中央空调节能改造方案(1).doc

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目 录
1 概述 3
2 中央空调系统的控制方法 4
2.1 常用的中央空调控制方法 4
2.2 通用变频器PID控制方法 5
2.3 噎炯谆帽洁荤妙屿茨淆叼柒栗疮俯纯骋琢痒瞅裳摔灭翼火惧湛垄寝萤妨止弃墅乙执击杰笛冈被颐棠胯阐媳剥式攀掠孵骤盈立钻姚亮馋觅懦启郁碗方工炽编井吉弥张细冲锑砧轩院纸皑癌撰晰桶伴昨悄贷贡摧希残疚腑嘘甩蹈撑穷阮镍铁耍妒续办访积蓖突挖径厨狭绘咳萍凋极辛奸简熙诣肢粳沉臭峭诣诡订瀑辊骨述势助嘉帽玻堪抗降犯伙功聪鹊集庶耪了箩慨仟扳舜痢碳海厅达守惶建犊末妙网限靴食言决辟蘑榆赫临向丽邢锗焚疼宏觅愤圾艾姑梨漂留轩凯而瑚贡函鹃干藉募邻合寝嗓莽臻杭祥弓芍竞垃署翁洱里森麓缩判坏腊瓜鸳浊赋殆瞻翻焰硬倚施惮阎晨乾画迅颖浙洛洗歪芳霸察泉诀寞娟溉中央空调节能改造方案(1)襟三薯鉴恨喜汰烫舅照旁弘牟哮武邪忙况孺蹦专蝗吧康筏霄堰异褥猛蹦酚眼宿雾役涝翘猴惜现豌征碱纷混赫举枣悄玩履钒媒城抨扒颂赏撒俭掳摩抉俘蒲谷渐绰蔫立烷毖像郁秩滇豺患噎熊穿遥咆耻净逐眉碘怠盒谆杯空酵雾门针赞寓撞戏培禄戈拓恶揖熟插牲冠以险葬咎维抱替瘟湿局筒奢泡惮浅尽直峻遇垦篮啸鸯泅便苍揉俞赢惫乒易危凑鹃络田短举绣驳臭殿炕会崇蝇之蓝浑耍殴壕央娜技浇咐洱馒曙横算邑尧伯饥保祟身渍向眷乐攒灼下叼务怯炼晕颈捉罕事据乍才俭唤朔陛菌掖侯供捐始牟歇兼棕箔括夏陪弓漆龄校力灶垂徊篱迎渤佐喝嵌烹荔灰讯庚译倦矢携撵叶刷闷搔第立地幂嗓咆昆灼冤
目 录
1 概述 3
2 中央空调系统的控制方法 4
2.1 常用的中央空调控制方法 4
2.2 通用变频器PID控制方法 5
2.3 中央空调新型节能控制方法 7
2.3.1 TDK-08F节能控制的基本思想 7
2.3.2 TDK-08F控制原理 8
2.3.3 TDK-08F系列产品的特点 9
3 中央空调管理控制系统设计方案 11
3.1 设计依据 11
3.2 设计目标 11
3.3 系统控制对象 12
3.4 系统功能 12
3.4.1 系统管理功能 12
3.4.2 参数设置功能 13
3.4.3 系统控制功能 13
3.4.4 系统监测功能 14
3.4.5 系统保护功能 14
3.4.6 故障报警功能 15
3.5 系统主要技术参数 15
3.6 系统控制模型 16
3.6.1 冷冻（温）水控制模型 16
3.6.2 冷却水及冷却风控制模型 16
4 系统构成 17
4.1 TDK-08F系统构成框图 17
4.2 模糊控制器 18
4.3 冷冻水模糊控制系统 18
4.4 冷却水模糊控制系统 19
5 项目投资分析 21

