灵的最小允许流量可以达到设计流量的30%)

、冷水机组的允许冷水流量变化率

由于蒸发器中水流量的较快变化能引起控制不稳定和压缩机的回液与停机,应尽量选择可允许流量变化率值高的机组。在一般的一次泵变流量系统中,允许流量变化率应取25%-30%,这意味着加载一台冷水机组后(假定流量变化50%),大约1.5min系统就可以稳定运行。

冷水机组能承受的水流量变化率,即每分钟的水流的改变量,%fullflow/min:一般推荐25~30%。(目前各生产厂商推荐的流量变化率差异较大,每分钟2%-30%不等,本项目离心机是多少?本项目没有相关参数,据了解约克和特灵的最大流量变化率可以达到50%)

、注意水系统流量的测量与旁通控制

供回水干管上加设一旁通调节阀,该阀是保证冷水机组蒸发器侧的流量不低于其最小流量要求,确保冷水机组的正常运行。阀的调节是依据检测的流量信号而进行,因而对流量的检测必须准确。一般选择测量精度较高的电磁流量计为宜,同时应注意定期标定、校正;此外,阀的调节需快速,为满足流量与阀门的开度成线性关系以及考虑到阀门的实际流量特性,选择等百分比特性的调节阀为宜。

、注意系统周转时间。

一般情况下冷水机组厂家会提供一系统周转时间,设计时应对整个水系统周转时间进行计算,校核是否大于厂家所给的值。若系统周转时间长,说明该系统利于机组控制的稳定,否则.需采取改善措施。

、精确的控制系统

3、系统优缺点

特点:

1.与二次泵系统关键区别是旁通管的作用改变(二次:调节供回水压差;一次:保证机组的最小流量)

2.冷冻水流量的控制和冷量的控制是分开独立的

3.流量计和控制系统是必不可少的

优点:

1节能

2降低初投资

3减少机房面积

缺点与问题

(设计与运行中的问题):

1系统实施、调试增加难度

2蒸发器水流量突然变化

加机的时候容易出现问题

3使用同型号同压力降的机组时,系统运行会比较好

4需要更加复杂的控制系统

5需要同时控制机组的负荷调节和水量调节阀

6更加复杂的旁通控制

7冷水机组分级启停控制复杂

8可能出现的故障

9专用控制器。(配合节能软体)

10需精确的PID控制阀。

11需要更精准的控制系统及调节冰水主机、控制阀及pump顺序控制。

12更长的试车时间。

13完整的教育训练。

一次定流量二次变流量系统

1、控制方式

二次泵系统的负荷调节

冰机控制

冷量调节:同上(出水温度是检测一次侧还是二次侧?)用于单机的冷量调节应该是一次侧

冰机加减机(台数控制,一般说的加减载也是是台数加减?):

1流量调节(常采用):

2负荷调节(控制精度较高场合):

3二次侧供水温度

供水温度,或旁通水流方向

当旁通水流量支援供水时,也就是旁通管内的水流方向是从回水侧流向供水侧,加机;或,当二次侧供水温度大于设定值时,表明投入的主机数量不够,加机

旁通水流方向和水流量

当旁通管内的水流是从供水侧流向回水侧,并且旁通水流量达到一台主机水流量的110%,减机;

一次泵控制方式

流量调节(常采用):

负荷调节(控制精度较高场合):

二次水泵控制

控制方式:压差控制。

设定一个供回水压力波动范围,当负荷变化引起管网流量改变时,供回水压力随之波动,当超过设定上限值且水泵频率达到时减少泵的运行台数,当低于设定下限值时增加泵的运行台数。

旁通管

无阀,一般有流量计,温度压力显示等

低温差综合症

解决措施:(1)确保空气冷却器(盘管)具有足够的换热能力,使空气冷却器(盘管)的水温差最大,避免采用大流量小温差的方法获得换热能力。(2)系统设计合理,系统负荷设计准确,选择合理的末端设备电动控制阀门。(3)在一次泵定流量系统中适当增大一次泵的容量。(4)在二次泵变流量系统的一次泵上安装变频器或在平衡管上增加止回阀。

“低温差综合症”是二次泵变流量系统和一次泵定流量水系统中最常见、也是最容易引起控制失调的问题。它的主要症状是:

(1)系统的供回水;fit差小,导致负荷侧流量高于设计值。

(2)冷水机组加、减机失调,机组的运行效率降低;

(3)系统供水和回水混合,导致供水温度升高、冷库末端去湿能力降低,房间的温、湿度偏高。

3、系统优缺点

特点:

1.旁通管的作用(二次:调节供回水压差;一次:保证机组的最小流量)

2.流量需求和机组冷量对应

优点:

1.因系统分二回路,控制单纯(各别控制)。

2.试车及开停主机容易。

3.一次冰水流量稳定。

4.二次冰水pump因以变频控制可省能源。

缺点与问题

1.初设成本较高。(多送水pump)

2.占地面积大。

3.低温差综合症(逆向混水)

冰机变频的适用情况

对于单台冰机制冷的情况,变频有明显节能意义。

对于两台以上冰机制冷的情况,变频的节能意义不大(注意:变频与冷量调节是两回事(类似于汽车档位与油门的情况?)。冷量调节是通过调节压缩机导叶开度来实现。而变频的作用是1提高效率2防止喘振。),是因为机组的效率一般在50%~75%负荷时最大,当系统负荷小于50%时,比如30%,开启一台冰机,则冰机的负荷在60%,效率已经很高,不需要再变频调节。

二次泵系统与一次泵变流量系统优缺点、设计要点及控制逻辑

一次泵变流量系统(VPF) 1、控制方式 冰机控制 负荷测定:蒸发器的流量和温差 冷量调节: 与活塞机组的介跃调节不一样,离心冷水机组的控制是根据实际需求负荷的大小来控制压缩机的运行状态,最终通过改变导叶开度的大小来控制。改变导叶开度的大小,可调节制冷剂循环流量,控制蒸发温度,调节制冷量,最终达到加载、卸载,控制出水温度的目的。这种调节可实现无级连续调节,可精确调节到负荷要求,精密控制出水温度。模糊逻辑根据温度误差(与设定值的偏差) 和变化速度求出所需的加载/卸载量,从而将冷水温度控制在设定的范围内。导叶电机根据4~20mA 的电流输入信号,每0. 3 %地增加或减小导叶的开启度,这样的调节足以保证经导叶调节后流量的连续性,实现无级调节。加载时,导叶开启度增大;卸载时导叶开度减小。高精度的导叶连续调节可精确控制水温在±0. 3 ℃以内。见图2。控制系统根据温度偏差值和温度变化速度来确定是否需要加载、卸载或保持容量不变。见表1。 在接近系统的安全阈值时,会进行加载或卸载限制。图3示出了出水温度控制的循环。

