某體育建筑冷熱源機房自動控制要求

莫 斌

中國建筑西南設計研究院有限公司

某體育建筑冷熱源機房自動控制要求

莫 斌

中國建筑西南設計研究院有限公司

本文將針對某體育建筑的冷熱源及空調水系統(tǒng)配置，詳細闡述由制冷主機、熱水機組、冷卻塔、冷卻水泵、冷水一級泵、熱水一級泵、冷水二級泵、熱水二級泵等組成的冷熱源的自動控制要求，使冷熱源各設備高效節(jié)能運行。

二級泵；自動控制；中央空調；體育建筑

1 引言

隨著我國經濟水平的提高，在建及擬建體育建筑越來越大，大型體育建筑對中央空調提出了更高的要求，冷熱源趨于集中化、大型化。大型空調冷熱源設備多、運行管理復雜、運行能耗高等，由操作人員手動開啟及調節(jié)設備運行已經無法實現系統(tǒng)穩(wěn)定、節(jié)能運行，只有為大型空調冷熱源配置一套合理的自動控制系統(tǒng)，大型空調冷熱源才能穩(wěn)定、高效、節(jié)能的運行。

2 工程概況

本工程為夏熱冬冷地區(qū)某體育建筑，空調總冷負荷為：13806kW，空調總熱負荷為：6213kW?？紤]到體育建筑的空調使用情況，在選用空調主機時，同時使用系數取0.8，空調冷源選用3臺制冷量為3516kW（1000TR）的電動離心式制冷機組，空調熱源選用2臺制熱量為2500kW的燃氣熱水機組。本工程空調水系統(tǒng)為閉式兩管制二級泵系統(tǒng)，一級泵工頻運行，二級泵變頻運行，冷、熱水泵均分別設置。本工程冷水供回水溫度：6/12℃，單臺冷水一級泵設計流量：504m3/h；熱水供回水溫度：60/50℃，單臺熱水一級泵設計流量：218 m3/h；本文基于暖通專業(yè)，對空調水系統(tǒng)提出自控要求。

3 空調二級泵水系統(tǒng)流程圖

4 自控概況

本工程集中空調低溫冷水系統(tǒng)設置機房自動控制系統(tǒng)，以下簡稱“機房自動控制系統(tǒng)”，實現對空調水系統(tǒng)進行參數檢測、參數與設備狀態(tài)顯示、自動調節(jié)與控制、工況自動轉換、設備聯(lián)鎖與自動保護、能量計量以及中央監(jiān)控與管理等；機房自動控制系統(tǒng)對制冷主機、低溫冷水一級泵、低溫冷水二級泵、冷卻水泵、冷卻塔等完成智能化控制、節(jié)能運行和設備精細化管理；機房自動控制系統(tǒng)針對本工程冷源特點，采用有效的控制方法，以實現該系統(tǒng)良好的節(jié)能效果，并提供與第三方管理系統(tǒng)接口，實現遠程控制與信息共享。

5 控制說明

（1）機房自動控制系統(tǒng)能根據中央空調系統(tǒng)設備（主機、一級泵、二級泵、冷卻水泵、冷卻塔、電動閥門等）的配置，以組態(tài)方式靈活添加或修改受控設備對象，并設置其屬性，確保控制系統(tǒng)的通用性和可擴展性。

（2）制冷/制熱主機自帶控制器，維持主機的出水溫度為設定值（根據實際運行情況設定），主機帶數據接口。

（4）制熱主機根據能量法控制其加機。

（5）主機的減機控制原理：當運行臺數大于1時，且平衡管內的冷/熱水由供水總管流向回水總管，當流量達到單臺主機設計流量的115%（冷：580m3/h；熱：250 m3/h），并且持續(xù)10～15分鐘，則關閉一臺主機。

（6）一級泵與制冷/制熱主機聯(lián)動運行。

（7）二級泵的控制：游泳館冷水二級泵為2臺同型號變頻水泵并聯(lián)，游泳館空調供回水最不利環(huán)路主供回水管之間設有壓差傳感器，檢測游泳館冷水供/回水之間壓差，根據實測壓差與設定值（根據實際運行工況優(yōu)化調整）的偏差，同步調節(jié)并聯(lián)水泵組中正在運行的水泵頻率，以保證壓差達到設定值，所有低溫冷水二級泵均設最小頻率限制（25Hz），當頻率達到最小頻率時，頻率不再下調；當運行水泵達到最小頻率且運行臺數大于1時，實測壓差仍大于設定值，并且持續(xù)一定時間，自動停止一臺水泵運行；當運行水泵達到工頻時且運行臺數小于并聯(lián)水泵組的總臺數時，實測壓差仍小于設定值，并且持續(xù)一定時間，自動增加一臺水泵運行。冷水二級泵的啟動：逐一啟動，水泵啟動均以最小頻率啟動；水泵加機時，應先將當前運行水泵頻率降至最小頻率，再啟動另一臺水泵。其它二級泵的控制與上述方法類似。

（8）輪序控制及順序控制

按預定時間表進行系統(tǒng)設備（制冷主機、冷水一級泵、冷水二級泵、冷卻水泵、冷卻塔、電動閥門等）定時啟停控制，并保證所有系統(tǒng)設備一段時間內運行時間相近；當末端空調負荷需求小且空調系統(tǒng)只需單臺制冷主機運行時，機房自動控制系統(tǒng)優(yōu)先選擇變頻離心機組運行。