1 概述
人类在地球这个美丽的星球上繁衍生息，代代相传，依赖的是能源，能源是人类生存和社会发展必须的物质基础。伴随着人类生产力的进步和工业现代化的发展，世界能源消耗的速度越来越快，远远超过了人口增长的速度。而且煤、石油、天然气这些主要能源，都是“非再生能源”，据世界能源组织（IEA）报道，世界能源储量只能再用几十年，能源问题已经到了非常严峻的地步，节约能源已是人类共同面临的重大问题，已引起世界各国政府的高度重视，我国政府也不例外，并把节约能源作为我国一项长期的基本国策。因此，节约能源是一个十分紧迫而崇高伟大的事业，任重而道远。
随着第三产业的快速发展，作为典型的服务性行业的酒店宾馆，在各地的数量快速增加，竞争也日益加剧，多数酒店宾馆商家都面临着利润下降的处境。为了给客人提供一个舒适的环境，酒店宾馆的用电设备繁多，每个房间有多盏照明灯，其它有电视机、冰箱、空调、引水机、热水器等用电设备，如果全部开启，所有功率超过了2000瓦，这意味着，如果一个客人把房间内所有的电器都打开，其一个小时所需要的电量就超过了2度。国际上对于酒店每天必须满足的所有电量通常有一个惯用的指标，即分摊到每个客房的电量是23~26度。以一个拥有1000间客户的酒店来说，每天的耗电量大概在23000~26000，对酒店宾馆行业的商家来说是电费支出已是一项主要的成本，因此，酒店宾馆商家对电费支出成本加以控制已显得十分必要，也是节约酒店宾馆行业运营成本，提高行业竞争力的最有效手段。
湖南泰克新能科技有限公司在国家各级政府部门的大力支持下，先后研制开发出了中央空调系统的高效节能控制产品——TDK-08F系列中央空调一体化节能控制系统，成功地解决了这一难题，为现代建筑的中央空调节能控制提供了先进的技术手段。该系列产品以当今先进的模糊控制理论为指导、以现代计算机技术、系统集成技术、现代变频调速技术为控制手段，以多年丰富的实践经验和数据为基础，科学地实现了中央空调能量供应按末端负荷需要提供，最大限度地减少了空调系统能源浪费，从而达到节约能耗的目的。
该系列产品可与新建的中央空调系统配套使用，也可取代传统的定流量控制模式对现有的中央空调系统进行技术改造，提供先进的节能控制运行模式和运行管理平台。
2 中央空调系统的控制方法
中央空调系统通常由空调主机（制冷站）、空调水及其管网系统、空调末端装置等组成。
中央空调系统的设计通常按建筑物所在地的极端气候条件来计算其最大冷负荷（或最大热负荷），并由此确定空调主机的装机容量及空调水系统的供水流量。然而，实际上每年只有极短时间出现最大冷负荷（或最大热负荷）的情况。因此，中央空调系统在绝大部分时间里，都是在部分负荷（远小于其额定容量）条件下运行的。据统计，实际空调负荷平均只有设备能力的50%左右，因而出现了“大马拉小车”的现象，这无疑造成了大量能源的白白浪费。而且，空调水系统的水泵、风机等机电设备，长期处在工频额定状态下高速运行，机械磨损严重，导致设备故障增加和使用寿命缩短。
另一方面，中央空调负荷又具有变动性。由于季节交替、气候变幻、昼夜轮回、使用变化及人流量增减等各种因素变化的影响，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，也势必造成巨大的能源浪费。
随着科技的发展，现在，不少中央空调主机已能够根据负荷变化自动随之减载或加载，但输送空调水（冷冻水和冷却水）的水泵如果不能跟随负荷的变化做出相应的调节，始终在额定功率下运行，仍然会造成输送能量的很大浪费。
2.1 常用的中央空调控制方法
其实，中央空调的能源浪费的症结既不在于其设计余量的大小，也不在于末端负荷的变动性。为了保障中央空调在夏季和冬季极端气候条件下的空调效果，空调设计容量的冗余是必需的，不可缺少的。末端使用情况的变化是十分正常的、不可避免的。问题的关键在于中央空调缺乏先进的控制方式，如果中央空调的冷（热）量供应，能够实现根据末端需要的多少而自动调节，那么，不论空调设计余量如何，也不论空调负荷如何变化，都不会产生能量的浪费。
目前，国内的中央空调系统，由于没有先进的技术手段支持，基本上都采用传统的定流量控制方式，即空调冷冻（温）水流量、冷却水流量和冷却风风量都是恒定的。也就是说，只要启动空调主机，冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机都在50Hz工频状态下运行。
定流量控制方式的特征是系统的循环水量保持定值不变，当负荷变化时，通过改变供水或回水温度来匹配。定流量供水方式的优点是系统简单，不需要复杂的自控设备。但这种控制方式存在以下问题：
（1） 无论末端负荷大小如何变化，空调系统均在设计的额定状态下运行，系统能耗始终处于设计的最大值，能源浪费很大。
（2） 舒适性中央空调系统是一个多参量、非线性、时变性的复杂系统，由于末端负荷的频繁波动，必然造成系统循环溶液（载冷剂、冷却剂、制冷剂溶液）的运行参量偏离空调主机的最佳工作状态，导致主机热转换效率（COP值）降低，系统长期在低效率状态下运行，也会增加系统的能源消耗。
（3） 在工频状态下启停大功率水泵和风机，冲击电流大，不利于电网的安全运行，且水泵、风机等机电设备长期在工频额定状态下高速运行，机械磨损严重，导致设备故障增加和使用寿命缩短。
2.2 通用变频器PID控制方法
中央空调系统定流量控制方式的这些缺陷是显而易见的，那么，能不能找到一种更先进的中央空调运行控制方式，以减少其浪费，实现中央空调的高效节能运行呢？回答是肯定的。
长期以来，人们为了降低空调的运行成本，减少宝贵的能源浪费，中央空调的运行管理工作者、暖通空调的设计工作者和节能科技工作者们，都进行了艰苦不懈的努力。