“—→”代表系统控制 “—→”代表控制系统实施操作后有可能引起的现象如图3 所示,系统控制和实施控制操作后而需要的进一步控制形成封闭循环。控制操作的实施最终通过导叶开并增大或减小来完成。控制系统经过综合使导叶维持在某一开启度进行制冷或达到安全限而关机。 例如机组刚开机过程的加载过程,在电流限制的同时导叶由小逐渐开大,冷水温度不断下降, 达到制冷的目的。当机组达到负荷后,出水温度已达到或低于设定点的温度,这时进行卸载过程,导叶逐渐关小,出水温度基本维持不变,电流逐渐减小,最终维持在部分负荷运行。如果负荷过低,使机组导叶关小到某一值时,排气温度达到保护限,控制导叶不能继续关小(或导叶已关 到最小) ,则导叶维持该状态运行,出水温度将进一步下降,当下降到低于出水温度设定点3 ℃以下时,则机组由控制系统控制进行安全关机。或进入再循环运行模式控制。 冰机加减机: 加机(4种方式?): 1. 冷冻水系统供水温度T S1高于系统设定温度T SS并持续一段时间

二次泵系统与一次泵变流量系统优缺点设计要点及控制逻辑

一次泵变流量系统(VPF) 1、 控制方式 冰机控制 负荷测定:蒸发器的流量和温差 冷量调节: 与活塞机组的介跃调节不一样,离心冷水机组的控制是根据实际需求负荷的大小来控制压缩机的运行状态,最终通过改变导叶开度的大小来控制。改变导叶开度的大小,可调节制冷剂循环流量,控制蒸发温度,调节制冷量,最终达到加载、卸载,控制出水温度的目的。这种调节可实现无级连续调节,可精确调节到负荷要求,精密控制出水温度。模糊逻辑根据温度误差(与设定值的偏差) 和变化速度求出所需的加载/卸载量,从而将冷水温度控制在设定的范围内。导叶电机根据4~20mA 的电流输入信号,每0. 3 %地增加或减小导叶的开启度,这样的调节足以保证经导叶调节后流量的连续性,实现无级调节。加载时,导叶开启度增大;卸载时导叶开度减小。高精度的导叶连续调节可精确控制水温在±0. 3 ℃以内。见图2。控制系统根据温度偏差值和温度变化速度来确定是否需要加载、卸载或保持容量不变。见表1。 在接近系统的安全阈值时,会进行加载或卸载限制。图3示出了出水温度控制的循环。 “ —→”代表系统控制 “ —→”代表控制系统实施操作后有可能引起的现象如图3 所示,系统控制和实施控制操作 后而需要的进一步控制形成封闭循环。控制操作的实施最终通过导叶开并增大或减小来完成。控制系统经过综合使导叶维持在某一开启度进行制冷或达到安全限而关机。 例如机组刚开机过程的加载过程,在电流限制的同时导叶由小逐渐开大,冷水温度不断下降,达到制冷的目的。当机组达到负荷后,出水温度已达到或低于设定点的温度,这时进行卸载过程,导叶逐渐关小,出水温度基本维持不变,电流逐渐减小,最终维持在部分负荷运行。如果负荷过低,使机组导叶关小到某一值时,排气温度达到保护限,控制导叶不能继续关小(或导叶已关到最小) ,则导叶维持该状态运行,出水温度将进一步下降,当下降到低于出水温度设定点3 ℃以下时,则机组由控制系统控制进行安全关机。或进入再循环运行模式控制。 冰机加减机: 加机(4种方式?): 1. 冷冻水系统供水温度T S1高于系统设定温度T SS 并持续一段时间 2. 压缩机运行电流百分比(适用于出水温度精度要求高的场合,需要注意机组出力和运行电流不符合的情况) 3.计算负载 4.如运转中主机已达最大流量,则须加开一台主机(发生机率不高)。 减机: 1.依压缩机电流百分比(1 运行机组台数%RLA(运行机组)%设定-∑≥ ) 2. flow*△T 3.系统流量

一次泵变流量系统的设计

一次泵变流量系统的设计 郝庆1) 张子平1) 穆丽慧2) 1)(河北工程大学) 2)(海南元正建筑设计咨询有限责任公司天津分公司) 摘 要 一次泵变流量V PF(variable primary flow)系统是中央空调系统的最新布置形式,与一二次泵系统相比在初投资和运行费用上更具有优势。目前国内一些采用一次泵变流量系统的工程在运行中出现许多问题,本文从制冷机组的选择、旁通流量的设计、机组的启停控制、泵和机组的布置方式、一次泵变流量控制方式的选择、机房外的布置6个方面说明V PF的设计要点。 关键词 V PF 设计 一二次泵系统 大流量小温差 The design of variable primary flow system H ao Qing1) Zhang Ziping1) M u Lihui2) 1)(Hebei Eng ineering University) 2)(H ainan Yuanzheng Architectural Design&Consultation Co.,Ltd.) ABSTRACT Variable primary flow system is the new est system of center air conditioning sys tems,which has larg e advantages in first cost and operational cost than primary/secondary sys tems.M any domestic eng ineering applying VPF ex ists many questions.The key of VPF design is advised from six sides of chiller selection,bypass flow design,chiller sequencing,pump and chiller configuration,VPF control modes selection and configuration outside plant. KEY WORDS VPF;design;primary/secondary systems;low temperature difference and high flow 中央空调系统是根据最大冷/热负荷设计的。由于冷/热负荷受气候等因素影响经常变化,使中央空调系统大多数时间在部分负荷工况下运行,同时由于风机盘管除污器未及时清理,风机盘管选型不合适,风机盘管内空气的分布不均匀,末端使用的三通阀、管网的布置不合理等原因,使中央空调2个水系统绝大多数时间在大流量小温差下运行,造成系统运行费用的增加[1]。因此提高中央空调水系统的供/回水温差,降低空调运行成本,受到越来越多的关注。随着空调机组自动控制技术的发展,空调机组蒸发器和冷凝器的流量已经允许在一定范围内变化,一般为设计流量的30%~130%,这使得水泵变流量运行成为可能。中央空调水系统形式经历了一二次泵系统(一次泵定速,二次泵定速),一二次泵系统(一次泵定速,二次泵变速),移除了自力式流量控制阀,一次泵变流量系统,压差变送器代替流量表,独立压力流量控制阀的使用,风机盘管控制阀的发展(控制水泵频率的压差传送器从供回水干管上移到最不利环路上和将压力独立控制阀安装在风机盘管上),热回收机组8个发展阶段[1]。一次泵变流量系统作为中央空调水系统的最新布置方式,更好地解决了一二次泵系统出现的问题,特别在初投资、运行费用方面具有突出优势[2]。国内很多工程都采用了一次泵变流量系统,但出现了系统运行不稳定、末端过冷或者过热、压差旁通控制阀长期关闭、变频器频率变化范围过小等现象。 1 一二次泵系统存在的问题 1)所有的一二次泵系统在一次网和二次网的管接处都有一个汇合点,如图1上O点。当二次 第7卷 第6期 2007年12月 制冷与空调 REFRI GERA T ION AN D AIR-CON DIT I ON ING 47 51 收稿日期:2006 09 01 通讯作者:郝庆,Email:haoqing8866@https://www.doczj.com/doc/913428320.html,

