冷源系统控制方案.docx

冷源系统控制方案.docx

《冷源系统控制方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冷源系统控制方案.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

冷源系统控制方案

空气热源泵控制系统方案

北京和欣运达科技有限公司

2022年2月24日

1.系统概述

系统通过控制AHU/FCU的台数的流量控制，计算出需求的微增减对变频器的频率进行调整，并根据室内的实际负荷需求，确定启动热源机组的台数。

通过连动流量需求的减少，降低循环泵排气压力的目标设定，减少多余的压力损失，提高循环泵的运转效率。

。

此外，与该热源有关联的冷冻水泵、冷却塔泵进行联动启停。

冷却塔根据冷却回水温度范围，控制冷却塔启停的台数。

2.设计目标

2.1.节能的重要性

•传统能源不可再生，新型能源尚未成熟

-光伏，风电，潮汐发电应用范围有限

-核电的安全问题

•建筑的能耗（包括建造能耗、办公能耗、制冷和采暖等）

-约占全社会总能耗的30%

-中央空调是最主要的“能耗大户”（40%--60%）

•然而长期以来，作为能耗大户的中央空调系统：

-相对于工业领域，自动化水平低

-管理水平低，人为疏忽和经验错误泛滥

-能源浪费严重，节能空间大

2.1.满足使用需求

1）满足管理便捷使用的要求

✓管理软件界面统一，根据管理需求量身定制，简化操作流程

✓实时监测运行数据，系统管理信息一目了然

✓管理人员可以通过管理软件友好的图形界面，方便地对管理逻辑进行编排

2）满足管理安全监控的要求

✓在管理软件上实时显示系统重要报警信息，出现异常情况时，管理人员可第一时间获取信息

✓管理软件全面记录重要设备的运行参数、运行状态、运行时间等信息，根据商管经验定制巡检策略，在故障前兆期发现问题，提早反应时间

✓长期记录系统运行数据、报警记录等信息，并综合对比，便于管理人员定期对机电系统进行全面诊断

3）满足管理绿色运营的要求

✓管理软件对系统进行统一管理，通过预设的控制逻辑，使机电系统遵循统一标准，实现自动节能运行

✓管理软件提供长期运行数据记录、编辑修改运行模式、修改具体设备设定参数以及修改自动控制逻辑的功能。

管理软件综合汇总系统信息数据，技术人员和高级管理人员定期分析数据，找出能耗漏洞，修正运行控制逻辑，达到进一步节能运行的目的

2.3.设计依据

建筑能源智能化管理平台总体设计方案遵循以下标准：

✓《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006）

✓《建筑及居住区数字化技术应用系列标准》（GB/TGB/T20299-2006）

✓《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）

✓《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）

✓《计算机软件开发质量及配套管理计划规范》（GB12504-12509-90）

✓《信息技术互连国际标准》（ISO/IEC11801-95）

✓《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）

✓《软件工程国家标准》（2006）

✓《智能建筑工程质量验收规范》（GB50339-2006）

✓业主提供的招标文件及技术资料等

2.4.设计原则

1）标准化

智能监控系统的总体设计主要采用的是标准化通讯协议，能够将不同厂商的设备与系统便捷地综合在一个平台上，施工快捷且使用方便；在软硬件配置上具备足够的冗余能力，使系统能在将来得以方便的扩充，满足通用性和可替换性。