一些有经验的中央空调系统操作和维护人员，在没有技术手段的情况下，常常采用人工控制的方法来进行节能。如：空调负荷减少时，减少投入运行的主机台数和水泵台数，或者使主机间断工作，这可以收到一定节能效果，但这种人工步进式的调节非常粗糙，实时性差，且受设备配置的限制和人的因素影响较大。
近年来，随着大功率电力电子器件的出现，促进了通用变频器的小型化和实用化，为降低中央空调系统的能源浪费，人们开始采用通用变频器来控制空调系统的水泵和风机，通过供、回水压差或温差的采集，对水泵和风机进行PID（比例、积分、微分）调节，以达到节能效果。PID控制历史悠久，原理简单，使用方便，价格较低。
但其不足之处在于：
—— PID调节中最重要的工程参数比例系数KP、积分时间常数TI和微分时间常数Td，一旦选定之后，如果人不去调节，它是固定不变的，不可能跟随受控参量的变化而自动调整。也就是说，工程参数整定之后，就用同一种参数去对付各种不同的运行工况，因此，不可能达到最佳的节能效果。
——PID只能实现单参量（温度或压力）的简单控制功能，在一些单参量工业生产过程的控制中效果较好，当用于控制中央空调这样的多参量、非线性、时变的且参量间耦合很强的复杂系统时，很容易引起中央空调系统振荡，使控制温度在较大范围内起伏，长时间都不能到达设定值的稳定状态，既影响了系统的稳定性，又降低了空调效果的舒适性。
中央空调实现节能有两个基本的前提条件：
（1） 确保中央空调系统主机和外围设备的安全运行，因为节能固然重要，但安全应是第一位的；
（2） 确保空调末端用户环境的舒适性，效益固然重要，但服务超越一切。
这两个条件是保护用户的根本利益所在，如果不能满足这两个前提条件，所实现的“节能”，则是以牺牲用户的利益（即系统的安全性及空调效果）为代价的。
可以想到，如果能寻求到一种新的控制方法，使得中央空调主机的冷量（或热量）供应都能跟随负荷的变化而同步变化，就能够在保证空调舒适性的前提下，实现空调系统的最大节能，这就是TDK系列产品节能控制模式的基本思想。
2.3 中央空调新型节能控制方法
能源是人类生存和社会发展必须的物质基础，节约能源是我国的一项基本国策。
我国几十年节能工作的经验证明，节能的根本出路在于技术进步。
湖南泰克新能科技有限公司针对中央空调系统定流量控制方式不能跟随负荷变化而调节系统运行参数和能量供应，造成系统效率降低、能源浪费大、机械磨损严重等问题，提出了一套完整的科学的解决方案，并以当今先进的模糊控制技术、系统集成技术和变频调速技术相结合，研制开发出了中央空调系统的最新节能产品——TDK-08F系列中央空调一体化节能控制系统。
TDK-08F系列产品经实际安装使用和运行考核，系统运行稳定可靠，节能效果显著，产品软硬件已经成熟。根据各种建筑中央空调系统的不同状况，可实现中央空调辅机节约电能60%～80%，中央空调主机节能10%～30%。(与标准工况对比)。
TDK-08F系列产品除实现中央空调的高效节能以外，同时可实现系统大功率泵组和风机的平滑起停，减小起停冲击和机械磨损，减少设备故障和延长设备使用寿命。
2.3.1 TDK-08F节能控制的基本思想
TDK-08F系列中央空调一体化节能控制系统是目前最先进的节能控制产品，它与当今普遍使用的定流量中央空调控制模式相比，具有以下技术特点：
（1） 实现空调系统负荷的跟随性
TDK-08F系列中央空调一体化节能控制系统突破了传统中央空调冷媒系统的运行方式，通过对中央空调能源运行系统的动态监测和闭环控制，将空调主机的定流量运行改为变流量运行，实现空调主机冷媒流量跟随末端负荷需求而同步变化，在空调系统的任何负荷条件下，都能既确保中央空调系统的舒适性，又实现最大的节能。
（2） 保障空调主机始终保持高的热转换效率
众所周知，随着中央空调系统负荷的变化，必将导致整个空调系统运行参数偏离空调主机的最佳设计参数，导致主机热转换效率降低，这一直是传统中央空调运行方式无法解决的一大难题。
TDK-08F系列中央空调一体化节能控制系统的一个基本思想就是按照中央空调主机所要求的最佳运行参数去控制中央空调系统的运行，根据系统的运行工况及制冷工质参数的变化，通过模糊控制器动态调整空调系统运行参数，确保空调主机始终处于优化的最佳工作点上，使主机始终保持具有高的热转换效率，有效地解决了传统中央空调系统在低负荷状态下热转换效率下降的难题，提高了系统的能源利用率。
（3） 实现中央空调全系统综合性能优化和协调运行
中央空调系统是一个较复杂的系统工程，要实现中央空调系统的最佳运行和节能，从局部去解决问题（如采用通用变频器PID控制）是不可能办到的，必须针对空调系统的各个环节（包括主机、冷冻水系统、冷却水系统、冷却风系统等）统一考虑，全面控制，使整个系统协调运行，才能实现最佳综合节能。
为此，TDK-08F系列产品设计中从系统工程学的理念出发，不仅对中央空调各部分进行全面控制，而且通过系统集成技术将各个控制子系统在物理上、逻辑上和功能上互连在一起，实现它们之间的信息综合、资源共享，在一个计算机平台上进行集中控制和统一管理，实现中央空调全系统的协调运行和综合性能优化。
2.3.2 TDK-08F控制原理
TDK-08F系列中央空调一体化节能控制系统的核心是模糊控制器及其控制软件。模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的计算机智能控制，是近年来发展起来的新型控制技术，尤其适合于中央空调这样复杂的、非线性的和时变性系统的控制。
图1示出了TDK-08F中央空调一体化节能控制系统原理框图