一次泵变流量系统

随着设计水平及机械加工水平的进步,冷水机组的效率越来越。这使得冷水机房的能耗结构发生了较大的变化。水泵的能耗比例已经成为一个比较重要部分,所以如何在水泵的节能措施上去的取得进展已成为一项重要课题。 通常来说,空调系统是按照满负荷设计的,当负荷变化时,虽然冷水机组可以根据负荷调节相应的冷量输出,但是常规冷水系统在在冷水机组的蒸发器侧的流量配置是固定的,定流量的冷冻水泵能耗没有跟随主机的部分负荷运行而变化水量。也没跟着冷水机组减载。近年来在电子及自控技术的辅助下,冷水机组的制造技术得到有效提高,尤其是机组对负荷变化的响应时间大大缩短。先进的冷水机组可以在极大的范围内变流量运行;同时,与通过供水温度来控制机组负荷一样,变蒸发侧水流量控制机组负荷运行,同样能够保证出水温度在允许的偏差范围内正常运行。因此,当负荷变化时,可以使冷水机组的蒸发器侧流量随用户的需求而变化,从而节约蒸发器侧水泵的能耗,同时可使用流量保护措施使机组在流量允许的范围内运行。 在管路系统固定不变的前提下,变频水泵的效率特性和水系统的阻力特性接近,理论上水泵的能耗与流量成3次方的关系,系统的阻力随着部分负荷时流量的下降而下降[(水量1/水量2)2=水阻1/水阻2]。如果蒸发侧的流量允许随着负荷的变化而变化,那么蒸发侧的水泵就无需全年保持夏季设计日的满载流量,在部分负荷运行时段,水泵如冷水机组一样,部分负荷时流量减小,与此同时水泵的能耗大幅降低从而达到节能的目的。 目前,较通行的水系统设计通常有两种方式:1.一次泵定流量系统2.二次泵变流量系统。相对于这两 一次泵变流量系统中选择可变流量运行的冷水机组,当机组运行时,蒸发器的供回水温差基本恒定,蒸发侧流量随负荷侧流量的变化而改变,从而达到“按需供应”,并使得降低水泵在部分负荷时的供水量成为可能,最终降低系统运行能耗。末端冷量由冷冻水量调配,冷水机组生产的冷量由流经蒸发器的水流量和相对固定的温差决定。其系统形式类似于一次泵定流量系统,增加了一套自控系统,同时定流量水泵变

一次泵冷水变流量系统设计及控制策略

一次泵冷水变流量系统设计及控制策略 摘要一次泵变流量系统与一次泵定流量/二次泵变流量系统相比具有初投资小、节省制冷机房占地面积和降低运行费用等优点。本文阐述了一次泵变流量系统在工程应用时在设计上应注意的问题以及应采取的相关控制策略。 关键词一次泵冷水变流量系统设计控制策略

0 引言 随着经济的发展和人们生活水平的提高,空调能耗在生产和生活总能耗的比重越来越大,目前国内空调能耗占居民建筑能耗的25%~35%,占公共建筑能耗的30%~45%。空调系统年能耗中冷水机组的能耗约占33%,水泵能耗约占22%,冷却塔能耗约占2%,风机能耗约占43%,尽管水泵功率较小,但水泵能耗却占到制冷机房能耗的2/3[1]。可见,如果水系统采用节能技术,具有很大的节能空间。空调水系统的发展经历了定流量,一次泵定流量/二次变流量,随着制冷机组控制技术的发展,近年来一次泵变流量系统也不断得到应用。目前离心机蒸发器最小冷水流量可降到设计流量的30%左右[2],螺杆机蒸发器最小冷水流量可降到设计流量的40%左右[3],蒸发器最小允许水流量与冷水机组品牌有关,在工程应用中须向产品制造厂家进行详细咨询。在一定范围内改变蒸发器水流量,不会对冷水机组的效率及稳定性产生影响,这为一次泵变流量系统的工程应用提供的技术保障,但是要充分发挥一次泵变流量系统减少初投资及节能潜力,在实际应用中应如何进行系统设计,怎样进行系统控制,是暖通设计师值得关注的问题。 1 冷水变流量系统常用类型 “变流量系统”是指在水路系统的空调末端使用二通调节阀的系统,是与水路系统末端使用三通调节阀或不使用调节阀的“定流量系统”相对而言的。所谓“变流量”与“定流量”均是指输送冷水的水路系统的流量是变化的。变流量系统根据其系统构成形式不同,又可分为“相对的变流量系统”,即冷量制备环路是定流量,而冷量输送环路是变流量(如一次泵定流量/二次泵变流量系统(图1)、传统的一次泵变流量系统(图2));和“真正的变流量系统”,即冷水机组蒸发器变流量系统(如一次泵变流量系统(图3))。 图1 一次泵定流量/二次泵变流量系统 一次泵定流量/二次泵变流量系统利用旁通管将冷量制备环路和冷量输配环路在水力上分离开来,因此这里的旁通管除了具有旁通流量使冷量制备环路保持定流量运行的作用外,另外还有“解耦”的作用,防止一次泵和二次泵串联运行。这种系统型式有时会在旁通管上设一个止回阀,以防止回水通过旁通管回流到供水端与冷水机组的出水混合而升高系统供水