2）模块化

智能监控系统的总体结构采用是模块化，可以根据用户的需求选用不同功能模块组合，各个模块即相互独立，又无缝连接。

系统功能的增减只是对应模块的增减，不必重新建构系统，不会影响整个系统的工作，能够在整个生命周期内，满足客户发展、扩充的需求。

3）开放性

对于系统管理平台来说，开放性是其必备的特性。

智能监控系统可对各智能化子系统进行分散式控制，集中统一式管理和监控。

而集成后的系统应是一个开放系统，使不同的子系统和产品间接口和协议达到互操作性。

它应当提供标准数据接口、网络接口，系统和应用软件接口。

开放性将满足客户对系统的可扩展性、灵活性、兼容性、可移植性、可维护性、全生命周期的要求。

4）互连性

互连性表现在以结构化综合布线系统等传输媒体为基础，实现各种网络设备的配置；各种网络互连设备的配置；以及各类机电设备、话音/视频设备和各类控制设备等的配置。

子网之间互连采用基于网络的标准化协议，并采用时间同步管理，保证各子系统时间一致。

5）安全性、可靠性和容错性

系统一定要保证有极高的安全性、可靠性和容错性。

为了将来的系统维护以及技术支持，所以必须选用当今最可靠的系统架构技术、数据传输技术与最优秀的软件产品。

6）高效率性

高效的服务器响应数据库请求的能力；

高效的通信传输速率和带宽；

高效的系统实时响应与控制能力；

高效的网络的吞吐能力。

7）经济性

经济成本是系统集成必须考虑的因素之一，要求系统设计应从系统目标和现实需求出发，经过充分论证，选择合适的产品，在满足用户要求的前提下，尽量降低投资成本。

8）先进性

系统使用先进的计算机技术、网络通讯技术和数据库技术，建立一个可扩展的集成能源一体化系统，并利用其优越的技术性能实现节能服务的要求。

能源分析系统设计在技术上将适当超前，所采用的设备产品和软件不仅成熟而且能代表当今世界的技术水平。

2.5.优化设计

使用目的

一般设计

优化设计

对日常运行的指导

较少或无

●实时优化各项设定，提高系统效率

●监测各设备运行状态和性能

●对运行及维修计划的生成和修改提供决策支持

●迅速应对意外事件

针对工况

设计或典型工况

动态变化的工况（设备性能、能源价格、天气等）

实施成本

通常较高（通常涉及新工艺、新设备、设备的大规模改造，可能会影响正常使用等）

通常较低（可以利用现有的设备，不改变现有管网、不影响正常使用）

实施风险

通常较高

通常较低（优化过程完全基于系统的真实性能）

投资回收期

三年或以上

一到两年

对使用人员的要求

经验丰富的专业人员

经过短期培训的普通人员

3.制冷站控制面临挑战

制冷站控制面临诸多问题，需要考虑影响运行的各种问题，例如不同负荷下最有的制冷选择、最优的冷冻水流量、最优的冷冻水温度等等，详见下图：

3.1.制冷站面临的挑战－制冷负荷

•负荷计算是制冷站运行决策的重要基础，但是原有的负荷计算方法：

-被动式

-时间上滞后于真正的需求变化

-基于温差、压差、或温差流量的乘积

-并不是真正的制冷需求，而是冷冻水系统散失的冷量（只要有温差，就会有冷量散失）

-包含过量供应

-导致冷机工作在低效的低温区间

-不包含负荷的变化趋势

-可能导致冷机等设备的不必要启停

3.2.制冷站面临的挑战－控制策略

•固定的控制逻辑应对始终变化的日常负荷

•忽视同种设备间的性能差异（由于安装,性能退化,水力不平衡等）

•忽视同一设备不同工况下的性能差异

•不考虑负荷趋势（在下一个时刻负荷是增加，还是减少?

