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冷热源系统

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冷热源控制系统的设计与调试

一、冷热源控制系统方案设计

（一）、技术上的可行性分析

1. 对于 honeywell care 软件、力控、 CAD 软件的掌握，便于绘制文档所需要的各 类图纸文件。

2. 从课本中学习到关于智能建筑中冷热源控制系统的相关知识， 将所学的知识应 用于文档的设计中。

3. 利用互联网，在网络上搜索关于智能建筑中冷热源控制系统的知识，以便于文 档的相关设计。

4. 掌握了对于文档设计的技巧，以及掌握了冷热源控制系统的原理，以便灵活的 应用于设计中。

（二）、经济上的可行性分析

在现代智能建筑中，暖通空调系统的能耗占据了建筑物总能耗的 65%左右，

而冷热源设备及水系统的能耗又是暖通空调系统能耗最主要的部分，占其

80%~90%。如果提高了冷热源设备及水系统的效率就解决了楼宇设备自动化系

统节能最主要的问题， 冷热源设备与水系统的节能控制是衡量楼宇设备自动化系 统成功与否的关键因素之一。 同时， 冷热源设备又是建筑设备中最核心、 最经济 价值的设备之一，保证其安全、高效地运行十分重要。

用 DDC （直接数字控制系统）可降低能源和人力方面的费用。所有区域都 经中心调度和控制， 而且系统可根据自动起动或停止楼宇智能设备， 使其在不必 要时不运转，以避免浪费。 它还可通过操作终端自动诊断和处理许多问题， 而无 需人员亲临现场，从而省去许多费用， 降低维修成本。处于不同位置的多个建筑， 可由一个中心控制室统一管理监控，而不必单独控制，从而省了人力。

（三）、管理体制上的可行性分析

时间 龚洁洁 施德旺 第一周 通过课本以及上网搜索，对资

料 进行 进一 步的 分类以及总 和。 对小组成员进行分工，对于报

告涉及的资料进行搜集

第二周 将绘制的截图截图插入文档对

应的位置，并对文档进行修改。 对于文档所涉及的图文进行绘

制，包括力控模拟、 CARE 软

件、 CAD 平面图

第三周 对于资料进行汇总，整理成完

整的文档，并进一步修改。 对于文档进行深入的熟悉，准

备答辩。

、冷热源控制系统的初步设计

1、冷热源控制系统的功能和系统组成

1）、系统的功能

冷冻机组、 冷却水系统以及冷冻水系统的监测与控制， 以确保冷冻机有足够 的冷却水通过， 冷却塔风机、 水泵安全正常工作， 并根据实际冷负荷调整冷却水 运行工作，保证足够的冷冻水流量

图 1 制冷系统监控原理图

采用直接数字（ DDC）控制器进行控制。冷水机组使用台数应根据系统需要

的制冷量和承压要求合理确定， 冷冻水泵和冷却水泵为两用一备， 冷却塔的台数 与冷却水泵相适应。 供热锅炉房的监控对象可分为燃烧系统及水系统两部分，采用直接数字控 制器 DDC进行监控，并把数据实时地送入中央监控站， 根据供热的实际状况控制 锅炉及循环泵的开启台数，设定供水温度及循环流量。

（ 2）、系统的组成

冷水机组由冷凝器、 压缩机、 蒸发器等装置组成。 供热系统中应用最广泛的 传统方法是锅炉供热系统， 分热水锅炉和蒸汽锅炉， 热交换系统是以热交换器为 主要设备，而这种热媒通常是由自备锅炉房或市热力网提供的。