次泵系统与一次泵变流量系统优缺点设计要点及控制逻辑

一次泵变流量系统(VPF ) 1、 控制方式 冰机控制 负荷测定:蒸发器的流量和温差 冷量调节: 与活塞机组的介跃调节不一样,离心冷水机组的控制是根据实际需求负荷的大小来控制 压缩机的运行状态,最终通过改变导叶开度的大小来控制。改变导叶开度的大小,可调节 制冷剂循环流量,控制蒸发温度,调节制冷量,最终达到加载、卸载,控制出水温度的目的。 这种调节可实现无级连续调节,可精确调节到负荷要求,精密控制出水温度。模糊逻辑根 据温度误差(与设定值的偏差)和变化速度求出所需的加载/卸载量,从而将冷水温度控 制在设定的范围内。导叶电机根据4?20mA 的电流输入信号,每%地增加或减小导叶的 开启度,这样的调节足以保证经导叶调节后流量的连续性,实现无级调节。加载时,导叶开 启度增大;卸载时导叶开度减小。高精度的导叶连续调节可精确控制水温在土C 以内。 见图2。控制系统根据温度偏差值和温度变化速度来确定是否需要加载、卸载或保持容 量不变。见表1。 在接近系统的安全阈值时,会进行加载或卸载限制。图3示出了出水温度控制的循环。 “一-”代表系统控制 “一-”代表控制系统实施操作后有可能引起的现象如图 3所示,系统控制和实施控制操 作 后而需要的进一步控制形成封闭循环。控制操作的实施最终通过导叶开并增大或减小 来完成。控制系统经过综合使导叶维持在某一开启度进行制冷或达到安全限而关机。 例如机组刚开机过程的加载过程,在电流限制的同时导叶由小逐渐开大,冷水温度不断 下降,达到制冷的目的。当机组达到负荷后,出水温度已达到或低于设定点的温度,这时进 行卸载过程,导叶逐渐关小,出水温度基本维持不变,电流逐渐减小,最终维持在部分负荷 运行。如果负荷过低,使机组导叶关小到某一值时,排气温度达到保护限,控制导叶不能继 续关小(或导叶已关到最小),则导叶维持该状态运行,出水温度将进一步下降,当下降到 低于出水温度设定点3C 以下时,则机组由控制系统控制进行安全关机。或进入再循环运 行模式控制。 冰机加减机: 加机(4种方式?): 1?冷冻水系统供水温度T si 高于系统设定温度T ss 并持续一段时间 2?压缩机运行电流百分比(适用于出水温度精度要求高的场合,需要注意机组出力和运 行电流不符合的情况) 3?计算负载 4.如运转中主机已达最大流量,则须加开一台主机 (发生机率不高)。 减机: * △ T 3.系统流量 加减机逻辑:冷冻站管理器将监测供回水总管的温度,同时监测冷机的负荷。 当水系统的计算冷负荷达到运行冷机额定制冷量的 80%(可调),并持续 20 分钟(可 调),则冷冻站管理器将增开站房内下一个可用的运行时间最短的制冷单元。 当水系统的冷负荷低于运行冷机的总名义额定制冷量的 20%,并持续 20 分钟(可调), 1.依压缩机电流百分比(%没定 %RLA 运行机组)) 运行机组台数 1

一次泵变流量水系统控制策略的研究

一次泵变流量水系统控制策略的研究 随着我国经济的高速发展,建筑能耗占社会总能耗的比例越来越大,已由2007年的24.5%增加到2012年的32%,而大型公共建筑能耗占建筑总能耗的22%,中央空调系统的耗电量占大型公共建筑总耗电量的50~60%,中央空调系统必将成为建筑节能的重点。作为目前最有效的节能措施之一,中央空调一次泵变流量水系统的研究和应用逐渐受到人们的重视。但是在实际运行过程中,变频水泵往往不能按照设计要求进行变频,达不到理想的节能效果。 本文针对一次泵变流量水系统的控制方式及控制策略进行研究,主要包括以下内容:本文阐述了一次泵变流量水系统的一些基本理论和常用的控制方式,提出了一次泵变流量水系统设计及应用中的几个关键技术问题。对一次泵变流量水系统在不同控制方式下的水力工况进行了比较分析,探讨了不同控制方式的适用条件及节能效果。几种控制方式节能效果为:定温差>变压差控制>定末端压差>定干管压差。 另外针对目前实际工程中存在的问题进行了分析,为设计人员提供参考。然后以重庆某办公楼为研究对象,对其地源热泵机组及冷冻水泵进行测试。通过数据分析,发现水系统存在“大流量小温差”的问题,且冷冻水泵也没有按照设计进行变流量运行。 造成此问题的主要原因为其控制策略没有起到实际的调节作用。接着根据水系统测试的分析情况,对该办公楼的控制策略提出了两点改进建议:针对采用的定末端压差控制法提出了阀位控制加温度控制的改进建议,通过对控制原理的详细分析指出该控制法具有节能效果好且控制稳定等优点,并给出了具体的调节策略,针对办公楼末端风机盘管过多的问题提出了等效阀门开度的计算方法并以