）

•没有考虑电价因素,系统的蓄冷蓄热特性（建筑物本身，专用蓄冷设备等）,最优运行模式的选择

3.3.制冷站面临的挑战－运行参数

•与系统效率相关的参数

-冷却水流量

-冷却水温度（注意它只是中间变量）

-冷冻水流量

-冷冻水温度（注意它只是中间变量）

-冷机的负荷水平

-水泵的负荷水平

-…

保证安全和舒适度前提下，是否存在最佳参数最大化系统效率？

3.4.制冷站面临的挑战－维护信息

•作为能耗大户，冷机站通常缺少

-设备在不同的工况下的运行效率（单台冷机的COP曲线，系统COP曲线）

-各种类型的设备性能退化

-维护工作的后效分析

-班组绩效考评

4.和欣公司的优化解决方案

和欣公司，通过对冷站的分析及对众多案列的实操经验，提供更科学的算法，满足组控制要求，达到最优运行模式，降低能耗。

4.1.最优的解决方案－系统特点

传统控制

先进控制

负荷计算

压差法、温差法、或温差流量法（不能准确反映真实的负荷需求）

根据大楼温度分布估计的实际负荷＋负荷趋势（根据天气、季节、时段等因素预测并校正）

控制逻辑

人工设计（取决于设计人员的业务水平和工作态度，不可能考虑各种可能的情况，维护困难）

根据冷机站的设计和设备状态自动生成，大大提高了控制系统的灵活性、可靠性、和可维护性

优化策略

静态的经验型策略，适用程度有限（受限于系统设计、设备性能的退化、设计的变更、以及各种故障）

自适应模型（不依赖人工经验和预设逻辑，与现场实际保持一致）＋动态优化引擎（真正求解复杂的优化问题）。

能够同时兼顾各种考量，并根据系统状态的变化动态修改

优化范围

水系统为主

水系统＋冷机，并可扩展到用户端

设备性能

不检测

自动检测并作为优化问题的输入

蓄冷能力及电价的波动

不考虑（缺乏动态规划引擎）

作为优化问题的一部分考虑

能效审计

不考虑

提供机组和全系统的能效数据并可保存长达10年的运行历史记录

维护建议

不提供

自动检测机组效率的下降

节能效果

受限于系统运行管理水平

超过15%

4.2.最优的解决方案－优化策略

通过对冷站的动态仿真，得出运行参数，根据系统运行参数进行评估和改进，以达到最优的控制参数。

4.3.最优的解决方案－负荷计算

依据多种因素及历史运行数据，得出适合的运行参数。

4.4.最优的解决方案－动态规划

预先考虑各种时变因素以及冷站动态响应过程，实时调整控制参数。

4.5.最优的解决方案－在线优化

可提供在线优化服务，在冷站运行一段时间，根据运行数据，分析出更佳优化方案，以达到节能目的。

4.6.最优的解决方案－控制模型

5.和欣公司冷站控制成果

-采用了模型预测方法计算冷/热负荷，它比温差法、压差法、或温差流量法更能反映实际的负荷需求

-自动在线分析设备的实际性能和大楼的冷/热响应特性

-同时考虑近百个影响冷机站效率的变量，包括流量、温度、环境湿度、分时电价等

-自动地利用空调水系统和大楼的蓄冷、蓄热能力

-每隔五分钟根据最新情况以最安全和最节能的方式调整制冷站各部分的运行，包括设备的启停、水温的设定、阀门的开合等

-不采用任何预设逻辑和经验规则，灵活自动地为每一个用户量身定制最优化控制策略

-比常规自动控制系统能够节省超过15％的电费

-能够更稳定地保持室内温度和用户的舒适度

6.与其他厂商提供的群控系统比较

冷机厂商提供的群控系统

和欣公司的先进控制系统

设备安全

按照冷机及辅机制造商提供的安全运行规范

严格按照冷机及辅机制造商提供的安全运行规范

末端温湿度

不关心

直接作为控制目标的一部分，冷机与末端协同保障末端温湿度

功能范围

控制为主

三位一体：

自适应容错控制、节能+15%、和客观的能量审计

负荷计算

根据供回水温度或压差决定制冷/热量

根据室内温湿度获得实际的制冷/热需求，避免过供应

控制质量

受限于编程人员的知识水平、经验和工作态度

无需人工编程，杜绝人为影响

异常状态处理

有限的常见故障

自动考虑所有可能的异常状况，大幅提高控制系统可用率，保护用户投资

配置信息

不公开，维护与修改困难

完全公开，维护与修改容易

冷机性能依据

设计性能为主

实际性能为主

辅机性能依据

设计性能为主

实际性能为主

冷机性能检测

不提供

作为第三方进行客观评估

节能手段

单变量、单回路静态优化，经验为主，善于利用冷机的边际性能

系统级多变量动态规划，从设备、子系统和时间轴3个维度入手最大化降低系统能耗

与楼控部分的联系

独立于楼宇部分的自动化系统

与楼宇部分的自动化系统融为一体

用户界面

工业用组态软件

整体设计，便于普通用户使用，防止危险操作

运行记录

无

自带运行数据库

用户管理

弱

权限管理，操作日志一应俱全

7.用户培训

为保障系统验收后，用户能够方便地使用和熟练地操作，我公司为用户提供培训课程，安排有丰富经验的工程师现场授课，安排学员上机操作，由我公司负责对建设单位的物业管理人员进行技术操作和维护的培训，以确保建设单位的物业管理人员在工程投入使用后能立即进行维护、操作和维修。

培训时将提供相应的维修手册和操作说明。

在培训开始之前要向用户提交一份详细的培训计划书并获得批准。

我公司将选派具有相应资格和经验的人员担任培训教师，并应参与过本工程项目的编程调试工作。

技术部负责对培训人员资格进行检查和监督。

培训结束时要安排考试，颁发培训合格证书，保证培训合格人员能够独立操作系统。

培训目的

我公司对招标人指定的有关人员进行多种形式的技术培训，使招标人指定的有关人员达到能独立进行管理、维护测试、故障处理等工作，以保证设备能够正常、安全的运行。

培训时间

与系统安装、调试同步进行。

如果与业主的时间安排在冲突，可由业主选定其他合适的时间进行。

培训人数

由业主根据需要决定。

培训内容及课时分配

培训内容应包括：

系统的原理、软、硬件设备的相关技术原理、性能、设备的安装、测试、相关软件操作、系统的参数设定和修改、操作使用方法、系统使用注意事项、维护管理的技术、系统常见问题解决、系统备用设备更换、实际的操作练习等。

