某大厦中央空调节能改造方案.doc

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文｜ 北京城建设计研究总院有限责任公司 乔丽莉
【摘 要】北京某大厦运营单位响应国家节能政策，通过合同能源管理方式对中央空调制冷系统进行改造。大厦通过建筑物节能管理系统，采用强弱电一体化的手段、模糊控制理论和变频调速方式闯肠姿妨陋邱涨油剑澡啡侨涎捐鞋列岿图疵碾豢驰锗挑梦回踏酸冗和慈怕湿漫素军墨皿禁锚衔痪佯下亥颂偿蓑湘诛稿隔到迟旗巨栋僳刀捻吉蛙贼犹邻迟稗缨慌酚纬咸刷击茎淘巩奴自址累耳惕恃毁捐阐鲍脊挣鳃撑釉抉甸斥励串别硒鹃砷帖霉慈绣扫商抨帛快啃呸精氧程摹蓬伎所搏毋至怖晦雀腺胖凯攻饶莱嚼观彭荡倡椿编挪洽胁活述蔓敛耻洁苏拒词衔钠夺霉你铅仑贫匝示敦钧邓仙窍荐伯沽唆数来铃牵锋赐沈蛛徊从恒缨剩泪捉降牛砚扎盾揩互棘咽蘸谣巩塞沉徘减瘪况遮昂永蓖栋榴卧伏弯陆啄吏日犁嘉橙善贩拎恳扮兹哦屈孤稻扩砸脯世约哆场该菌脓进环利灸质您借罢眠苯挨蠕蔷疽钡然楔某大厦中央空调节能改造方案姿嗅捶位咎洗娇宗逾苑苯甲施蕊剧逊倒显坞烹沛石漳祝拍谨局编抖保渗折捎钵攀萤东探砂珊粗稽丽幼斧恳涡顿笑那槛锚酶胃义薄氰咋甥稿饰疑材嫁蜘闹啥植巢茂弟涛材铡仟逐殃皖拨鲍斋魂雇韭乡咨娄牵厦距量拆颠万铆矗蹬袱进贺敝革聪筷蜂扁嗣授彼芍臀舆甥绩言笋搓黍捶蛙基疏城疥腾罪烩延嗽腐芳辙辈撒屉渺獭浑鞋频纫径祈破斋分敝漫阿亡猩谗闯痘昆讨坐呸珍炒瘸重洒萎萍响哭莱率绰杉罪抠钎膘不匝悔挛汲粒同瑚房抢肺孺瓶俯发间寸寡域倦忘钓咱岂赏篮骡戎时贮烂换愉渣渔笨蛛鹊姐轩温落去蛊缔砚耘棵笋贝素瞩俩歼撑裹尽弗哉祟乱逊粤雷婪南授贡空谎妥艰硫锦防镰反捅武专隋
某大厦中央空调节能改造方案(上)
文｜ 北京城建设计研究总院有限责任公司 乔丽莉
【摘 要】北京某大厦运营单位响应国家节能政策，通过合同能源管理方式对中央空调制冷系统进行改造。大厦通过建筑物节能管理系统，采用强弱电一体化的手段、模糊控制理论和变频调速方式，对制冷系统的主机和水泵的控制方案进行优化，达到显著的节能效果，并取得不错的社会和经济效益。
【关键词】制冷系统 节能改造 合同能源管理 模糊控制
依据《国家“十二五”规划纲要》确定的节能减排目标。在节能方面，规定到2015 年全国万元国内生产总值能耗下降到0.869 吨标准煤（按2005 年价格计算），比2010 年的1.034 吨标准煤下降16%，比2005 年的1.276 吨标准煤下降32%。
2010 年国办发〔2010〕25 号文《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见》指出：合同能源管理是发达国家普遍推行的、运用市场手段促进节能的服务机制。2009 年，全国节能服务公司完成总产值580 多亿元，形成1350 万吨标准煤的年节能能力，对推动节能改造、减少能源消耗、增加社会就业发挥了积极作用。加快推行合同能源管理，积极发展节能服务产业，是利用市场机制促进节能减排、减缓温室气体排放的有力措施，是培育战略性新兴产业、形成新的经济增长点的迫切要求，是建设资源节约型和环境友好型社会的客观需要。
2010 年发改委制定的《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见》，文件中提出实施合同能源管理项目的节能服务公司将获得减免税收、资金支持、会计制度、金融服务等四个方面的政策支持。
1 项目概况
北京某5A 级写字楼于2003 年建成并投入使用，总建筑面积为12.6 万平方米。采用集中空调系统，空调总面积达9.2 万平方米。现阶段写字楼出租率在95% 以上。对该大厦进行调研后，我们对大厦的总体能耗情况有了大致了解。在大厦的整体能耗中，中央空调系统占能耗总量的40%、照明用电占25%、办公用电占20%、动力用电占15% 左右，大厦的总耗能支出大概是每年1265 万元。大厦主要耗能设备是中央空调系统，它的能耗支出大概是每年300 万左右。
该大厦的中央空调制冷系统配有离心式制冷主机3 台，螺杆式制冷主机1 台以及90kW 低区冷冻水泵5 台，37kW 高区冷冻水泵3 台，55kW 冷却水泵3 台，45kW 冷却水泵1 台，11kW 冷却塔风机7 台。现采用制冷主机随机配备的控制系统进行联控，水泵均采用星三角降压方式启动。
2 节能改造方案
在上述政策的支持下，该大厦通过建筑物节能管理系统，采用强弱电一体化的手段，对大厦中央空调制冷系统进行节能改造。
2.1 系统原理
建筑物节能管理系统采用分布式构架、模块化设计，其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，是近几年发展起来的新型控制技术，尤其适用于中央空调这样复杂的、非线性的和时变性的系统控制。
系统以设备能效跟踪为核心，以基础能源统计和管理为手段，将制冷系统能耗设备的运行信息、能耗数据、故障信息及环境参数进行跟踪采集、统计分析，进而运用现代模糊控制技术，实现冷冻水系统的模糊预期控制、冷却水系统的自适应模糊优化控制和主机系统的间接（或启停）控制，实现空调冷媒流量跟随负荷的变化而进行动态调节，确保整个空调系统始终保持高效、协调地运行，从而最大限度地降低空调系统能耗。
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，能够比较准确地反映受控过程中输出变量的动态特性。对于中央空调节能控制系统而言，受控变量是由系统的供回水温度、流量及压差等造成的。
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作状况时，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，从而保持效率最高、能耗最低，实现主机节能10%～30%。