一次泵冷水变流量系统设计及控制策略正文

一次泵冷水变流量系统设计及控制策略 华东交通大学 罗新梅 摘要一次泵变流量系统与一次泵定流量/二次泵变流量系统相比具有初投资小、节省制冷机房占地面积和降低运行费用等优点。本文阐述了一次泵变流量系统在工程应用时在设计上应注意的问题以及应采取的相关控制策略。 关键词一次泵冷水变流量系统设计控制策略 0 引言 随着经济的发展和人们生活水平的提高,空调能耗在生产和生活总能耗的比重越来越大,目前国内空调能耗占居民建筑能耗的25%~35%,占公共建筑能耗的30%~45%。空调系统年能耗中冷水机组的能耗约占33%,水泵能耗约占22%,冷却塔能耗约占2%,风机能耗约占43%,尽管水泵功率较小,但水泵能耗却占到制冷机房能耗的2/3[1]。可见,如果水系统采用节能技术,具有很大的节能空间。空调水系统的发展经历了定流量,一次泵定流量/二次变流量,随着制冷机组控制技术的发展,近年来一次泵变流量系统也不断得到应用。目前离心机蒸发器最小冷水流量可降到设计流量的30%左右[2],螺杆机蒸发器最小冷水流量可降到设计流量的40%左右[3],蒸发器最小允许水流量与冷水机组品牌有关,在工程应用中须向产品制造厂家进行详细咨询。在一定范围内改变蒸发器水流量,不会对冷水机组的效率及稳定性产生影响,这为一次泵变流量系统的工程应用提供的技术保障,但是要充分发挥一次泵变流量系统减少初投资及节能潜力,在实际应用中应如何进行系统设计,怎样进行系统控制,是暖通设计师值得关注的问题。 1 冷水变流量系统常用类型 “变流量系统”是指在水路系统的空调末端使用二通调节阀的系统,是与水路系统末端使用三通调节阀或不使用调节阀的“定流量系统”相对而言的。所谓“变流量”与“定流量”均是指输送冷水的水路系统的流量是变化的。变流量系统根据其系统构成形式不同,又可分为“相对的变流量系统”,即冷量制备环路是定流量,而冷量输送环路是变流量(如一次泵定流量/二次泵变流量系统(图1)、传统的一次泵变流量系统(图2));和“真正的变流量系统”,即冷水机组蒸发器变流量系统(如一次泵变流量系统(图3))。 图1 一次泵定流量/二次泵变流量系统 一次泵定流量/二次泵变流量系统利用旁通管将冷量制备环路和冷量输配环路在水力上分离开来,因此这里的旁通管除了具有旁通流量使冷量制备环路保持定流量运行的作用外,另外还有“解耦”的作用,防止一次泵和二次泵串联运行。这种系统型式有时会在旁通管上设一个止回阀,以防止回水通过旁通管回流到供水端与冷水机组的出水混合而升高系统供水温度,影响供冷效果。 一次泵定流量/二次泵变流系统的出现是为了适应末端负荷变化时,节约流量输送能量的需要;在多环路水系统中,如果各环路阻力损失相差太大,或因使用功能、运行时间不同,要求分别管理等情况的需要;把一个系统的泵送压头分成两部分,当满负荷时一次泵二次泵串联运行,而在部分负荷时为旁通分流系统,节省冷水输送能量的需要;在超高层建筑中采用二级泵结合板式换热器,实现水系统竖向分区,解决系统底部承压的问题的需要。

一次泵二次泵变流量系统能耗分析

一次泵/二次泵变流量 系统能耗分析 同济大学 董宝春☆ 刘传聚 刘 东 赵德飞 摘要 以上海通用汽车有限公司制冷站为例,比较了一次泵和二次泵变流量系统的能耗,结果表明,一次泵系统的耗电量仅为二次泵系统的68%。 关键词 一次泵 二次泵 变流量 变频控制 En e r g y c o ns u m p ti o n a n a l ysis of p ri m a ry p u m p a n d p ri m a ry2s e c o n d a ry p u m p s yst e ms wit h v a ri a bl e fl o w r a t e By Dong Baochun★,Liu Chuanju,Liu Dong and Z hao Defei Abst r a ct Taking t he ref rigeration station of Shanghai GM Co.L t d.as a n example,comp ares t he energy consump tion betwee n p rimary p ump and p rimary2secondary p ump syste ms wit h variable flow rate. The result shows t hat t he elect ricity consump tion of p rimary p ump system is only68%of t hat of t he p rimary2 secondary p ump syste m. Keywor ds p rimary p ump,secondary p ump,variable flow rate,variable f reque ncy cont rol ★Tongji University,Shanghai,China 0 引言 在空调系统能耗中,水泵耗能占很大一部分。变频技术在冷水泵中的合理应用,可以有效地减少空调能耗。然而,水泵变频控制技术在国内的应用并不很普及,空调工程中水泵采用变频技术的仅占10%左右[1],由于人们对一次泵变频系统的可靠性存在怀疑,故对一次泵进行变频的应用实例尤其少,但它有着较大的节能空间。二次泵变频控制技术用于空调冷水泵在美国已将近30年[2],在我国也有成功运行的例子。二次泵变频系统比较适合系统大、空调负荷变化大、能源中心与空调建筑相对位置较远的情况。本文以一大型工厂制冷站为例,对一次泵和二次泵水系统变流量控制进行能耗分析。 1 工程概况 上海通用汽车有限公司(以下简称通用公司)占地面积55万m2,建筑面积23万m2,设有冲压、车身、油漆、总装和动力总成五大车间。所有生产车间的供冷、供热都由制冷站负担,总冷负荷为54 MW,总热负荷为16.4MW。配置16DF100直燃双效溴化锂吸收式机组15台;23XL290螺杆式冷水机组2台;初级泵15台,每台流量608m3/h,扬程15m,功率37kW;次级泵8台,每台流量1140m3/h,扬程47m,功率200kW。整个冷水循环系统采用次级泵变流量、初级泵定流量,水系统图见图1。 2 运行工况 在冷水二次泵变流量系统中,次级泵负责将冷水分配给用户,初级泵满足一次循环回路中的流量恒定。初级泵回路与次级泵回路通过连通管连接,这样次级泵不受最小流量的限制,可采用二通阀加

空调冷冻水一次泵变流量系统的节能与控制

空调冷冻水一次泵变流量系统的节能与控制 【摘要】文章简单介绍了一次泵变流量系统,对一次泵变流量系统的能耗做出了分析,提出了空调冷冻水一次泵变流量系统的节能与控制方法。 【关键词】:空调;冷冻水系统;节能 引言 建筑物中央空调系统的冷冻水一次泵,传统上都采用固定转速水泵。空调水的变一次流量控制系统(VPF:Variable-Primary-Flow,也称为:冷冻水一次泵变频调速控制系统)是近年才开始出现的先进控制方案。配置变频调速冷冻水泵,可以对冷冻水流量进行调节,达到精细化控制的目标。虽然在负荷侧都是变水量控制,但变频调速的一次侧控制和传统固定转速的一次泵系统不同,它比传统方式控制要求高得多。要求楼宇自控系统的工程服务者设计合理的变一次流量控制解决方案,提供满足要求的控制功能。本文结合某大型建筑的变一次流量控制工程方案,对这种解决方案进行讨论。 1一次泵变流量系统的特点 一次泵变流量系统(VPF)的定义概述如下,当末端空调负荷变化时,电动二通阀调节开度,改变冷冻水量,此时采用一定的控制措施,变频水泵和冷冻机组的水流量都随负荷的改变而改变,在旁通管上增设了旁通控制阀,以维持运行冷冻机的最小流量,如下图所示。 图1 和二次泵变流量系统相比,最显著的一个特点是少了一组定速泵。另外在旁通管上多了一个控制阀,当系统水量小于单台冷冻机最小允许流量时,旁通阎打开,旁通一部分水量使冷冻机运行在最小允许流量之上。最小流量由流量计或压差传感器测得。系统末端仍然安装二通调节阀,水泵的转速由系统最远端压差的变化控制或供回水温差控制。冷冻机和水泵的台数不必一一对应,它们的台数变化和启停也分别独立控制。VPF系统可以改变整个系统中的循环水量,既包括流经蒸发器的冷冻水流量,和冷却盘管中的冷冻水流量。VPF不仅仅节省了二次泵变流量系统中低效率的一次定流速泵,而且省去了管线,接头及其工程费用,电力设备等,机房空间的需求也随之降低,这些都可观的节省初投资。它较之二次泵系统不但初投资小,而且能减少水泵的运行能耗。 2一次泵变流量系统的节能分析