2. 监控点数

名称 热交换

器 水流

传感

器 温度传

感器 蒸汽蝶

阀 热水蝶

阀 蒸汽温

度传感

器 蒸汽 水泵 控制 蒸汽 水泵 状态

DI — — — — — — — 1

DO — — — 1 1 — 1 —

AI 1 1 1 — — 1 — —

AO

图 2 热水系统监控点名

称 冷却

塔控

制 冷却

塔状

态 冷 却

塔 阀

门 控

制 冷却

塔阀

门状

态 冷 却

水 温

度 传

感 器 冷 却

水 泵

控 制 冷 却

水 泵

状 态 冷 却

水 蝶

阀 控

制 冷

却

水

蝶

阀

状

态 水 流

开 关 冷

水

机

组

控

制 冷

水

机

组

状

态 冷

冻

水

开

关 冷

冻

水

泵

控

制 冷

冻

水

泵

状

态 冷

冻

水

蝶

阀

控

制 冷

冻

水

蝶

阀

状

态 冷

冻

水

温

度

传

感

器 电

动

蝶

阀 水

流

传

感

器 压

差

传

感

器

DI — 1 — 1 — — 1 — 1 1 — 1 — — 1 — 1 — — — —

D

O 1 — 1 — — 1 — 1 — — 1 — 1 1 — 1 — — — — —

AI

1

1 — 1 1

A

O

1

图 3 冷水系统监控点3. 系统网络结构

（1）通讯方式

LonWorks技术由美国 Echelon公司 90年代开发推出，实际上是一种测控网 技术，更确切一点说是一种工控网技术， 也叫现场总线技术。 能够方便地实现现 场的传感器、执行器、仪表等联网。这种网络不同于局域网，而是一种工控网。 因为它传输数据量较小的检测信息、状态信息和控制信息。

（ 2）协议的选择

Lonworks 技术是一套开放式技术，其通讯协议 LonTalk 协议也是开放的， 使实现遵守该协议的各家产品互联成为可能。

LonWorks 网络最大的优点是其开放性，所用的通讯协议 LonTalk 提供

ISO/OSI 参考模型所定义的全部七层服务； 支持多种通讯媒质和任意自由拓扑网 络结构；支持的通讯媒质有双绞线、同轴线缆、光纤和无线微波等；组网拓扑结 构可以是任意形式，可以是星型、树型、网状型等，实现真正的点对点通讯。

4. 系统硬件分析

（一）冷水系统 （1）、冷却塔

冷却塔是一个散热装置， 是一种利用水的蒸发吸热原理来散去工业上或制冷 空调中产生的废热以保证系统的运行的装置，它能将冷却水的温度降下来。 （ 2） 、冷却水泵

冷却水泵适用于高压运行系统中输送清水或物理化学性质的液体， 如高层建 筑给水、锅炉给水、暖通制冷循环、浴室等冷暖水循环增压及设备配置，消防系 统等输送或管道增压之用。

（ 3） 、冷冻水泵

冷冻水泵是一个冷水循环系统， 一般应用于中央空调等大型制冷设备中。 通 常冷冻水泵的容量是按最高温度、满住率，并在此基础上留有

10%~20%的余水量 设计，水泵系统长期在固定的最大水流量工作。

（ 4） 、冷水机组 冷水机组是多台压缩机并联工作形式了冷水机组织性工作的结构， 从而达到

高效的制冷量输出 （ 5） 、蝶阀 蝶阀又叫翻板阀， 是一种结构简单的调节阀， 同时也用于低压管道介质的开 关控制。

（6） 、传感器 传感器是一种物理装置或生物器官， 能够探测、 感受外界的信号、 物理条件

（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾 ）, 并将探知的信息传递给其他装置或器 官。

（ 7） 、水流开关

水流开关是用于电热水器、 太阳能热水器、 空调器以及其他水系统的水循环 控制、水泵开关控制、水加热控制、水泵开关控制、电磁阀控制或出水断电、出 水通电控制等过程，当达到一定流量后将水流转换为开关式电信号的传感器件。 （二）热水系统

（1）、热交换器

又称换热器和换热设备。 使两种流体间进行热两交换而实现加热或冷却等目 的的设备。一般是用固体间壁（传热面）将不同温度的流体隔开。也有的使两种 流体在器内直接接触而进行热量交换。

