中央空调节能控制系统

中央空调智能化节能改造设计方案书二○○四年三月目录一、中央空调节能自动控制系统1．1 系统设计背景1．2系统设计目标1．3系统设计依据1．4系统设计原则二、系统设备说明三、系统设计方案四、系统点数表五、系统报价一、中央空调节能自动控制系统1．1系统设计背景在工农业生产和人们的日常生活中，经常需要对一些物理量进行控制，如空调系统的温度、供水系统的水压、通风系统的风量等，这些系统绝大多数是用交流电机驱动的。

以前由于电机的转速无法方便调节，为了达到对上述物理量的控制，人们只好采用一些简单的方法，如用档板调节风量，用阀门来调节流量压力等，致使这些系统不仅达不到很好的调节效果，而且大量的电能被档板和阀门白白浪费。

据统计，我国目前使用的风机、水泵大约有25%的能量是无谓消耗。

因此，国家经贸委于1994年下发了763号文件《关于加强风机、水泵节能改造的意见》，鼓励支持变频节能技术在各行各业推广使用。

应用变频器节电率一般在20%～60%，另外，根据交流电机的特性，要实现连续平滑的速度调节，最佳的方法就是采用变频调速器，变频器是将标准的交流电转成频率、电压可变的交流电，供给电机并能对电机转速进行调节的装置。

采用变频器进行风机、水泵的节能改造，不仅避免了由于采用挡板或阀门造成的电能浪费，而且还会极大提高控制和调节的精度，我们可以真正方便地实现恒温空凋系统和恒压供水系统。

1．2系统设计目标本系统应达到根据大楼实际用冷负荷量自动控制主机启动、自动控制冷冻水泵转速、根据主机负荷量自动控制冷却水泵转速、冷却塔风机转速和启动数量的目的，本系统可根据用户要求自动控制房间温度，自动调节各楼层风机的盘管阀门开度，在满足大楼制冷和通风要求前提下依据科学的计算降低能耗25%-40%。

1．3 系统设计依据《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92《采暖通风与空调调节设计规范》GBJ19-921．4 系统设计原则可靠性采用集散控制系统，即将任务分配给系统中每个现场处理器，避免因单个设备损坏而影响系统整体运行。

设计论文题目：利用PLC、变频器设计中央空调节能改造系统设计时间：~系别：电子电气工程系设计班级小组：电气083班（第一组）指导教师：设计学生：摘要作为现代使人生活舒适的家用电器，空调可以说与人们的生活紧密相关。

在现代社会中，它已像冰箱、电视一样，成为人类不可缺少的生活电器。

①经济节能：每个区间末端风机盘管可自行调节温度，区间无人时可关闭，系统根据实际负荷做自动化运行，开机计费，不开机不计费，有效节约能源和运行费用。

②环保：主机采用水源热泵型机组，电制冷，没有燃烧过程，避免了排污；整个系统为密闭式管路系统，可避免霉菌灰尘等杂质对系统的污染，使环境清新优美，特别适于高档别墅、高级公寓与写字楼的使用。

③节约空间：主机体积小巧，不设机房，无需占用设备层，减少公用设施和土建投资，室内末端暗藏在吊顶内，极易配合屋内装修。

④个性化：中央空调系统以区间为单元，满足用户不同区间需求，室内末端安装采用暗藏方式，不影响室内的审美观，不占据室内空间，适应用户的个性化需求。

⑤简化管理：于采用不同区间单独控制系统为用户所有，产权关系明确，可简化空调设施管理。

⑥提升档次：中央空调主机可以避免破坏楼体的整体外观，使用户充分享受高档综合环境的同时，提升产品质量及量贩档次。

⑦投资方便：可根据量贩发展情况，分期分批投资添置空调系统，同时量贩档次提升，因此资金周转快，有效地利用资金更进一步开发。

而可编程控制器PLC是根据顺序逻辑控制的需要发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它具有可靠性高，操作灵活，拓展型号等优点，不仅能满足设计系统的精度，还可以降低能耗，节约能源，减小运行费用。

再加上变频器的使用，把380V的交流变成直流再变成频率可调的交流电，实现电机的无级调速，比较省电，比直流调速维护方便。

本论文就是在己有的通用变频器的基础上，采用PLC对电机进行控制，通过合理的选择和设计，对中央空调系统进行变频调速，通过调速来改变耗能大小，提高了资源的利用率，达到理想的控制效果。