一次泵变流量系统中温差控制法的正确应用

一次泵变流量系统中温差控制法的正确应用 武汉市建筑设计院 张再鹏 陈焰华 武汉科技大学 符永正 摘 要: 指出能量守恒特性所反映的温差变化情况与热交换器静特性所反映的温差变化情况是相互矛盾的。在定流量系统中,两者之间的矛盾是统一的,从单个末端设备来讲,温差按照热交换器静特性变化,从整体上讲,温差按照能量守恒特性变化。在变流量系统中,当末端设备主要采用流量可调型阀门调节时,矛盾不能解决。针对阀门的不同,给出了变流量系统正确的温差控制方法。 关键词: 热交换器静特性 能量守恒特性 变流量系统 压差旁通 1 概述 在定流量空调冷冻水系统中,人们对冷冻水供回水温差(以下简称温差)与负荷之间的变化关系取得了较一致的认识,即:负荷减小时,温差将减小,负荷增大时,温差将增大。该规律是从能量守恒层面给出的温差和与负荷之间的变化关系,简称为能量守恒特性。工程实际也证明了温差是按照能量守恒特性变化的。 将该规律直接应用于一次泵变流量系统,当负荷减小时,温差将减小,根据该信号控制水泵减速,减小水流量,使系统按定温差变流量运行,从而实现了水系统的输送节能。该控制方法即是众多文献所 说的温差控制法[1~5]。文献[1~4]还比较了温差控制法和其它控制方法的节能性,并取得了较一致的结论:温差控制法的管网特性曲线是一个无背压的管网特性曲线,而压差控制法的管网特性曲线是一个有背压的管网特性曲线,因此温差控制法的节能性优于压差控制法。由此可见,温差控制法是一个受到推崇的水泵控制方法。 但是能量守恒特性并不能反映末端设备的工作状况,并与末端设备的热交换器静特性所反映的温差变化情况不一致。末端设备的工作状况就是末端设备的作用压差或者流量随负荷的变化情况。热交换器静特性就是热交换器的换热量与流量之间的关系。事实上,在变流量系统中,末端设备的工作状况不同于定流量系统,末端设备的热交换器静特性所反映的温差变化情况与能量守恒特性的温差变化情况正好相反。将能量守恒特性直接应用于一次泵变流量系统,会使水泵的实际变化情况与预期的变化情况正好相反,并造成控制失败。本文将解释定流量系统中,热交换器静特性与能量守恒特性之间的矛盾,并给出一次泵变流量系统中适用于不同场合的两种温差控制法,及其应注意的问题。 2 热交换器静特性 本文所指热交换器是指末端设备中的加热器和表冷器,不包括冷热源侧的蒸发器和冷凝器。热交换 器静特性可以采用下列公式粗略计算[6]: ??? ??-+=1111 q a p (1)

二次泵系统与一次泵变流量系统优缺点设计要点及控制逻辑

一次泵变流量系统(VPF) 1、控制方式 冰机控制 负荷测定:蒸发器的流量和温差 冷量调节:与活塞机组的介跃调节不一样,离心冷水机组的控制是根据实际需求负荷的大小来控制压缩机的运行状态,最终通过改变导叶开度的大小来控制。改变导叶开度的大小,可调节制冷剂循环流量,控制蒸发温度,调节制冷量,最终达到加载、卸载,控制出水温度的目的。这种调节可实现无级连续调节,可精确调节到负荷要求,精密控制出水温度。模糊逻辑根据温度误差(与设定值的偏差)和变化速度求出所需的加载/卸载量, 从而将冷水温度控制在设定的范围内。导叶电机根据4?20mA勺电流输入信号,每0.3%地增加或减小导叶的开启度,这样的调节足以保证经导叶调节后流量的连续性,实现无级调节。加载时,导叶开启度增大;卸载时导叶开度减小。高精度的导叶连续调节可精确控制水温在士0.3 C以内。见图2。控制系统根据温度偏差值和温度变化速度来确定是否需要加载、卸载或保持容量不变。见表1。 在接近系统的安全阈值时,会进行加载或卸载限制。图3示出了出水温度控制的循环。 “一宀”代表系统控制 “一-”代表控制系统实施操作后有可能引起的现象如图3所示,系统控制和实施控制操作

后而需要的进一步控制形成封闭循环。控制操作的实施最终通过导叶开并增大或减小来完成。控制系统经过综合使导叶维持在某一开启度进行制冷或达到安全限而关 机。 例如机组刚开机过程的加载过程,在电流限制的同时导叶由小逐渐开大,冷水温度不断下降,达到制冷的目的。当机组达到负荷后,出水温度已达到或低于设定点的温度这时进行卸载过程,导叶逐渐关小,出水温度基本维持不变,电流逐渐减小,最终维持在部分负荷运行。如果负荷过低,使机组导叶关小到某一值时,排气温度达到保护限控制导叶不能继续关小(或导叶已关到最小),则导叶维持该状态运行,出水温度将进一步下降,当下降到低于出水温度设定点3C以下时,则机组由控制系统控制进行安全关机。或进入再循环运行模式控制。 冰机加减机: 加机(4种方式?): 1.冷冻水系统供水温度T si高于系统设定温度T ss并持续一段时间 2.压缩机运行电流百分比(适用于出水温度精度要求高的场合,需要注意机组出力和运行电流不符合的情况) 3.计算负载 4.如运转中主机已达最大流量,则须加开一台主机(发生机率不高)。 减机: 1.依压缩机电流百分比(%殳定运行机组运行机组1) 2.f low* △ T 3. 系统流量加减机逻辑:冷冻站管理器将监测供回水总管的温度,同时监测冷机的负荷。 当水系统的计算冷负荷达到运行冷机额定制冷量的80%(可调),并持续20 分钟(可