（ 2）、传感器

传感器是一种物理装置或生物器官， 能够探测、 感受外界的信号、 物理条件 （如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾 ）, 并将探知的信息传递给其他装置或器 官。

（3）、蝶阀 蝶阀又叫翻板阀， 是一种结构简单的调节阀， 同时也用于低压管道介质的开

关控制。

5. 软件种类及功能 本设计的主要软件是 Honeywell care、AUTOCAD 和力控软件。

（ 1） Honeywell care

Care 提供了 4 种主要功能，用于建立便于下载到控制器的程序文件，这 4 种主要功能是： Plant 原理图、控制策略、开关逻辑和时间程序。在定义完必要 的项目后， 可以编制默认值， 再将文件编译成适合控制器的格式， 然后将文件下 载到控制器中。

（2）AUTOCAD

计算机辅助设计指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作， 简 称 CAD 。 在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储 和制图等项工作。 在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、 分析和 比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能 存放在计算机的内存或外存里， 并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计， 将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成； 由计算机自动产生的设计结 果，可以快速作出图形显示出来， 使设计人员及时对设计作出判断和修改； 利用 计算机可以进行与图形的编辑、 放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工 工作。 CAD 能够减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。

（ 3）力控 PCAuto 力控监控组态软件是根据当前的自动化技术的发展趋势，总结多年的开发、 实践经验和大量的用户需求而设计开发的高端产品，

是三维力控全体研发工程师 集体智慧的结晶， 该产品主要定位于国内高端自动化市场及应用， 是企业信息化 的有力数据处理平台。对历史数据库、人机界面、 I/O 驱动调度等主要核心部分 进行了大幅提升与改进， 重新设计了其中的核心构件， 在数据处理性能、 容错能 力、界面容器、报表等方面产生了巨大飞跃。

三、冷热源控制系统施工设计 1.设计说明及设备控制原理图 1.系统设计说明

（1）制冷系统的监控

制冷系统中，对冷水机组进行连锁控制， BAS 在对某个制冷机组下达启动 命令时，其相关设备的启动停止时间顺序为： 启动顺序控制 :冷却塔风机令冷却水泵今冷冻水泵令冷水机组。

A. 对应冷却水、 冷冻水管路上的阀门立即开启， 并通过阀门位置反馈信号确认或 延迟一定时间 （2~3min）后进入下一步；

B. 冷却塔风机、冷却水水泵、冷冻水水泵的启动延迟 （3~4min）后进入下一步；

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空调冷热源方案

空调冷热源方案

空调冷热源方案

1. 概述

空调冷热源方案是指利用不同的能源来提供空调系统中的冷热源。传统的空调系统通常使用电力作为冷热源的能源，但随着绿色环保意识的增强，越来越多的人开始关注可再生能源，希望利用更加环保的能源来提供冷热源。

本文将介绍几种常见的空调冷热源方案，包括传统电力方案、光热方案、地源热泵方案和太阳能方案，并对它们的优缺点进行比较评估。

2. 传统电力方案

传统的空调冷热源方案通常使用电力作为能源。这种方案使用电力提供所需的制冷或制热效果，通过空调系统中的压缩机、蒸发器等部件来实现。

优点： - 使用简单，便于实施和维护。 - 能够稳定地提供冷热源，并满足各种规模的空调系统的需求。

缺点： - 对环境影响较大，电力在生产和传输过程中会产生大量的二氧化碳等温室气体，增加了全球变暖的风险。 - 能耗较高，电力作为传统能源，其利用效率较低，部分能量会以热量形式散发。