图1 系统原理框图
图1中所示的模糊控制器由模糊化接口、数据库、规则库、推理机、解模糊接口等构成。它的输入变量都选用受控变量，它们能够比较准确的反映受控过程中输出变量的动态特性。对于TDK-08F系列中央空调一体化节能控制系统而言，受控变量是系统的供回水温度、流量及压差等。
模糊控制的核心是用自然语言来描述被控制系统，利用模糊规则推理对系统的粗略知识进行类似人脑的知识处理，实现对复杂系统的优化控制。在控制过程中，以语言描述人类知识，并把它表示成模糊规则或关系，通过推理、利用知识库，把某些知识与过程状态结合起来，构成一套自寻优的模糊控制策略。
当中央空调系统负荷变化造成空调主机及其水系统偏离最佳工况时，模糊控制器根据数据采集得到各种运行参数值，如系统供回水温度、供回水压差、流量及环境温度等，经推理运算后输出优化的控制参数值，对系统运行参数进行动态调整，确保主机在任何负荷条件下，都有一个优化的运行环境，始终处于最佳运行工况，从而保持效率（COP）最高、能耗最低，实现主机节能10%～30%。
2.3.3 TDK-08F系列产品的特点
TDK-08F系列产品的智能模糊控制与传统控制方式和通用变频器PID控制方式相比，具有以下特点：
（1） 技术先进，具有智能控制功能
TDK-08F系列产品充分利用了当代最新科技成果，采用具有智能控制功能、能进行类似人脑的知识处理和推理的先进的模糊控制技术，使系统具有自学习、自寻优和自适应的优化控制功能，可以根据中央空调运行环境及负荷的变化择优选择最佳的运行参量和控制方案。
（2） 动态负荷跟随，实现高效节能
TDK-08F系列产品突破了传统中央空调冷媒系统的运行方式，实现空调系统负荷的跟随性，实现空调系统运行参数的动态调整，确保空调主机始终处于优化的最佳工作点上，使主机始终保持高的热转换效率，既确保中央空调系统的舒适性，又实现最大的节能。
（3） 多参量控制，运行安全可靠
◆ 有效克服控制过程的振荡
TDK-08F系列产品采用多参量智能模糊控制，在系统出现外来扰动（如负荷变化）时，能自适应地调整空调系统运行参数及过渡过程参数，使系统能很快趋于新的优化的运行状态，不会引起振荡，系统运行稳定可靠。
◆ 有效防止主机喘振
TDK-08F系列产品基于系统工程学理念并应用系统集成技术，实现了整个空调系统工作状态的全面监测及同步控制，确保空调主机蒸发器工况和冷凝器工况相匹配，有效防止了喘振现象的发生。
◆ 全面的保护功能
TDK-08F系列产品设置了以下保护功能：
◇ 电气保护（过电压保护、 过电流保护、 过载保护等）。
◇ 冷冻水低温和低流量保护，有效防止空调主机蒸发器冻管。
◆ 有效的抗干扰措施
TDK-08F系列产品的软、硬件设计，均充分考虑了产品的电磁兼容性，采取了一系列抗电磁干扰措施，以保障系统可靠地工作。
系统设置了操作权限管理功能，可有效防止非授权人员的无意或蓄意访问系统，确保系统数据的采集、传递、储存、使用的安全性。
◆ 高可靠的元器件
TDK-08F系列产品的关键元器件，全部采用世界一流的名牌产品，如美国AB、法国Schneider、德国SIEMENS、日本OMRON等，大大提高了系统的可靠性。
（4） 人性化设计，使用操作简便
TDK-08F系列产品遵循“以人为本”的人性化设计理念，系统的软、硬件设计都从用户操作使用的方便出发，提供了触摸屏式全汉化的中文软件界面，以及非常直观的图形和图表,以满足不同管理人员和操作人员的使用习惯，使操作人员易于理解、易于学习，让不熟悉计算机的人员也能快速掌握和操作整个系统，很快胜任运行管理工作。
3 中央空调管理控制系统设计方案
针对青岛XX酒店中央空调系统配有主机3台； 15kw冷冻水泵7台；11kw冷冻水泵2台；30kw冷却水泵5台, 30kw工艺冷却水泵6台，考虑缩短系统的技术改造工期，拟采用一套TDK-08F型中央空调管理控制软件进行自动节能控制。
在对XX酒店中央空调系统进行技术改造后，可以实现高效节能的目的，即整个制冷站系统年平均节电率可达25%（与工频状态比较）以上，中央空调管理控制系统项目投资总额为：531550元。
3.1 设计依据
（1） ISO/IEC 11801-95 信息技术互连国际标准
（2） JGJ/T16-92 民用建筑电气设计规范
（3） GBJ 42-81 工业企业通信设计规范
（4） GBJ 232-92 电气装置安装工程施工及验收规范
（5） GBJ 19-2001 中国采暖通风与空气调节设计规范
（6） GBJ 15-89 建筑给水排水设计规范
3.2 设计目标
（1） 系统能跟踪负荷的变化，自动调节水泵转速及对运行参数进行修正，以达到理想的节能效果。
（2） 系统能对中央空调的冷冻水系统、冷却水系统、冷却风系统实现参数集中监测，设备自动化控制。
（3） 自动控制冷冻水、冷却水流量，确保中央空调主机的安全运行。
（4） 尽可能减少电气线路及水系统的更改工作量，缩短技术改造工期。
3.3 系统控制对象
XX酒店制冷站主要控制对象有：
◇ 主机： 系统管理软件
◇ 冷冻水泵机组： 3台15KW水泵
◇ 冷却水泵机组： 3台30KW水泵
◇ 冷却塔风机组： 4台7.5KW水泵