二次泵变流量设计浅析

二次泵变流量设计浅析 摘要 本文主要介绍一次泵定流量、二次泵变流量的设计方案,方案主要从能耗和控制方面综合考虑 关键词 一次泵 二次泵 定流量 变流量 变频控制 0 引言 在空调系统能耗中,水泵能耗占很大一 部分,变频技术在冷水泵中的合理应用,可 以有效的减少空调能耗。然而,水泵的变频 控制技术在国内不是很普及,尤其是二次泵 变频利用。目前国内对二次泵的利用较少, 但二次泵变频技术有着很大的节能空间。二 次泵变频系统比较适合系统大,空调负荷变化大、能源中心与空调建筑相对位置较远的情况。本文主要介绍一次泵、二次泵系统及设计方案等。 1 系统介绍 为了保护冷水机的蒸发器,传统的制冷机设计尽量使通过蒸发器的水流量保持恒定,如果水流量下降太快,超出制冷机安全范围内的反应能力时,就会导致非正常关机,甚至可能会导致蒸发器结冰、管道损坏以及设备停止运行。所以传统设计大都是初级泵定流量、次级泵变流量设计,即二次泵变流量系统。二次泵变流量系统,是在冷水机组蒸发器侧流量恒定的前提下,把传统的一次泵分解为两级,它包括冷源侧和负荷侧两个水环路,如图1‐1所示。 图1‐1 二次泵变流量系统 在冷水二次泵变流量系统中,次级泵负责将冷水分配给用户,初级泵满足一次循环回路中的流量恒定。二次泵变流量系统中一次泵的位置与一次泵定流量系统相同,采用一机对一泵的形式,水泵和机组联动控制。在空调系统末端,冷却盘管回水管路中安装两通调节阀,使二次水系统在负荷变化时可以进行变流量调节(通常,二次泵宜根据系统最不利环路的末端压差变化为依据,通过变频调速来保持设定的压差值)。 平衡管起到平衡一次和二次水系统水量的作用。当末端负荷增大时,回水经旁通管流向供水总管;当末端水流量减小时,供水经旁通管流向回水总管。平衡管是水泵扬程的分界线,由于一次泵和二次泵是串联运行,需要根据管道阻力确定各自的扬程,在设计状态下平衡管的阻力为零或者尽可能小。 2 系统特点 次级泵变流量系统的最大特点,在于冷源侧一次泵的流量不变,二次泵则能根据末端负荷的需求调节流量。对于适应负荷变化

二次泵系统与一次泵变流量系统优缺点、设计要点及控制逻辑资料讲解

二次泵系统与一次泵变流量系统优缺点、设计要点及控制逻辑

一次泵变流量系统(VPF) 1、控制方式 冰机控制 负荷测定:蒸发器的流量和温差 冷量调节: 与活塞机组的介跃调节不一样,离心冷水机组的控制是根据实际需求负荷的大小来控制压缩机的运行状态,最终通过改变导叶开度的大小来控制。改变导叶开度的大小,可调节制冷剂循环流量,控制蒸发温度,调节制冷量,最终达到加载、卸载,控制出水温度的目的。这种调节可实现无级连续调节,可精确调节到负荷要求,精密控制出水温度。模糊逻辑根据温度误差(与设定值的偏差) 和变化速度求出所需的加载/卸载量,从而将冷水温度控制在设定的范围内。导叶电机根据4~20mA 的电流输入信号,每0. 3 %地增加或减小导叶的开启度,这样的调节足以保证经导叶调节后流量的连续性,实现无级调节。加载时,导叶开启度增大;卸载时导叶开度减小。高精度的导叶连续调节可精确控制水温在±0. 3 ℃以内。见图2。控制系统根据温度偏差值和温度变化速度来确定是否需要加载、卸载或保持容量不变。见表1。

在接近系统的安全阈值时,会进行加载或卸载限制。图3示出了出水温度控制的循环。 “—→”代表系统控制 “—→”代表控制系统实施操作后有可能引起的现象如图3 所示,系统控制和实施控制操作 后而需要的进一步控制形成封闭循环。控制操作的实施最终通过导叶开并增大或减小来完成。控制系统经过综合使导叶维持在某一开启度进行制冷或达到安全限而关机。 例如机组刚开机过程的加载过程,在电流限制的同时导叶由小逐渐开大,冷水温度不断下降,达到制冷的目的。当机组达到负荷后,出水温度已达到或低于设定点的温度,这时进行卸载过程,导叶逐渐关小,出水温度基本维持不变,电流逐渐减小,最终维持在部分负荷运行。如果负荷过低,使机组导叶关小到某一值时,排气温度达到保护限,控制导叶不能继续关小(或导叶已关到最小) ,则导叶维持该状态运行,

二次泵系统与一次泵变流量系统优缺点设计要点及控制逻辑

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一次泵变流量系统(VPF) 1、控制方式 冰机控制 负荷测定:蒸发器的流量和温差 冷量调节: 与活塞机组的介跃调节不一样,离心冷水机组的控制是根据实际需求负荷的大小来控制压 缩机的运行状态,最终通过改变导叶开度的大小来控制。改变导叶开度的大小,可调节制冷剂循环流量,控制蒸发温度,调节制冷量,最终达到加载、卸载,控制出水温度的目的。这种调节可实现无级连续调节,可精确调节到负荷要求,精密控制出水温度。模糊逻辑根据温度误差(与设定值的偏差) 和变化速度求出所需的加载/卸载量,从而将冷水温度控制在设定 的范围内。导叶电机根据4~20mA 的电流输入信号,每0. 3 %地增加或减小导叶的开启度,这样的调节足以保证经导叶调节后流量的连续性,实现无级调节。加载时,导叶开启度增大;卸载时导叶开度减小。高精度的导叶连续调节可精确控制水温在±0. 3 ℃以内。见图2。控制系统根据温度偏差值和温度变化速度来确定是否需要加载、卸载或保持容量不变。见表1。 在接近系统的安全阈值时,会进行加载或卸载限制。图3示出了出水温度控制的循环。“—→”代表系统控制 “—→”代表控制系统实施操作后有可能引起的现象如图3 所示,系统控制和实施控制操作

