题目 ：中央空调循环水节能控制系统的设计

成果形式 ： 设计图+说明书

目的及意义 ：目的：空调系统采用变水量控制可以节约大量泵输送能耗，中央空调的节能改造显得尤为重要。水泵系统的流量与压差是靠阀门和旁通调节来完成，因此，不可避免地存在较大截流损失和大流量、高压力、低温差的现象，不仅大量浪费电能，而且还造成中央空调最末端达不到合理效果的情况。为了解决这些问题需使水泵随着负载的变化调节水流量并关闭旁通。

意义：中央空调冷却水控制系统属建筑物冷热电联产系统中的一个子系统，该控制方式已经应用于中央空调节能控制装置——变频调速智能控制节能工作站中，该装置应用中实现了中央空调控制，经检测：通过各智能控制子系统，在保证向用户提供优质安全的空调服务同时，对中央空调的转换效率、系统耗能指标进行优化，使系统设备的运行状况获得极大改善，并且也节约了大量的能源与经济上的投入。

国内外的现状：

世界空调的发展可分为四个阶段。首先是后风扇时代。典型特征是，功能仅限制于制冷制热，技术含量低；接下来是纯空调时代。这个时代的最显著标志是空调成为真正意义的空气调节器；随着各国政府对空调的能耗标准提出要求。空调进入了超空调时代，其显著特点是空调不仅仅是空调。还能满足节能环保的要求；在以网络信息代表的

2l世纪。作为家电产品的空调器也必将随之步入网络信息时代。

我国中央空调业至少有3种发展趋势。趋势一：  中央空调接过传统空调的“接力棒”，其行业前景令市场垂涎；趋势二：在土洋比拼中，本土品牌频频占领市场的制高点，咄咄之势实属空前；趋势三：经过市场的残酷洗礼后，中央空调业重新洗牌，竞争优势重新回归到品牌和技术，市场份额越来越集中到少数企业手中，中央空调“大鳄”腾空而出。

研究的基本内容 ：一、冷冻水系统：对于冷冻水一次泵变水量中央空调系统，由于冷冻水的出水温度取决于制冷机组蒸发器的运行参数(一般冷冻水出水温度为7)，所以我们只需控制冷冻水的回水温度，即可控制温差。当用户负荷变化时，回水温度必然相应变化。用户负荷增大时，回水温度升高，输入变频器的反馈差值增大，变频器输出增大，电机加速，水泵流量加大，使回水温度降低至原定值，反之，用户负荷减小，回水温度降低，电机减速，水泵流量减小直至回水温度升至原定值。 对于冷冻水二次泵变水量中央空调系统，由于次级泵冷冻水的出水温度取决于初级泵和制冷机组，所以我们只需设定冷冻水的供水和回水压差为恒定值，根据用户负荷的变化调节水泵转速和台数即可实现恒压变量供水。

二、冷却水系统：由于冷却水的回水温度取决于冷却塔的工况，所以我们只要控制冷却水的出水温度，即可控制温差。当系统负荷加大时，产生的热量增多，导致出水温度超过给定值，此时PLC控制变频器使循环水泵加速，水泵流量加大使出水温度降至原设定值，反之，当系统负荷减小时，出水温度降低，PLC控制变频器使循环水泵减速，水泵流量减小，出水温度升至给定值。

三、水循环的变频控制：变频控制是针对水循环（包括冷媒水、冷却水循环）而言。通过采用变频器，根据空调末端的需要，调节冷媒水泵、冷却水泵的工作频率，改变系统中的冷媒水量和冷却水量，以此来达到节能的目的。这种节能控制方式也称为中央空调的变流量节能控制。

拟解决的基本问题 ：一、控制冷冻水的回水温度，当余户的负荷变化时，回水温度作出相应的变化。

二、控制冷却水的出水温度，即可控制温差。当系统负荷加大时，产生的热量增多，导致出水温度超过给定值，此时PLC控制变频器使循环水泵加速，水泵流量加大使出水温度降至原设定值，反之，当系统负荷减小时，出水温度降低，PLC控制变频器使循环水泵减速，水泵流量减小，出水温度升至给定值。

三、通过采用变频器，根据空调末端的需要，调节冷媒水泵、冷却水泵的工作频率，改变系统中的冷媒水量和冷却水量，以此来达到节能的目的。

论文特色或创新 ：本设计采用温差与进水温度的混合控制方式，利用PLC+变频器控制技术来实现中央空调冷却水循环节能控制系统。本设计系统的特点是实时跟踪制冷主机的排热需求和冷却塔排热能力（即冷却水的进水温度）的动态变化，最大限度地降低冷却水泵的能耗。本系统相对于以往的控制方式有着明显的改进，并能在实际当中得到普及的应用。
此次设计采用变频器控制三台电机按顺序轮流运转，并能实现软启动，使电机在起动及运转过程中均无冲击电流，大大延长电机的使用寿命。软件方面利用PLC实现系统的手动/自动控制、各种逻辑控制、变频器起动控制、电机的工频/变频转换，从而使系统控制灵活方便，功能齐全。

设计方案或论文 ： 节能环保是时代发展的要求，建筑节能被提到越来越重要的位置。因为建筑能耗是高层建筑中的能源消费的主体之一，中央空调的能耗占了总能耗的 60% ～ 70%，对中央空调进行节能改造显得尤为重要。

一、冷冻水系统：对于冷冻水一次泵变水量中央空调系统，由于冷冻水的出水温度取决于制冷机组蒸发器的运行参数(一般冷冻水出水温度为7)，所以我们只需控制冷冻水的回水温度，即可控制温差。当用户负荷变化时，回水温度必然相应变化。用户负荷增大时，回水温度升高，输入变频器的反馈差值增大，变频器输出增大，电机加速，水泵流量加大，使回水温度降低至原定值，反之，用户负荷减小，回水温度降低，电机减速，水泵流量减小直至回水温度升至原定值。 对于冷冻水二次泵变水量中央空调系统，由于次级泵冷冻水的出水温度取决于初级泵和制冷机组，所以我们只需设定冷冻水的供水和回水压差为恒定值，根据用户负荷的变化调节水泵转速和台数即可实现恒压变量供水。

二、冷却水系统：由于冷却水的回水温度取决于冷却塔的工况，所以我们只要控制冷却水的出水温度，即可控制温差。当系统负荷加大时，产生的热量增多，导致出水温度超过给定值，此时PLC控制变频器使循环水泵加速，水泵流量加大使出水温度降至原设定值，反之，当系统负荷减小时，出水温度降低，PLC控制变频器使循环水泵减速，水泵流量减小，出水温度升至给定值。
三、水循环的变频控制：变频控制是针对水循环（包括冷媒水、冷却水循环）而言。通过采用变频器，根据空调末端的需要，调节冷媒水泵、冷却水泵的工作频率，改变系统中的冷媒水量和冷却水量，以此来达到节能的目的。这种节能控制方式也称为中央空调的变流量节能控制。

1、开始

2、控制要求分析

3、确定输入输出设备

4、选择合适的PLC

5、I/O点数分配

6、PLC程序设计

7、模拟调试

8、撰写论文

9、结束