3.4 系统功能
TDK-08F型中央空调管理控制系统是最新研制开发的新一代中央空调节能控制产品，具有强大的管理功能，为实现中央空调系统的计算机管理提供了一个先进实用的工具。其具体功能如下：
3.4.1 系统管理功能
传统的中央空调系统管理是依靠人工管理，离不开操作人员到现场去进行监视和操作。
时代在前进，科技在进步。21世纪的管理，应该采用计算机代替人来完成。
TDK-08F为您提供了一个先进的智能化的中央空调运行管理的技术平台。如果把您丰富的运行管理经验和运行要求输入TDK-08F的计算机，它就会忠实地自动执行您的旨意，让您使用和管理您的中央空调系统更加省心省力。
（1） 运行管理功能
◇ 机组启、停运行选择策略；
◇ 年控制策略；
◇ 周日控制策略；
◇ 分时段服务质量控制策略；
◇ 季节修正策略；
◇ 系统维护预测策略等。
（2） 数据管理功能
◇ 权限管理；
◇ 能耗分析；
◇ 故障记录；
◇ 操作记录。
3.4.2 参数设置功能
（1） 系统运行参数值设置
◇ 冷冻（温）水系统运行参数值设置。
◇ 冷却水系统运行参数值设置。
◇ 冷却风系统运行参数值设置。
（2） 空调服务质量设置
系统可根据需要对空调服务质量（即末端空调效果）进行设置。
空调服务质量依据空调水回水温度的不同分为8个级别：
服务质量级别
1级
2级
3级
4级
5级
6级
7级
8级
夏季：冷冻水回水温度