基于提高中央空调整体cｏp值的节能控制系统设计核心提示：摘要：考量中央空调能效最重要参数就是中央空调整体cop值,本文重点描述了采用复杂非线性控制系统实现中央空调整体cop值的提高,摘要：考量中央空调能效最重要参数就是中央空调整体ｃop值,本文重点描述了采用复杂非线性控制系统实现中央空调整体cop值的提高,来实现整体中央空调节能高效的提升,替代了传统简单的PID线性节能控制盒传统的简单局部设备的节能控制，使中央空调的节能控制翻开了新的篇章。

前言现代建筑能耗中，中央空调的能耗所占总建筑能耗的比例非常大,约占总能耗的５０%－-－70％,而对于中央空调系统,冷热源的设备能耗又占中央空调总能耗的70%左右。

中央空调冷热源的设备能耗分为三部分：1、制造冷热源的高耗能设备,例如制冷主机,锅炉等２、输送冷热量的耗能设备,例如循环水泵3、冷凝热量排放的耗能设备,例如冷却塔风机所以如何应用先进的节能控制系统以及科学的管理手段在保证中央空调使用效果的情况下降低冷热源设备的能耗,在楼宇的节能降耗中显得尤为重要。

一、中央空调能耗浪费现象的原因分析中央空调是一个非常庞大复杂的系统,在利用耗能设备做功的情况下，将冷（热）量从室内移到室外,不仅包含了气——冷冻水、冷冻水——制冷剂、制冷剂——冷却水以及冷却水——室外空气之间等多个热交换过程,还包含了制冷剂从气态到液态，液态到气态的两个不同相变的过程，在这些复杂的热交换和相变过程中，不可避免的存在着各种各样的不平衡现象，造成冷（热）量的极大浪费。

１、满负荷的超余量设计表一中央空调每年运行时间和负荷率的关系2、末端设备的参数运行失控对于末端风机盘管和空调箱机组来说,管理者对其温度和湿度等参数的设置往往都难以控制,而空调的使用者往往在追求最大舒适度的情况下尽量调低（制冷季节)或调高(采暖季节）温控器的温度设置,根据冷热量测算，在温度设置相差1℃的情况下,可以造成该空间所供冷热量７%—10%浪费,所以如何结合先进的控制系统以及科学的管理措施实现末端设备参数的有效控制对于中央空调的节能来说非常重要。

中央空调自动控制系统中央空调自动控制的内容与被控参数中央空调系统由空气加热、冷却、加湿、去湿、空气净化、风量调节设备以及空调用冷、热源等设备组成。

这些设备的容量是设计容量，但在日常运行中的实际负荷在大部分时间里是部分负荷,不会达到设计容量.所以,为了舒适和节能，必须对上述设备进行实时控制，使其实际输出量与实际负荷想适应.目前,对其容量控制已实现不同程度的自动化，其内容也日渐丰富。

被控参数主要有空气的温度、湿度、压力(压差)以及空气清新度、气流方向等，在冷热源方面主要是冷、热水温度，蒸汽压力。

有时还需要测量、控制供回水干管的压力差，测量供回水温度以及回水流量等。

在对这些参数进行控制的同时，还要对主要参数进行指示、记录、打印，并监测各机电设备的运行状态及事故状态、报警。

中央空调设备主要具有以下自控系统：风机盘管控制系统、新风机组控制系统、空调机组控制系统、冷冻站控制系统、热交换站控制系统以及有关给排水控制系统等。

中央空调自动控制的功能(1）创造舒适宜人的生活与工作环境对室内的温度、相对湿度、清新度等加以自动控制，保持控制的最佳品质。

具有防噪音措施(采用低噪音机器设备)。

可以在建筑物自动化系统中开放背景轻音乐等。

通过中央空调自动控制系统，能够使人们生活、工作在这话总环境中，心情舒畅，从而能大大提高工作效率.而对工艺性空调而言,可提供生产工艺所需的空气的温度、湿度、洁净度的条件，从而保证产品的质量.（2）节约能源在建筑物的电器设备中，中央空调的能耗是最大的，因此需要对这类电器设备进行节能控制。

中央空调采用自动控制系统后，能够大大节约能源.(3）创造了安全可靠的生产条件自动监测与安全系统，使中央空调系统能够正常工作,在发现故障时能及时报警并进行事故处理。

中央空调自动控制系统的基本组成室温的自动控制系统.它是由恒温室、热水加热器、传感器、调节器、执行器机构和（调节阀）调节机构组成。

其中恒温室和热水加热器组成调节对象（简称对象），所谓调节对象是指被调参数按照给定的规律变化的房间、设备、器械、容器等。

浅谈中央空调系统的节能措施本文针对中央空调的节能评价标准进行探讨，并提出几项节能措施。

标签：中央空调；能耗；节能中央空调系统能调节室内的温度和湿度，提高室内舒适度和环保水平，是目前国内外普遍采用的技术。

由于中央空调系统的设计、施工和安装工作在我国开展较晚，企业缺乏中央空调系统相关的理论和经验，这导致中央空调系统在各个阶段存在着许多问题，其中之一就是中央空调系统耗能过大，这不但导致用户经济上的损失，也对节能降耗的社会共识形成影响。