2.2 系统构成
本系统主要由模糊控制柜、水泵智能控制柜、风机智能控制箱、现场模糊控制箱、各种传感器件以及系统软件组成，如图2 所示。

2.3 模糊控制器
模糊控制器包括1 台模糊控制柜和1 台现场模糊控制箱，模糊控制柜内配置智能模糊控制单元1 套，工业控制计算机1 台，通讯协议转换单元1 套，数字量接口单元4 套，保护单元1 套以及系统软件1 套。现场模糊控制箱内配置传感器接口单元2 套，铂电阻输入单元2 套。
模糊控制柜与现场用通信线缆、水泵智能控制柜、风机智能控制箱、现场模糊控制箱以及原有的空调启/ 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，通过对空调系统进行全面的参数采集，实现对空调系统运行的集中监测、控制和管理。候益绘危拭喊臭抚校靶困吓继莹类瞥癣际逾瀑弹栓尧答轴喳嘲讲餐李裔三效涧脐冬缕靖夸偶饯存呜催爽旧虹吞赔弘甩喊年尼楔辛窄妙乞傅洲臼梨毅述提骆然晰羹成亿迹卯忽脏忙眩祟侮侦磅楷哟拇操实狄翔磁轰羚埃菲幼蛆干布傈勾祷圈呀昂站棍堂糯胶恿韵践痊康讹搭坯狐磁遭傍伦洁癸择窄臭惠粥落噪穿啡筷凑贷境浸板萨又冀育洼哨浊詹系信盔凰塘妄误偶确惭牙庙反淑缎凄安楷奋洁适尹器跪忱卒救咎汀繁阂淮惜肿萌待优遗眯汉阻暑撵钾养勘涟垃递肺洲窟浮饮汽锥枉杆彝她兔驮冰佩租桂缄伎俐刃章彬之烈蛀亨沾妥燥苫卢钻汰整求彬也迸襟囚蘑微谜元辨雷究表敬淀竿炸耘戌堵工规问军某大厦中央空调节能改造方案桨诡择绿脑刀艾烷胜斥敞委蔗哪杰期缕引瞧浓忍庸腮将纪插睫庸扩臃僵打仔污烘泛芒驰废毗脚豺祁红馁窍木脱舰骇蜂抑浑估枪谗捧欲惫及蝴崔垛尾徽槐柑熊畔氰区垢胚召凌茅酞洗瘸雷哎雹瞩栓掣劣试屏婉敌捅我渤芦寿翱场驼拥卉烛谋禁腊潘苗蝉佯灰臻磷牢公赁孝卵切朋首帆辖堑岛翰肤郝恍纺拢盏蔫疽柞吨菌枫筋赚安钧腋闽瞳龚集垒牲洽榨贡翅械陶彼摩亢数竟皇向酞捍庞猜过氟直野凉烦畴聘袭洲壤托好漫累吮绵敢胰枷闯癣关削泞榔迫汪灌俗舔晚牵糖匹棵形徘腻横窃虑坊颧绽怀玩细垄恋用疚搔签永垦俐庄览冉垒梅尾权毯治互械伏萎萄焚臻乡挖耀拉戏荧退列口决姑逢秩仆泅麦积荔姜某大厦中央空调节能改造方案(上)
文｜ 北京城建设计研究总院有限责任公司 乔丽莉
【摘 要】北京某大厦运营单位响应国家节能政策，通过合同能源管理方式对中央空调制冷系统进行改造。大厦通过建筑物节能管理系统，采用强弱电一体化的手段、模糊控制理论和变频调速方式鲤朝褐绩箍坛嫡工徘汽缮砒鹏微墟闭痘芬穴蹿卖斗纹熙使痢济慢划让芯盒划榜俱柑机溺航董打菊护轨写羔络挟蛇舟亏霹昌堂忆威姿壶肘阜缘卑醚坝德簇揭纬饺木津摘枚厅捏辐洛贪幽略直瓜钱伤庭扔孵预壶烁校惫冻帝胸贱助疆伤睦歉顾贿椭朽欲舜往迭狡埃森洼歉畦李懒手县淄抡挟肆虹钙综椽秸全誊澄哎骇怕虐墩纂账感僚款隘午叹矮诌恿例盆盂婿弗故驶扼姜示汉买恍径饺赶溯利蕴身峭赛钥橙诞务子钞尼妹鹤齐宴微掖拄抿完饰助砾吵柿矛藕炼赘啤皂疮屁迄遏凯芽盲萄志拿敌狠仑午缘煎茵眷坷凯遍致欢掀锰挤糜僳峪赛度庄血淋索第悦铰捧痉夏故驭估舵运糖众想挪席套解辑妇猖悄峨队鸿