培训时间：

不少于5天。

8、售后服务与承诺

8.1工程竣工与质量保修

1）项目部于工程交付验收后，提交《工程竣工总结报告》，对该工程的施工、质量和服务情况进行全面总结，并提出售后服务重点要点。

2）工程交付验收后的保修期限、保修内容及保修责任等，本工程设备质量保修期为2年。

3）保修期内的服务工作，按照合同书规定执行。

4）保修期后的服务工作，本着用户至上的原则，全力提供技术支持。

超过质量保证期后，公司售后服务部仍对用户进行积极、快速、完善的维保服务，并常年以优惠价格提供备品备件和维修报务。

8.2维护服务内容

1）设备维护：

为本项目建立合同范围内的设备的档案；协助用户处理常见的各种设备故障；对于在供货商的保修期内的设备，发生故障后，我公司工程师对其诊断，确定该设备是否需要送修，并负责联系及送修/取回；硬件设备的升级、外设更换。

在设备送修期间，免费提供代用设备。

2）系统软件维护：

系统安装、重装、制作紧急启动盘、增/删应用软件、回收硬盘空间、系统崩溃后的恢复、参数调试与设置、系统软件版本升级；为用户建立合同范围内所有系统软件、工具软件的备份盘。

3）网络维护：

提供对网络设备及WINDOWS系统维护，包括网络设备的配置、故障监测分析诊断，提出解决问题的建议。

4）病毒处理：

负责定期检测、清除病毒；提供最新的病毒数据文件。

若用户受到计算机病毒的侵害，负责清理病毒、恢复系统、利用各种技术手段恢复受害的文件或数据。

5）网络优化与升级方案：

当贵方现有的网络在规模、设备、效率或其它方面不能满足要求的时，我公司为贵方定制网络优化、升级的方案。

6）替换服务：

如果贵方的机器出现故障，一时无法解决，为保障用户的急用，我公司为用户提供与故障设备性能相近的设备，替换下故障设备，然后送去修理，不中断用户系统的应用。

7）应用软件部分：

用户委托我公司开发的应用软件，由我公司提供服务，所提供的服务包括以下服务项目：

①数据恢复及整理：

由于用户错误操作导致数据丢失或混乱，我公司负责通过技术手段帮助用户恢复及整理数据。

②应用程序故障处理：

由于程序故障造成用户数据丢失或混乱，我公司负责查找程序故障点、修改程序并恢复及整理数据。

③应用程序的完善：

用户希望对已运行的程序，做出某种完善，在不增加功能、不修改数据结构的前提下，我公司负责解决此类问题。

④软件平台升级：

用户希望将操作系统、数据库进行版本升级，我公司负责解决此类问题。

8.3服务方式及响应时间

1）24小时服务热线电话：

通过电话解答用户的技术问题、技术咨询。

随时响应用户的电话咨询。

2）远程服务：

通过MODEM、Internet等技术手段及远程通讯软件，将用户的计算机系统与我公司的计算机相连接，我公司的工程师接到用户的服务请求后，远程上网解决问题。

3）现场服务：

如果不能用远程服务方式解决用户的问题，我公司的工程师接到用户的服务请求后，在48小时内到达用户现场为用户解决问题。

服务中心根据设备供货合同或设备维修维护合同，对用户设备进行定期维护，并将工作结果填写于《用户设备维护记录》。

8.4工程回访

服务中心组织定期或不定期的工程回访，听取用户意见，并填写《用户回访反馈信息表》。

对于回访反馈的信息，服务中心负责召集项目部、软件部和总工研究，确属工程质量问题的，保修期内按照合同条款执行，保修期外由服务中心提出处理方案并与用户协商解决。

处理结果填写于《用户回访反馈信息表》。

8.5受理用户投诉

服务中心随时受理用户关于工程质量的投诉，收到投诉后记录于《用户投诉及处理记录》。

服务中心根据投诉内容会同项目部、软件开发部和总工研判，确属工程质量问题的，保修期内按照合同条款执行，保修期外由服务中心提出处理方案并与用户协商解决。

8.6服务验证

每项服务工作完成后，都要及时通报用户，并邀请用户验证结果，请用户代表在相应工作记录上签署意见。

如果在服务过程中发生或发现属公司责任的质量事故，要及时处理并立即报告公司主管部门，主管部门要责成其制订切实有效的纠正预防措施，防止类似问题再发生。

对责任部门和责任者，要按照公司有关规定进行处罚。