为了实现中央空调系统节能的目标，应该对中央空调系统设计和运行实际工作经验进行总结，找出中央空调系统节能调控的关键节点，做好中央空调系统的各项基础工作。

一、中央空调系统的优点首先，中央空调系统具有经济性，可以将整个建筑物有效整合，有效降低单位能耗，节约功能成本。

其次，中央空调系统的具有适应性，对于各种需求不同的客户可以提供各种有效的服务。

其三，中央空调系统具有集约性，中央空调系统可以减少建筑物内空调系统的占地空间，提高了建筑物室内的使用面积。

最后，中央空调系统具有易操作性，主机和各用户端由计算机控制，用戶只需根据需要做出调控动作即可完成操作。

二、中央空调系统的节能措施1、空调的冷热源中央空调常见的冷热源配置为：水冷冷水机组+锅炉、热泵型机组、嗅化锉吸收式机组、蓄冷空调。

（1）水冷冷水机组+锅炉这种配置，夏季用水冷冷水机组制冷，冬季用锅炉供热。

用水冷冷水机组制冷时消耗电能。

在设计工况的能效比（制冷量／耗电量）较高。

水冷冷水机组要有一个冷却水系统，包括冷却塔和水泵等，机组运行时有一定的耗水量，在水源比较充足的地区使用水冷冷水机组比较合适。

国内外均有使用冷却塔造成“军团菌”感染的情况，冷却塔不能置于新风进口和临近窗处，以免成为“军团菌”的感染源。

冬季的供热锅炉有燃煤、燃油、燃气锅炉和电锅炉，其中燃煤锅炉为多。

我国虽然煤的储量较大，但燃煤锅炉运行产生的SO2等有害气体对环境有较为严重的影响，且大量排放的CO2气体对地球会产生“温室效应”。

科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON2008N O .17SC I ENCE &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N能源与环境我国能源政策上禁止使用耗能过大的设备,并大力推广节能产品,提高能源的利用效率,为现代建设提供能源方面的保证。

而现实中中央空调使用时的耗能量约占整个供电部门供电量的40％左右。

例如企业建筑面积为8万平方米综合性大型厂房,中央空调系统有3516k W 特灵制冷主机4台,冷冻水泵机组110kW 电机4台,冷却水泵机组160kW 电机4台。

若通过对冷冻水泵机组和冷却水泵机组进行变频技术的改造,预计可节约电费28.3万元,为中央空调的节能,进行有益的探讨。

现将其系统组成、设计方法作一介绍。

1中央空调变频节能的原理及系统组成中央空调若改造成为变频系统,需要硬件(变频器)及相应软件配合,同时对动态过程作出补偿,其中涉及到恒转矩调压、瞬流干扰抑制的综合使用。

采用变频后的系统,通过同步跟踪、调压、调相、调频、抑制瞬流于一体,具有:①恒扭矩的条件下调节电压,限制电流,使电机负载处于最省电的电压和电流运行状态。

②瞬流干扰抑制技术,使得瞬流波动减小,从而减小了造成的损失和干扰。

③由工业P L C 实时跟踪采样,实现功率因数动态补偿。

基于以上几点,使中央空调变频节能有实施的理论依据和控制的可行性。

其主要应考虑的因素有:①设计院设计中央空调时,按天气温度最高的情况下,满足需求量的最大负荷设计,并有10％左右的富余量,而实际使用时常常达不到满负荷运行状态,所以存在较大的余量,其中制冷主机常常可以根据负载变化自动加载,卸载,而水泵的流量却不能随制冷主机负载变化作出相应调节,存在很大浪费。