冷水一級泵、冷卻水泵、冷卻塔與制冷主機一一對應，冷水一級泵、冷卻水泵、冷卻塔、對應冷卻水系統(tǒng)電動開關閥與制冷主機聯(lián)動啟停，并按以下順序進行順序控制，啟動：冷水一級泵→冷卻水系統(tǒng)電動開關閥→冷卻水泵→冷卻塔風機→制冷主機；停止：制冷主機→冷卻水泵→冷卻水系統(tǒng)電動開關閥→冷卻塔風機→冷水一級泵。

肉牛日增重、日糧養(yǎng)分消化率和氮利用率隨日糧蛋白質水平從10.91%增加到13.07%，或添加75 mg RPFA顯著提高。但日糧蛋白質水平與RPFA之間沒有交互作用。

供熱時的輪序控制及順序控制與上述類似。

（9）制冷、制熱工況轉換：通過切換供冷、供熱主干管的電動開關二通閥，其它設備聯(lián)動運行，實現制冷、制熱工況轉換。

（10）制冷主機蒸發(fā)器及冷凝器進水管上均設水流開關，當制冷主機蒸發(fā)器或冷凝器進水量小于設定值時，水流開關報警，并自動關閉制冷主機。

6 監(jiān)測與顯示功能

（1）制冷主機的監(jiān)測與顯示：手/自動狀態(tài)、運行狀態(tài)及故障報警狀態(tài)；制冷量、能耗、電流百分比RLA%；冷水、熱水、冷卻水的進出水溫度。

（2）一級泵的監(jiān)測與顯示：手/自動狀態(tài)、運行狀態(tài)及故障報警狀態(tài)。

（3）二級泵及對應變頻器的監(jiān)測與顯示：水泵的手/自動狀態(tài)、運行狀態(tài)及故障報警狀態(tài)；變頻器的故障報警狀態(tài)及運行頻率。

（4）水系統(tǒng)的監(jiān)測與顯示：供回水溫度、系統(tǒng)累計運行時間、系統(tǒng)累計耗電量、系統(tǒng)累計供冷量、主要分支累計供冷量、系統(tǒng)瞬時耗電量、系統(tǒng)瞬時供冷量、主要分支瞬時供冷量、電動閥的閥位；

（5）冷卻水泵的監(jiān)測與顯示：冷卻水泵的運行、停止、故障、遠程/就地控制模式。

（6）冷卻水系統(tǒng)的監(jiān)測與顯示：冷卻水系統(tǒng)供回水溫度、室外溫濕度、冷卻水泵累計運行時間、冷卻水泵的累計耗電量、冷卻水泵的瞬時耗電量、電動閥閥位等。

（7）系統(tǒng)能效比曲線：機房自動控制系統(tǒng)能根據中央空調系統(tǒng)能效比的變化情況正確繪制系統(tǒng)能效比曲線，并能查詢和顯示。

（8）能耗曲線：機房自動控制系統(tǒng)能根據各受控設備功率消耗的變化情況正確繪制各設備的能耗曲線，并能查詢和顯示。

（9）供冷量曲線：機房自動控制系統(tǒng)能根據各制冷主機的實際輸出的制冷量正確繪制各制冷主機的逐時供冷量曲線，并能查詢和顯示。

7 數據處理功能

（1）基本參數記錄：機房自動控制系統(tǒng)能對主機的基本參數（冷水、熱水、冷卻水的進出水溫度）、系統(tǒng)總管的基本參數（溫度）等進行記錄。

（2）能耗記錄：機房自動控制系統(tǒng)能對中央空調系統(tǒng)設備（主機、一級水泵、二級水泵、冷卻水泵、冷卻塔等）的能耗進行記錄。

（3）冷熱量記錄：機房自動控制系統(tǒng)能對系統(tǒng)總管、接分集水器的水干管的冷熱量進行記錄。

（4）操作記錄：機房自動控制系統(tǒng)能對操作人員、操作內容、操作行為發(fā)生時間等進行記錄。

（5）故障記錄：機房自動控制系統(tǒng)能對故障發(fā)生的時間、故障設備、故障類型等進行記錄。

（6）機房自動控制系統(tǒng)能對上述紀錄數據進行存貯、輸出、刪除。

8 故障報警功能

（1）故障報警分類：機房自動控制系統(tǒng)應設有短路、接地故障、過載、缺相故障、參數越限報警

（2）故障報警方式：聲光提示報警、顯示器畫面報警。

（3）故障報警的處置：所有報警直至引發(fā)報警的條件消失（如運行參數恢復正常）或經操作人員檢視并處理后，方可消除報警。

[1]江億,姜子炎.建筑設備自動化[S].中國建筑工業(yè)出版社,2007(6).

[2]曹晴峰,建筑設備控制工程[S].中國電力出版社,2007(1).

[3]馬最良,姚揚.民用建筑空調設計[S].化學工業(yè)出版社,2015(6).

[4]GB/T 26759-2011.中央空調水系統(tǒng)節(jié)能控制裝置技術規(guī)范[S].