机房控制方案

一、水泵变流量系统控制策略

对于水泵变流量系统，控制策略是关键，控制系统的成功直接关系到节能效果，否则没有实际的节能意义。其通过调节末端二通阀改变流经末端设备的冷冻水流量以适应末端用户空调负荷的变化，同时根据负荷的变化,通过变频调节水泵转速，使系统循环水量维持在刚好满足负荷需求的水平，保证冷冻侧获得足够的循环压差并尽可能降至最低，实现降低水泵运行能耗,从而达到系统的节能。

本设计选用3台机组，每台机组冷凝器和蒸发器出水口设置电动调节阀，冷却端配置4台潜水泵（3用1备）共用一套变频器，冷冻端配置4台水泵（3用1备）共用一套变频器，供回水总管设置旁通阀。根据负荷情况,控制系统自动判断开启冷水机组台数与调节冷机运行负载,同时也控制对应的冷冻、冷却水泵。整套系统采用SIEMENS S7-200 PLC控制。

二、冷冻主机监控内容

系统共3台冷冻主机，每台主机的冷冻水和冷却水出水管设置电动蝶阀。总供（或回）水管设置流量计，总供、回水管设置温度传感器，根据供回水温差和流量计算系统冷量。当系统冷量升高到一台机组供冷量的80％以上，则开启第二台冷冻机组；反之，则关闭第二台机组；控制机组运行台数以达到节能目的。同时每次开机和关机以后，则切换两台冷冻机组的开机顺序，确保两台冷冻机组的运行时间基本一致，延长系统总体使用寿命。

现场控制器直接采集冷冻机组的启停状态、故障报警状态和手动/自动切换状态，水温，流量和冷量、蝶阀的开关状态，形象地显示在站计算机屏幕中。

冷冻主机监测点：

✧根据管理的日程安排自动开关冷冻站系统各设备（也可设计为管理员手动一键开关）

✧冷冻站系统各设备启停顺序连锁控制,以保证系统安全运行：

启动：冷冻水电动蝶阀开启，冷冻水泵开启，冷却水泵开启，冷水机组开启。

    停止：冷水机组停机，冷冻水泵停机，冷冻水电动蝶阀关闭，冷却水泵停机。

✧根据冷冻水总供回水温度差和流量计算系统总负荷来控制冷冻机组的运行台数及相应水泵运行台数。

负荷计算根据Q=C*M*（T1-T2）

T1=回水总管温度，T2=供水总管温度，M=供水管水流量，C=换算比热常数。

开启一台机组，当负荷大于一台机组的80%，则第二台机组运行；当负荷小于一台机组的80%，则关闭第二台机组。

供冷和供热负荷按照不同的计算进行逻辑控制。

✧每次开关机后，自动切换两台机组的运行次序，使每台机组运行时间基本相等，以延长机组总体使用寿命。

三、冷冻水泵监控内容

3台冷冻机组配4台冷冻水泵，3用1备，配1台11KW变频控制3台水泵节能运行。变频控制方案为――压差为主，温差为辅的空调冷冻水控制。

3.1、通过安装在冷冻水管供回水压差传感器测量供回水之间的压差,与设定压差比较,采用PID运算策略,调节冷冻水泵转速满足系统流量:当压差低于设定压差时,增高水泵转速(上限为100%额定转速);当压差高于设定压差时,降低水泵转速(下限为50%额定转速)。当水泵转速达到上限或下限时，仍不能满足要求，则增加或减少水泵运行的数量。

3.2、当系统负荷持续降低,冷冻水流量已不能低于最低限,则通过调节旁通阀,满足负荷端流量,保持系统压差稳定。监测回水流量,结合运行机组台数,并综合冷冻水总管供回水压差,控制旁通阀开度,保证冷冻水流量不低于相应总流量的50%。如单台机组运行时,应保证水流量不低于单台机组流量的50%。此时冷水机组根据出水温度已自行调节负荷百分比,以保证出水温度恒定。

3.3、变频水泵系统与冷机调节系统自适应,以满足冷冻水出水温度。当加机时,机组命令相应的水泵启动,水泵先工频工作,再根据压差调节水泵转速。同时,两台机组在控制系统管理下同时稳步加载,直至满负荷限定值。水泵的转速应能满足使系统流量略大于负荷端要求,使机组略小于满负荷限定值。当减机时,同理,相应水泵接收停止信号,水泵先工频工作,再根据压差调节水泵频率,最低限为50%。同时剩余冷水机组根据出水温度自动调节负荷百分比。

3.4当本系统中变频器无法保证最小流量,或由程序判断出流量计出现故障,水泵变频逻辑将自动转为工频逻辑工作,由供回水总管压差来控制旁通阀开度,保证冷冻水系统稳定。

3.5 通过安装在供回水管上的水温传感器，检测供回水的温差，当温差小于3度时，则启动温差控制程序，压差控制程序不起作用，温差控制程序和压差控制程序控制原理相似，一直到温差恢复正常。温差辅助控制回路可防止大流量小温差这种耗能模式。

现场控制器直接采集水泵的启停状态、故障报警状态和手动/自动切换状态，水泵运行频率，供水压差等形象地显示在站计算机屏幕中。

冷冻水系统监测点：

3台冷冻机组配4台冷却水泵，3用1备，配1台11KW变频控制2台水泵节能运行。

4.1、变频控制方式――恒温差控制

4.2、变频节能控制原理：

变频控制系统根据冷冻机的冷却水回水和出水的温度差，改变冷却水循环泵的转速，即改变冷却水的流量，从而保持冷冻机的冷却水回水与出水的温度差恒定。

4.3、控制系统功能：

　　1.冷却出水、回水温度检测、显示

　　2.恒温差自动控制

3.运转泵与备用泵切换

4.冷却水过温差、欠压力报警

5.冷却水泵过载报警

现场控制器直接采集水泵的启停状态、故障报警状态和手动/自动切换状态，水泵运行频率，水温等形象地显示在站计算机屏幕中。

冷却水泵（潜水泵）系统监测点：

1、热水循环水泵与热回收机组联动。热水循环水泵根据对应机组用户侧水泵控制信号的通断来自动控制。

2、在水泵运行中的起停根据预热水箱温度来控制，原理：在水箱中设置2套温度传感器，并在控制箱设置2套温度仪给水泵继电器信号，2个温度仪设置一个水泵启动温度点及一个水泵停止温度点。

热水循环水泵系统监测点：

报价优惠至：人民币元整（￥100000.00 ）

杭州浙大人工环境工程技术有限公司

2008年9月16日