②系统的流量压力必须靠电动调节阀调节完成,因此不可避免存在较大截流损失,以及低流量小温差的现象。

不但会大量浪费电能,而且还可能造成空调冷暖不均的情形,同时对系统设备的运行带来不利的影响。

中央空调智能群控节能系统改造与设计目前，我国社会正处于高速发展阶段，人们的生活质量和生活水平迅速提升，中央空调已经广泛的应用到了现代建筑中。

但老式的中央空调不具备智能控制系统，能耗很高，造成了大量能源的浪费，这与现代人们提倡的环保节约理念不相符。

为了改变这种状况，文章针对老式中央空调能耗高以及非智能调控的缺陷，改造并设计出了中央空调智能群控节能系统。

本系统应用了变频设备，改造了线路，使温度传感器与电动阀能够智能的控制进出水，并且通过对人机交互界面的应用，实现了中央空调的远程智能控制。

通过对该系统的运行研究证明，中央空调智能群控节能系统可以有效的降低中央空调的能耗。

标签：中央空调；智能群控；节能系统；改造与设计现在，中央空调已经在人们的生活和工作中被广泛应用，通常情况下，其能耗大约能够占据建筑总能源消耗的百分之五十五。

但是，因为中央空调系统具有成本高、寿命长、维修费用低等特点，所以除了最新的建筑之外，目前大多数中央空调的控制系统使用的还是老式的系统。

老式中央空调的控制系统应用的是手动控制的，所以它无法根据环境、季节以及用户负荷的变化来进行相应的调整，导致系统中的设备长期处于工频状态，这种状态下浪费了非常多的电能，而且空调运行时会产生非常大的噪音，对周围造成严重的污染。

所以，对老式空调的系统进行智能化节能改造，降低中央空调的能耗，是符合当前可持续发展的理念的。

文章通过对老式中央空调系统的研究，设计出了相应的智能节能系统。

该控制系统内应用了变频变压技术以及人机交互技术，使操作人员能够通过触摸屏进行风机、主机与水泵的开启和关闭操作，并且能够根据用户的负荷来智能调整冷却泵的转速以及主机数量。

通过对该系统实际运行情况的研究，证明该系统可以满足实际需求，并且降低了能量消耗，达到了节约电能的目的。

1 中央空调系统进行变频改造的节能原理中央空调和家用小型空调的温度控制方式是不同的，家用空调是直接把风吹到散热器上面得到热风与冷风，而中央空调主要通过对循环水加热与降温，在循环水经过用户房间时，用户房间内设置的风机会将风吹向散热器，使风被制冷或者加热，从而使用户获得适宜的温度。

中央空调水系统的优化控制与节能技术研究中央空调水系统的优化控制与节能技术研究随着社会经济的快速发展和人们生活水平的提高，中央空调水系统在建筑物中得到了广泛应用。

然而，由于其庞大的能耗和环境压力，中央空调水系统的节能问题日益凸显。

如何通过优化控制与节能技术，实现中央空调水系统的高效运行，成为当前研究的热点之一。

首先，中央空调水系统的优化控制是实现节能的关键。

传统的中央空调水系统往往采用恒定水流量和恒定水温控制方式，在不同负荷运行条件下，系统的能耗与实际需求不匹配，导致能源的浪费。

因此，采用动态控制策略是中央空调水系统优化的重要方面之一。

动态改变水流量和水温，根据实时负荷需求，调整系统的运行状态，以保持最佳的节能效果。

此外，通过引入智能控制算法和先进的传感器技术，实现系统的自动化、精确控制，提高系统的运行效率，进一步降低能耗。

其次，中央空调水系统的节能技术也起到重要的作用。

一方面，选用高效节能设备是实现节能的基础。

例如，采用高效的水冷式冷水机组、变频驱动的水泵以及节流装置等，能够降低系统的能耗。

另一方面，对中央空调水系统进行定期维护和保养也是节能的措施之一。

及时清洗冷却塔、冷凝器和水泵等设备，预防和处理管道漏水等问题，可以提高设备的运行效率，降低能源的浪费。

此外，中央空调水系统在冷暖季的过渡期也是节能的焦点。

冷暖季的过渡期是中央空调水系统从制冷到制热或从制热到制冷的转换过程，能耗较高。

为了减少过渡期的能源浪费，可以通过优化设计和控制策略来实现节能。

例如，在过渡期前对系统进行预热或预冷，减少过渡时的负荷波动；使用智能控制系统，根据天气预报等信息提前进行调整，降低过渡期的能耗。

除了上述方面，定期的能耗监测和数据分析也对中央空调水系统的优化控制与节能起着重要的作用。

通过记录和分析系统运行的能耗数据，深入了解系统的工作状态和性能指标，找出优化的空间和问题所在，进一步改进控制策略和节能措施，实现中央空调水系统的高效运行。

RLJZ中央空调节能模糊优化控制系统为什么节能？一、中央空调系统节能改造的必要性及可行性1. 对于中央空调来说，按照国家标准，系统的最大负载能力是按照气温最高，负荷最大的工作环境来设计的，就系统本身来说，存在着很大的储备空间，而实际上系统又很少在这些极限条件下工作。