3. 光热方案

光热方案利用太阳能作为冷热源的能源。通过光热集热器或太阳能板将太阳辐射能转换为能够提供制冷或制热效果的热能。

优点： - 环保，太阳能是一种可再生能源，不会产生温室气体或其他污染物。 -

能耗低，太阳能可以直接转化为热能，无需额外的转换设备，能源利用效率高。

缺点： - 受天气影响较大，太阳能依赖于阳光的强度和持续时间，天气阴沉或夜晚无法提供稳定的热能。 - 对空间要求较大，光热设备需要占用较大的面积，因此在安装光热方案时需要考虑场地的条件。

4. 地源热泵方案

地源热泵方案利用地下的地热能源来提供冷热源。通过埋设地源热泵系统中的地埋管，地热能被采集并利用。

优点： - 高效稳定，地下的地热能源稳定可靠，可以提供长时间的稳定热能。 -

环保，地热能源可再生且无污染。 缺点： - 安装成本高，地埋管的铺设和地源热泵系统的安装需要一定的成本投入。 - 对场地要求较高，地下地热能源的开采需要适合的地质条件。

5. 太阳能方案

157 太原南站冷热源系统设计

157 太原南站冷热源系统设计

太原南站冷热源系统设计

中南建筑设计院 王春香 马友才 刘华斌

摘要 详细介绍了地源热泵系统与城市热网供热相结合的冷热源系统（复合型地源热泵系统）在太原南站中的运用，阐述了在设计上如何使土壤总放热量基本平衡，并介绍了该工程中空调、采暖系统的设计。

关键词 地源热泵 冷热源 冷热量平衡 节能

Cold＆Heat Source Design of Taiyuan South Railway Station

By Wang Chunxiang, Ma Youcai and Liu huabin

Abstract: This paper introduces the combined use of ground-source heat pump and urban heating pipe

network in Taiyuan South Railway Station，design of cooling and heating balance in ground. The

air-conditioning and heating system are also described.

Keywords: ground-source heat pump，cold and heat source，cooling and heating balance， energy saving

1 工程概况

太原南站(见图1)位于太原市东南的小店区，距离太原市中心约7.9公里，地处国家级太原高新区、经济技术开发区及武宿物流区等三大园区交叉辐射的核心地段。为特大型旅客站房，主要承担石太、大西客运专线旅客到发业务。总建筑面积183952平方米，其中客运用房面积59639平方米，站台雨棚面积70550平方米，由出站层、站台层、高架候车层三个平面层组成。站房主体最高点距地面38.6米。由进出站厅、候车厅、售票用房、行包房、旅客服务、管理办公用房等组成。