后而需要的进一步控制形成封闭循环。控制操作的实施最终通过导叶开并增大或减小来完成。控制系统经过综合使导叶维持在某一开启度进行制冷或达到安全限而关机。 例如机组刚开机过程的加载过程,在电流限制的同时导叶由小逐渐开大,冷水温度不断下降,达到制冷的目的。当机组达到负荷后,出水温度已达到或低于设定点的温度,这时进行卸载过程,导叶逐渐关小,出水温度基本维持不变,电流逐渐减小,最终维持在部分负荷运行。如果负荷过低,使机组导叶关小到某一值时,排气温度达到保护限,控制导叶不能继续关小(或导叶已关到最小) ,则导叶维持该状态运行,出水温度将进一步下降,当下降到低于出水温度设定点3 ℃以下时,则机组由控制系统控制进行安全关机。或进入再循环运行模式控制。 冰机加减机: 加机(4种方式): 1. 冷冻水系统供水温度T S1高于系统设定温度T SS 并持续一段时间 2. 压缩机运行电流百分比(适用于出水温度精度要求高的场合,需要注意机组出力和运行电流不符合的情况) 3.计算负载 4.如运转中主机已达最大流量,则须加开一台主机(发生机率不高)。 减机: 1.依压缩机电流百分比(1 运行机组台数%RLA(运行机组)%设定-∑≥) 2. flow*△T

一次泵和二次泵系统

在冷源侧和负荷侧合用一组循环泵的称为一次泵或称单式泵)系统;在冷源侧和负荷侧分别配置循环泵的称为二次泵(或称复式泵)系统。 1. 一次泵系统 (1)一次泵定流量系统 (2)一次泵变流量系统 冷水机组与循环水泵一一对应布置,并将冷水机组设在循环泵的压出口,使得冷水机组和水泵的工作较为稳定。只要建筑高度不太高(<100m),这样布置是可行的,也是目前用得较多的一种方式。如果建筑高度高(>100m),系统静压大,则将循环泵设在冷水机组蒸发器出口,以降低蒸发器的工作压力。 当空调负荷减小到相当的程度,通过旁通管路的水量基本达到一台循环泵的流量时,就可停止一台冷水机组的工作,从而达到节能的目的。旁通管上电动两通阀的最大设计水流量应是一台循环泵的流量,旁通管的管径按一台冷水机组的冷水量确定。 一次泵变流量系统的控制方法压差旁通控制法恒定用户处两通阀前后压差的旁通控制法 设置负荷侧调节阀是为了缓解在系统增加或减少水泵运行时,在末端处产生的水力失调和水泵启停的振荡。 一次泵变流量系统的特点是简单、自控装置少、初投资较低、管理方便,因而目前广泛应用。但是它不能调节泵的流量,难以节省系统输送能耗。特别是当各供水分区彼此间的压力损失相差较为悬殊时,这种系统就无法适应。因此,对于系统较小或各环路负荷特性或压力损失相差不大的中小型工程,宜采用一次泵系统。 2. 二次泵变流量系统 该系统用旁通管AB将冷水系统划分为冷水制备和冷水输送两个部分,形成一次环路和二次环路。一次环路由冷水机组、一次泵,供回水管路和旁通管组成,负责冷水制备,按定流量运行。二次环路由二次泵、空调末端设备、供回水管路和旁通管组成,负责冷水输送,按变流量运行。设置旁通管的作用是使一次环路保持定流量运行。旁通管上应设流量开关和流量计,前者用来检查水流方向和控制冷水机组、一次泵的启停;后者用来检测管内的流量。旁通管将一次环路与二次环路两者连接在一起。 二次泵变流量系统的控制方法二次泵采用压差控制、一次泵采用流量盈亏控制二次泵采用流量控制、一次泵采用负荷控制

二次泵系统与一次泵变流量系统优缺点设计要点及控制逻辑

二次泵系统与一次泵变流量系统优缺点设计要点及控制逻辑 集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

一次泵变流量系统(V P F ) 1、 控制方式 冰机控制 负荷测定:蒸发器的流量和温差 冷量调节: 与活塞机组的介跃调节不一样,离心冷水机组的控制是根据实际需求负荷的大小来控制压缩机的运行状态,最终通过改变导叶开度的大小来控制。改变导叶开度的大小,可调节制冷剂循环流量,控制蒸发温度,调节制冷量,最终达到加载、卸载,控制出水温度的目的。这种调节可实现无级连续调节,可精确调节到负荷要求,精密控制出水温度。模糊逻辑根据温度误差(与设定值的偏差)和变化速度求出所需的加载/卸载量,从而将冷水温度控制在设定的范围内。导叶电机根据4~20mA 的电流输入信号,每0.3%地增加或减小导叶的开启度,这样的调节足以保证经导叶调节后流量的连续性,实现无级调节。加载时,导叶开启度增大;卸载时导叶开度减小。高精度的导叶连续调节可精确控制水温在±0.3℃以内。见图2。控制系统根据温度偏差值和温度变化速度来确定是否需要加载、卸载或保持容量不变。见表1。 在接近系统的安全阈值时,会进行加载或卸载限制。图3示出了出水温度控制的循环。 “—→”代表系统控制 “—→”代表控制系统实施操作后有可能引起的现象如图3所示,系统控制和实施控制操作 后而需要的进一步控制形成封闭循环。控制操作的实施最终通过导叶开并增大或减小来完成。控制系统经过综合使导叶维持在某一开启度进行制冷或达到安全限而关机。 例如机组刚开机过程的加载过程,在电流限制的同时导叶由小逐渐开大,冷水温度不断下降,达到制冷的目的。当机组达到负荷后,出水温度已达到或低于设定点的温度,这时进行卸载过程,导叶逐渐关小,出水温度基本维持不变,电流逐渐减小,最终维持在部分负荷运行。如果负荷过低,使机组导叶关小到某一值时,排气温度达到保护限,控制导叶不能继续关小(或导叶已关到最小),则导叶维持该状态运行,出水温度将进一步下降,当下降到低于出水温度设定点3℃以下时,则机组由控制系统控制进行安全关机。或进入再循环运行模式控制。 冰机加减机: 加机(4种方式?): 1.冷冻水系统供水温度T S1高于系统设定温度T SS 并持续一段时间 2.压缩机运行电流百分比(适用于出水温度精度要求高的场合,需要注意机组出力和运行电流不符合的情况) 3.计算负载 4.如运转中主机已达最大流量,则须加开一台主机(发生机率不高)。 减机: 1.依压缩机电流百分比(1 运行机组台数%RLA(运行机组)%设定-∑≥) 2.flow*△T 3.系统流量 加减机逻辑:冷冻站管理器将监测供回水总管的温度,同时监测冷机的负荷。 当水系统的计算冷负荷达到运行冷机额定制冷量的80%(可调),并持续20分钟(可调),则冷冻站管理器将增开站房内下一个可用的运行时间最短的制冷单元。 当水系统的冷负荷低于运行冷机的总名义额定制冷量的20%,并持续20分钟(可调),冷冻站管理器将根据启动顺序或者运行时间,选择关闭适当的制冷单元。

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