基于DDC的某中央空調節能改造及應用分析

摘 要：針對某中央空調系統耗能大，不易管理的情況，提出了對此系統的節能改造方案。采用DDC控制器和變頻器，對冷凍水泵及冷卻水泵進行節能改造，并增加上位機，實現了對此中央空調的實時監控。

關鍵詞：DDC；中央空調；節能改造

中圖分類號：TB657.2 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）01-0163-02

Abstract： In view of the fact that a certain central air-conditioning system consumes a lot of energy and is not easy to manage， this paper puts forward an energy-saving retrofit scheme for this system. Using DDC controller and frequency converter， the cooling water pump and cooling water pump are reformed for energy saving， and the host computer is added to realize the real-time monitoring of the central air conditioning system.

Keywords： DDC； central air conditioning； energy saving retrofit

引言

隨著我國經濟的快速發展，人們生活水平的提高，對舒適度的要求也越來越高，中央空調用的也越來越多，然而，眾所周知，中央空調是建筑中的耗能大戶，約占到建筑總能耗的一半以上，因此，如何在滿足人們舒適度要求的情況下，把能耗降下來，成為業內人士十分關注的問題。

1 系統現狀分析

改造前系統簡介：本系統是給我校學術報告廳供冷的一套中央空調設備，一臺雙螺桿式主機，額定功率80KW，一臺冷凍水泵，一臺冷卻水泵，一臺冷卻塔。末端設備為風機盤管。中央空調系統如圖1所示：

原系統運行及存在的問題：（1）由于中央空調系統是

按照最大負荷并增加一定余量設計的，主機工作時負荷一般在60%左右運行，而冷凍水泵和冷卻水泵是按照最大負荷時的水量設計，水量大，供回水溫差小，浪費了大量的電能。（2）在控制方面采用手動控制，每天工作人員需提前依次把冷卻塔風機、水泵、主機電源打開，管理非常不方便，同時不能對相關參數實時監測，保存，分析等。從而對系統的維護維修工作帶來不便。

2 自動化節能改造分析

由公式可知調節轉速有三種方法，改變頻率、改變電機磁極對數，改變轉差率。在以上調速方法中，變頻調速性能最好，調速范圍大，靜態穩定性好， 運行效率高。因此通過改變頻率而改變轉速的方法最方便有效。

針對管理不方便的問題，主要是利用增加的DDC控制器及溫感、繼電器等末端設備，對整個中央空調系統實現自動控制，同時增加一臺上位機至監控室，使工作人員在監控室內就可以對空調系統進行啟動，停止和實時監控。

3 節能改造設計

3.1 冷凍水泵的控制

冷凍水泵利用供回水的壓差控制，在供回水干管上裝壓差傳感器，并把此模擬信號傳送給DDC控制器的AI1接口，而DDC控制器的AO1接口去接變頻器，對DDC控制器編程，設定壓差數值，此壓差數值由末端風機盤管全部開啟時的壓差確定，此工程為2MP，當實際壓差增大時，說明負荷減小，此時控制器給變頻器信號，使變頻器頻率減小，從而減少水泵轉速，反之當末端負荷增大時，實際壓差隨之減小，控制器實際壓差和設定壓差進行比較后，使變頻器頻率增大，水泵轉速提高。

3.2 冷卻水泵及冷卻塔風機的控制

冷卻水泵利用供回水的溫差控制，在供回水干管上分別裝溫度傳感器，并把此模擬信號傳送給DDC控制器的AI2、AI3接口上，而DDC控制器的AO2接口去接變頻器，對DDC控制器編程，設定供回水溫差為5℃，當實際溫差增大時，說明負荷增大，此時控制器給變頻器信號，使變頻器頻率增大，從而增大水泵及風機轉速，反之當末端負荷減小時，實際溫差隨之減小，控制器實際溫差和設定溫差進行比較后，使變頻器頻率減小，水泵及冷卻塔轉速降低。監控原理圖如圖2所示。

3.3 組態監控系設計

系統原本主要采用人工操作，操作時間嚴重滯后且在控制過程中主要采用經驗操作，控制不夠準確，從而造成能源的浪費，所以工程增加了組態監控系統，系統采用霍尼韋爾XL5000系列產品，控制器采用了一臺XL50的控制器，對冷凍水、冷卻水的供回水溫度、冷水閥、變頻器等進行監控，同時通過網絡連接至上位機，通過EBI組態軟件進行監控。監控系統組成結構圖如圖3所示。

4 結束語

通過對系統進行改造，實現了對整個冷源系統的組態監控及水泵風機的變頻控制，預期能夠大大減少在運行過程當中的電能浪費，方便整個系統的管理。

參考文獻：

[1]姚衛豐.樓宇設備監控與組態[M].機械工業出版社，2015.

[2]程大章.樓宇自動化系統的控制對象-建筑設備的控制工藝[J].現代建筑電氣，2012.

[3]方忠祥.智能建筑設備自動化系統設計與實施[M].機械工業出版社，2013.

[4]蔡志敏.基于模擬中央空調的DDC監控系統改造[J].科技風，2016.