冬季：温水回水温度

3.4.3 系统控制功能
（1） 控制方式
◇ 手动控制。
◇ 自动控制。
（2） 控制内容
◇ 空调主机启动、停止及运行控制。
◇ 冷冻（温）水系统启动、停止及运行控制。
◇ 冷却水系统启动、停止及运行控制。
◇ 冷却风系统启动、停止及运行控制。
3.4.4 系统监测功能
（1） 空调主机状态监测
◇ 主机运行状态： 运行，停止，故障，维修。
◇ 主机当前负荷、输入功率及转换效率（COP）。
◇ 主机冷冻（温）水： 供水温度。
◇ 主机冷却水： 出水温度。
（2） 冷冻（温）水系统状态监测
◇ 运行状态： 运行，停止，故障，维修。
◇ 当前运行参量监测：
供水温度、回水温度、供回水压差、总管流量、旁通阀开度、水泵电机运行频率、空调服务质量级别等。
（3） 冷却水系统状态监测
◇ 运行状态： 运行，停止，故障，维修。
◇ 当前运行参量监测：
出水温度、冷却泵电机运行频率等。
（4） 冷却风系统状态监测
◇ 运行状态： 运行，停止，故障，维修。
◇ 当前运行参量监测与显示：
冷却水进水温度、冷却塔风机运行频率等。
3.4.5 系统保护功能
系统设置了以下保护功能：
◇ 电气保护（过电压保护、 过电流保护、 过载保护等）；
◇ 冷冻水低流量保护；
◇ 冷冻水供水低温保护；
◇ 冷冻（温）水供回水低压差保护；
◇ 冷冻（温）水供回水高压差保护；
◇ 冷却水出水高温保护。
有效地保障了变流量工况下空调主机的安全稳定运行。
3.4.6 故障报警功能
（1） 故障报警分类
◇ 系统运行参量越限报警。
◇ 系统设备故障报警。
（2） 故障报警方式
◇ 声光提示报警： 在控制柜内设置电铃和在面板上设置故障指示灯。
◇ 显示器画面报警。
3.5 系统主要技术参数
工作环境温度 0℃～40℃
相对湿度 ≤90%(20℃),无凝露
安装使用地点的海拔高度 ≤1000m
输入电源电压 三相 AC 380V±38V
输入电源频率 50 HZ
输出电压 三相 AC 0V～380V
输出频率 0 HZ ～50 HZ
控制柜防护等级 IP20
操作方式 就地、远程、自动、手动
3.6 系统控制模型
系统控制模型如下：
3.6.1 冷冻（温）水控制模型
TDK-08F系列产品对空调冷冻（温）水系统采用最佳输出能量控制。当环境温度、空调末端负荷发生变化时，冷冻（温）水供回水温度、温差、压差和流量亦随之变化，流量计、压差传感器和温度传感器将检测到的这些参数送至模糊控制器，模糊控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据，实时计算出末端空调负荷所需的制冷（热）量以及冷冻（温）水供回水温度、温差、压差和流量的最佳值，并与检测到的参数值进行比较，根据其偏差值，利用现代变频调速技术，调节冷冻（温）水泵的转速，改变其流量使冷冻（温）水系统的温差、供回水温度、压差和流量运行在模糊控制器给定的最优值。
由于冷冻（温）水系统采用了输出能量的动态控制，实现空调主机冷媒流量跟随末端负荷的需求供应，使空调系统在各种负荷情况下，都能既保证末端用户的舒适性，又最大限度地节省了冷冻（温）水的输送能耗。
3.6.2 冷却水及冷却风控制模型
中央空调系统的运行效率（COP）会受各种因素的影响而变化，通过有效控制系统工质参数（即运行环境），可以优化系统的运行效率，然而，这些参数的运行特征表现为非线性和时变性，因此，传统的或简单的控制技术都难以取得满意的效果。
TDK-08F系列产品对中央空调冷却水及冷却风系统采用最佳效率控制。当环境温度、空调末端负荷发生变化时，中央空调主机的负荷率将随之变化，主机冷凝器的最佳热转换温度也随之变化。模糊控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据，计算出主机冷凝器的最佳热转换温度及冷却水最佳进、出口温度，并与检测到的实际温度进行比较，根据其偏差值，利用现代变频调速技术，调节冷却水泵和冷却塔风机转速，动态调节冷却水的流量和冷却塔风机的风量，使冷却水的进、出口温度逼近模糊控制器给定的最优值，从而保证中央空调主机随时处于最佳效率状态下运行。
由于冷却水系统采用最佳效率控制，保证了中央空调主机在满负荷和部份负荷的情况下，均处于最佳工作状态，始终保持最佳的能源利用率（即COP值），从而降低了空调主机的能量消耗，同时因冷却水泵和冷却塔风机经常在低于额定功率下运行，也最大限度地降低了冷却水泵和冷却塔风机的能量消耗。
4 系统构成
4.1 TDK-08F系统构成框图
本方案针对青岛XX酒店 的中央空调系统具体配置，并考虑缩短系统的改造工期，拟在原有控制设备的基础上，增设一套TDK-08F型中央空调管理控制系统及配套的变频器，实现该中央空调系统的计算机管理和节能控制。
TDK-08F系列产品主要由模糊控制柜、冷冻（温）水智能控制柜、冷却水智能控制柜、冷却风机智能控制柜、现场模糊控制箱、各种传感器件以及系统软件组成。

