高能效机房的理论与应用案例.ppt

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1、高能效中央空调机房理论与改造应用案例介绍高效能中央空调冷冻机房定义现代的大型建筑，中央空调系统能耗占建筑整体运行能耗的40~55%左右。其中，冷冻机房设备（包括冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔）用电占整个建筑全年用电的30~35%。生产工厂中，冷冻机房的耗电也占工厂运行总能耗的相当大比例。例如电子芯片工厂中冷冻机房的能耗约为工厂总能耗的18-25%制药行业工厂中冷冻机房的能耗约为工厂总能耗的20-30%食品和饮料行业工厂中冷冻机房能耗约为工厂总能耗的30-35%汽车制造行业工厂中冷冻机房能耗约为工厂总能耗的10-

2、15%中央空调冷冻机房的整体能效对建筑、工厂节能降耗都有着至关重要的意义！高效能中央空调冷冻机房定义评价冷水机房是否真正节能，采用“冷水机房全年综合能效”，也即根据美国采暖、制冷与空调工程师学会（ASHRAE）提出的标准，“冷水机房全年综合能效”在0.85kW/ton以下的为高效能机房，综合能效在1.0kW/ton以上的为需要改造的机房。目前国内大部分机房能效都在1.0kW/ton以上。机房能效＝W（冷机）＋W（冷冻水泵）＋W（冷却水泵）＋W（冷却塔）Q（总冷量）Kw/Ton高效能中央空调冷冻机房定义高效能中央空调冷

3、冻机房特点负荷特点运行时间较长，年运行时间在3500个小时以上，很多机房处于全年运行状态负荷中不仅仅包括工艺性负荷，还包括空调系统的季节性负荷，部分负荷特点明显冷负荷需求的冷水温度设定可以随季节进行适当的调整（很多工艺性负荷不容许对冷冻水进水温度设定进行调整）高效能中央空调冷冻机房特点设备和系统特点一般系统为水冷系统，风冷系统很难做到高能效冷冻机房机组为离心机组或者螺杆机组离心机组全年平均COP可以达到0.7Kw/RT左右螺杆机组全年平均COP可以达到0.75Kw/RT左右系统配置中冷冻水侧往往配置二次泵系统，二次泵

4、控制采用压差控制冷冻机房优化要做的就是解决设备运行能效之间的矛盾从而实现整个冷冻机房能耗最低的目标对于相同的室内负荷，既可以采用低冷冻水温及小流量，此时冷机能耗高但水泵能耗低；反之，则冷机能耗低而水泵的能耗高对于相同的制冷量，可以降低冷凝压力以减少冷机能耗，但较低的冷凝压力既需要较低的冷却水温度,这可能会增加冷却水泵和冷却塔风机的能耗，反之亦然。冷却水泵能耗冷却塔能耗冷冻水泵能耗冷水机组能耗高效能中央空调冷冻机房——总体控制策略高效能中央空调冷冻机房——核心算法江森自控高效能机房的最核心的控制方法是关联控制（尤其适用

5、于全变频机房系统）它包括如下三个算法：EMPP(EqualMarginalPerformancePrinciple)-相等边际效能原则基于业界最权威的全变频系统控制专家Hartman的专利控制逻辑－HartmanLOOP的基础上而发展的控制逻辑，采用一定的时间步长对冷冻机房各个设备的运行能效和系统运行能效进行持续调整，找到最优工况点。NatureCurve-自然曲线在不同的冷却水出水温度下，机组都存在一个最高效率点，它们的连接线就是机组的自然曲线DemandBasedControl-按需控制高效能中央空调冷冻机房——

6、等边际能效算法EMPP(EqualMarginalPerformancePrinciple)-相等边际效能原则当系统中各个设备的单位能源输入所导致的输出变化一致时，系统效率最高，换句话说，系统中的各个设备已经运行在了最优的组合下。简述如下：A1KW2.5KWB1KW2KWC1KW1.5KWD1KW1KWA0.4KW1KWB00C00D-1KW-1KW上例说明：当A增加0.4KW和D减少1KW的情况下，冷量输出没有变化，但总能耗减少了0.6KW！重复步骤1-5，会发现当相等的功率增量加载于每台设备而能够输出相等的系统边

7、际冷量，此时系统效率最高！高效能中央空调冷冻机房——自然曲线的应用NatureCurve-自然曲线在不同的冷却水出水温度下，机组都存在一个最高效率点，它们的连接线就是机组的自然曲线高效能中央空调冷冻机房——末端需求控制DemandBasedControl-按需控制如下方式来计算建筑物所需冷量控制策略1所有阀门的开度开度反映对冷冻水的需求，尽可能让末端的水阀都能够保持在接近全开的状态下，以最有效的方式运行，如果末端开度过大或者过小，系统进行响应。控制策略2最大，最关键，或最大负荷AHU的阀门位置及最不利压差系统稳定性更

8、好，保证各个末端能够得到足够的水流量控制策略3仅压差控制稳定，能效低，压差值无法100%真实准确的反映末端的实际需求状况实际应用中需要根据实际情况制定策略，尤其是改造项目，必须经过精心调试确定合适的控制策略。模糊控制决策（冷站网络控制中心）系统流量、温差、压差室外温湿度室外温湿度系统中各变量的当前状态冷却塔回水温度设定值冷冻水供水温度设定值冷机