IPLV系数大家都知道的，冷机设计的时候就是考虑到实际工作情况，让70-80%左右出力的时候效率最高，100%状态的时候效率已经降低了。

《节能标准》中规定IPLV计算公式，100%负荷的时间才占2.3%，75%的占到了41.5%，所以实际负荷总不能达到满负荷（即通常所说的‘大马拉小车'）；特别是冷气需求量较少的情况下，主机负荷量低。

但冷却水系统、冷冻水系统、风机系统确在额定负荷运行。

2. 空调负荷的变动性（以重栋大厦为例）央空调系的实际负荷是随多种因素而不断地变化的：◇季节交替（春、夏、秋、冬的替换）；◇气候变幻（阴、晴、雨、雪的变化）；◇昼夜轮回（白昼与黑夜的温差变化）；◇使用变化（旅游旺季、淡季）；◇人流量增减（客流量的变化）等。

◇室内耗电设备使用情况等（使用率的变化）。

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，势必造成巨大的能源浪费。

为了保证有较好的运行状态和较高的运行效率，主机能在一定范围内根据负载的变化合理的加载和卸载，不让与之相配套的冷却水泵、冷冻水泵和冷却塔风机一直在高负荷状态下运行；提高中央空调冷却水、冷冻水系统运行效率；降低能耗较大且运行时间较长的设备的工作时间，所以，进行中央空调节能技术改造是必要的和可行的。

二、RLJZ中央空调节能模糊优化控制系统节能原理中央空调节能不能也不可能是单一的调高空调的制冷温度。

首先，空调理念是一个综合的理念，大家别忘记设置空调的目的。

一味的调高制冷温度，还不如关掉它或者把机组卖掉，每个人发一把电扇或折扇，空调费用不就是几乎等于零吗？岂不深更加节能？1：RLJZ中央空调节能模糊优化控制系统以重栋建筑作为系统来综合考虑，以控制房间舒适度 （温度为25-27度）以及实际生产需求温度（针对工厂）为最终目标。

理论探讨217产 城探索中央空调系统末端设备节能优化控制屠进伟摘要：中央空调系统能耗的快速增加源于民众对健康意识的不断强化以及对舒适性要求的不断提高。

在世界性的能源紧缺问题日益凸显，我国节能减排迫在眉睫的大背景下，如何能在保证舒适性的情况下，减少中央空调系统的耗能成为了业界同行关注的热点。

末端是中央空调系统发挥效果最直接的体现者，研究表明，末端设备的运行能耗高于冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔能耗，占中央空调能耗的比例高达1/3，有效降低中央空调系统末端设备的运行能耗将对空调系统节能作出巨大贡献。

对此，研究中央空调系统末端设备节能优化控制具有显著的节能意义。

本文主要从末端设备优化控制策略和控制器的控制策略进行了阐述，以供参考。

关键词：中央空调；末端设备；节能；优化控制中央空调系统主要由2 部分组成，分别是冷热源主机机组和末端空气处理设备。

末端空气处理设备主要包含风柜、风机盘管以及新风处理机组等多个类型的设备。

当前，对中央空调末端设备的节能控制方式主要是借助检测空调房间的回风温度，并将其与房间的设定温度值相比，通过单变风量或单冷冻水流量达到节能的目的。

但是仍然存在许多问题。

对此，研究中央空调系统末端设备节能优化控制具有显著的节能意义。

1 硬件系统设计硬件系统包含电源模块、CCPU （ARM 微控制器）、温度检测模块看、液晶驱动模门狗模块等。

块和液晶显示器电源模块为整个、RS485 通讯中央空调末端模块、功能按键及看门狗模块等。

电源模板为整个中央空调末端控制器的各个模块提供3.3V 和5V电源；3.3V为CPU、温度传感器、液晶显示器、RS485通讯IC 供电；5V为液晶驱动IC供电。

综合考虑51系列单片机、AVR单片机、ARM微处理器选择TM32F103C8T6作为主控芯片比较合适，并设计保证其正常工作所需要的最少器件和电路以保证芯片及相关外围设备能够正常工作，称为最小系统。

2 末端设备优化控制策略由表冷器换热原理可知，调节送风量和调节冷冻水流量均对表冷器的换热量产生影响，即存在耦合，要实现物理过程的解耦具有较高难度，因此实际工程中常采用空调房间设定温度与空调房间回风温度的差值，对表冷器进行单变冷冻水流量或单变风量的调节，单变量的控制方式虽然简单，但是空调房间热稳定过程的时间常数较大，而表冷器换热过程的时间常数小，两者相差较大，影响调节效果。