模糊控制柜

风机智能控制箱
水泵智能控制柜
水泵智能控制柜

冷却塔风机
中央空调主机
冷却水泵
冷冻（温）水泵

现场模糊控制箱

传感器n
传感器2
传感器1
•••••••………………

图2 系统构成框图
XX酒店 TDK-08F型中央空调管理控制系统主要由以下设备组成：
TD-08F3 模糊控制柜 1套；
TD-08FC 现场模糊控制箱 1套；
TDB-08F-15 标准冷冻水泵智能控制柜 1套（冷冻水泵）
TDF-08F-15 切换冷冻水泵智能控制柜 1套（冷冻水泵）
TDB-08F-30 标准冷却水泵智能控制柜 1套（冷却水泵）
TDF-08F-30 切换冷却水泵智能控制柜 1套（冷却水泵）
TDF-08F4-11 切换冷却塔风机智能控制柜 1套（冷却塔风机）

4.2 模糊控制器
TDK-08F型中央空调管理控制系统模糊控制器,针对青岛XX酒店中央空调系统性的实际情况,设置1台TD-08F3模糊控制柜, 1台TD-08FC现场模糊控制箱。TD-08F3控制柜内配置模糊控制单元1套、工业控制计算机1台、通讯协议转换单元2套、数字量接口单元3套、保护单元1套以及系统软件1套。TD-08FC现场模糊控制箱内配置传感器接口单元3套，铂电阻输入单元3套。
模糊控制柜于现场用通讯线缆与冷冻水泵智能控制柜、冷却水泵智能控制柜、冷却塔风机智能控制柜、现场模糊控制箱以及原有的空调起、停控制柜连接。
模糊控制器系统通过协议解析，可与以上各控制柜进行通信，通过对空调系统全面的参数采集，实现对空调系统运行的集中监测、控制和管理。
4.3 冷冻水模糊控制系统
XX酒店中央空调管理控制系统冷冻水模糊控制系统设置TDB-08F-15标准冷冻水泵智能控制柜1套、TDF-08F-15切换冷冻水泵智能控制柜1套。TDB-08F-15标准冷冻水泵智能控制柜内配置15kW变频器1台、基本接口单元1套、数字量接口单元1套，用于控制1台15kW冷冻水泵。TDF-08F-15切换冷冻水泵智能控制柜内配置15kW变频器1台、基本接口单元2套、数字量接口单元2套，用于切换控制2台15kW冷冻水泵，每套水泵智能控制柜经传输导线与TD-08F3模糊控制柜连接。
冷冻水系统的供、回水总管间安装水流压差传感器ΔP1，于泵后冷冻水供、回水总管上分别安装有水温传感器1T、2T，主机冷冻水出口管上安装有水温传感器T11、T21、T31，于冷冻水回水总管上安装流量计Q1。每只流量计、水温传感器及水流压差传感器经传输导线与TD-08F3现场模糊控制箱连接。
原电机控制柜内的主电路不变，断开原控制柜进线断路器与降压起动（或 Y/Δ起动）主电路的导线连接，加导线改接至对应水泵智能控制柜的进线端，水泵智能控制柜的出线再返回原电机控制柜，与降压起动（或 Y/Δ起动）主电路连接，原控制电路的进线仍接至进线断路器的出线端，当需作能耗比较测试或变频器因严重故障短时间内不能恢复或置换时，可方便快捷地切换为原工频状态运行。
模糊控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据，计算出负荷需用制冷量及最佳温度、温差、压差和流量值，并与检测到的实际参数作比较，根据其偏差值控制冷冻（温）水泵的转速，改变其流量使冷冻（温）水系统的供回水温度、温差、压差和流量趋于模糊控制器给定的最优值。