空调冷热源及其水系统的检测与监控

空调冷热源及其水系统的检测与监控

第一章 空调冷热源及其水系统的检测与监控

9.5.1空调冷热源及其水系统，应对下列参数进行检测：

1 冷水机组蒸发器进、出口水温、压力；

2 冷水机组冷凝器进、出口水温、压力；

3 热交换器一二次侧进、出口温度、压力；

4 分、集水器温度、压力(或压差)；

5 水泵进出口压力；

6 水过滤器前后压差；

7 冷水机组、水泵、冷却塔风机等设备的启停状态。

9.5.2蓄冷(热)系统应对下列参数进行检测：

1 蓄冷(热)装置的进、出口介质温度；

2 电锅炉的进、出口水温；

3 蓄冷(热)装置的液位；

4 调节阀的阀位；

5 蓄冷(热)量、供冷(热)量的瞬时值和累计值；

6 故障报警。

9.5.3冷水机组宜采用由冷量优化控制运行台数的方式；采用自动方式运行时，冷水系统中各相关设备及附件与冷水机组应进行电气连锁，顺序启停。

9.5.4冰蓄冷系统的二次冷媒侧换热器应设防冻保护控制。

9.5.5变流量一级泵系统冷水机组定流量运行时，空调水系统总供、回水管之间的旁通调节阀应采用压差控制。压差测点相关要求应符合本规范第9.2.3条的规定。

9.5.6二级泵和多级泵空调水系统中，二级泵等负荷侧各级水泵运行台数宜采用流量控制方式；水泵变速宜根据系统压差变化控制。

9.5.7变流量一级泵系统冷水机组变流量运行时，空调水系统的控制应符合下列规定：

1 总供、回水管之间的旁通调节阀可采用流量、温差或压差控制；

2 水泵的台数和变速控制应符合本规范第9.5.6条的要求；

3 应采用精确控制流量和降低水流量变化速率的控制措施。

9.5.8空调冷却水系统的控制调节应符合下列规定：

1 冷却塔风机开启台数或转速宜根据冷却塔出水温度控制；

大型办公建筑群空调系统冷热源多能源方案的经济性分析

大型办公建筑群空调系统冷热源多能源方案的经济性分析

大型办公建筑群空调系统冷热源多能源　方案的经济性分析　梁庆庆，许旺发　（１．上海现代建筑设计（集团）有限公司。上海２０００４１；２．同济大学机械工程学院。上海２０００９３）　上程议计　

●●…。。。…。。。。。。。。…。。。。。。。。…。。。。。。’。。…。。。。。。。。…。。。…。。…。。。。。。。…●●　摘要：以某大型办公建筑群为例，分析了其空调系统采用不同比例的多能源配置的冷热　’　源时的经济性，并与完全采用电制冷的冷热源系统形式进行了比较。研究结果对设计类似建筑　物的能源系统具有一定的参考价值。　关键词：办公建筑；　空调系统；　冷热源；　多能源系统；　经济分析　●●－－－－‘－－－－－－－－‘－－－－－－－－－－‘－－－－－－－－－－－－‘－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－‘●●　中图分类号：ＴＵ８３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１　００６—８４４９（２００６）０１—００５８—０４　０　引言　随着中国能源结构的调整和优化，以及能源多元　化战略的实施，利用清洁能源天然气的燃气空调已成　为建筑物空调能源的一种选择。燃气空调不仅有利于　均衡天然气的冬夏用气负荷，而且可以降低夏季空调　导致的高峰用电负荷，大力缓解电网压力，实现能源安　全。因此，对于大型办公建筑群的冷热源选择，考虑利　用燃气空调不仅是能源多元化和能源安全的一种考　虑，同时也是符合国家能源战略和环境保护的一种重　要措施。　本文以某大型办公建筑群为例，考虑其空调系统　的冷热源分别为“电制冷加燃气供冷供热”以及“全燃　气供冷供热”两种方式，从经济角度来分析比较这两种　空调能源方案各自的特点。　该建筑群为某地的标志性建筑，总建筑面积约为　５０万ｍ　。由于该建筑群规模庞大，无论从技术的角度　还是从经济的角度出发，对各单体分别设置冷热源系　统均不合理。经各方面协商，最后确定设置两个能源中　心为该建筑群提供空调冷热源。　１　分析用基本数据　１．１空调系统冷负荷　由于该建筑群的使用性质被定位为办公建筑，所　以在确定空调系统的运行时间段时取一般办公建筑的　使用时间段８：ｏｏ～ｌ８：ｏｏ，同时按该时间段计算设计日　空调系统的逐时冷负荷。采用谐波法进行设计日空调　系统冷负荷计算得到两个能源中心所负担的设计日空　调冷负荷分别如图１和图２所示。　２０ｏｏ０　莹１５０００　坦　ｌＯＯＯＯ　Ｑ　５Ｏｏｏ　０　－＿一　＿一　＿一　●一　＿一　＿－一　一　＿●一　●一　＿一　＿一　＿一　＿－一　＿＿一　一　－一　＿一　＿－一　＿一　－一　＿－一　－＿一　Ｉ　Ｉ　Ｉ　Ｉ　ｌ　Ｉ　Ｉ　ｌ　ｌ　Ｉ　ｇ　ｇ　ｇ　ｇ　ｇ　ｇ　ｇ　ｇ　ｇ　ｇ　古　寺　………　计算时刻　图１能源中心一设计日空调逐时冷负荷