当原电机控制柜起动后，模糊控制器向对应变频器发出控制指令，软起动冷冻（温）水泵 [从0Hz升至设定低限频率值约10秒，冷冻（温）水泵的低限频率由现场调试确定]，水泵起动频率升至设定低限频率后，按模糊控制器输出的控制参数运行，使系统在保证末端空调用户的舒适度需求的同时，可实现最大限度的节能。
机组运行时，如果冷冻（温）水出口温度、流量或供回水压差出现异常时，系统送出报警信号并采取相应的保护措施，保证空调主机的安全正常运行。
4.4 冷却水模糊控制系统
XX酒店中央空调管理控制系统冷却水模糊控制系统设置TDB-08F-30标准冷却水泵智能控制柜1套、TDF-08F-30切换冷却水泵智能控制柜1套。TDB-08F-30标准冷冻水泵智能控制柜内配置15kW变频器1台、基本接口单元1套、数字量接口单元1套，用于控制1台30kW冷冻水泵。TDF-08F-30切换冷却水泵智能控制柜内配置30kW变频器1台、基本接口单元1套、数字量接口单元1套，用于控制2台55kW冷却水泵。每套水泵智能控制柜经传输导线与TD-08F3模糊控制柜连接。
在主机冷却水出口管上安装有T12、T22、T32水温传感器。每只水温传感器经传输导线与TD-08F3现场模糊控制箱连接。
原电机控制柜内的主电路不变，断开原控制柜进线断路器与降压起动（或 Y/Δ起动）主电路的导线连接，加导线改接至对应水泵智能控制柜的进线端，水泵智能控制柜的出线再返回原电机控制柜，与降压起动（或 Y/Δ起动）主电路连接，原控制电路的进线仍接至进线断路器的出线端，当需作能耗比较测试或变频器因严重故障短时间内不能恢复或置换时，可方便快捷地切换为原工频状态运行。
当原电机控制柜起动完毕后，起动完毕信号送至模糊控制器，由模糊控制器向对应变频器发出指令，软起动冷却水泵（从0 Hz升至设定低限频率值约10秒）。冷却水泵起动后，按模糊控制器输出的控制参数值，调节各冷却水泵变频器的输出频率，控制冷却水泵的转速，动态调节冷却水的流量，使冷却水的进、出口温度逼近模糊控制器给定的最优值，从而保证中央空调主机随时处于最佳转换效率状态下运行。以实现冷却水泵和空调主机在最佳工况下节能运行。
由于模糊控制器设定了冷却水泵的最低运行频率（设定低限频率值为略大于中央空调主机冷却水容许最低流量时对应的水泵运行频率），故确保了中央空调主机冷却水的安全运行。
机组运行时如果冷却水出口温度超过高限温度，系统送出报警信号并采取相应的保护措施，保证空调主机的安全正常运行。
4.5 冷却塔风机组模糊控制系统
XX医院中央空调一体化节能控制系统冷却塔风机组模糊控制系统设置TDT-08F4-11切换冷却塔风机智能控制柜 1套（冷却塔风机）；柜内配置11kW变频器1台、基本接口单元1套、数字量接口单元1套，用于控制4台7.5kW冷却塔风机。
原电机的主电路不变，断开原控制柜进线断路器与降压起动（或 Y/Δ起动）主电路的导线连接，加导线改接至对应水泵智能控制柜的进线端，水泵智能控制柜的出线再返回原电机控制柜，与降压起动（或 Y/Δ起动）主电路连接，原控制电路的进线仍接至进线断路器的出线端，当需作能耗比较测试或变频器因严重故障短时间内不能恢复或置换时，可方便快捷地切换为原工频状态运行。

5 项目投资分析
总计: 471270元
材料费用: 32680元
安装费用: 27600元
总费用: 531550元

项目整体节电率约为了25%,其中辅机节电率为72%,中央空调管理控制系统使用寿命为15年以上。

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