冷水机组群控及变风量控制

2．2．4　冷水机组群控及变风量控制

1）作用

冷水机组在楼宇中央空调设备中是最重要的部分，它为大楼的使用者提供了舒适的环境，同时它也是大楼里能耗最高的设备。第三代冷水机组群控的解决方案及产品，采用了模块化的设计思想，充分利用了LonWorks网络的特点和捆绑技术，近乎完美地实现了高自动化、高可靠性、低维护成本的冷水机组群控。

如图2．16所示为冷水机房群控系统图。

图2．16　冷水机房群控系统

如图2．17所示为水管示意图。

图2．17　水管示意图

如图2．18所示为DDC配置方案图。

图2．18　DDC配制方案图

2）主要控制功能

①根据冷量负载及回水温度，控制冷水机组及相关设备的开关台数；

②设备的循环控制（根据运行时间或定期循环）；

③不同容量冰水机的优化控制；

④设备的顺序启停与保护控制；

⑤冷却塔及其风机的台数控制；

⑥冰水机运行效率监测；

⑦设备故障的全自动报警；

⑧冷却水供水温度控制（室外湿球温度）；

⑨旁通阀控制，恒定系统压力；

⑩二次泵台数与变频控制，恒定系统压力；

一次或二次冷冻水泵变频控制。

3）系统特点

①模块化结构设计。模块化结构分散了控制功能，提高了系统的可靠性，同时也便于系统的安装和调试，分散控制也是未来发展的趋势。

②互操作性。需借助其他网络设备（服务器、网络控制器等），各模块间均可直接交换数据。

③高可靠性。充分考虑了各种意外情况，并采取了相应的容错处理和保护措施，这一点是现场编程难以做到的。

④优化的节能控制方案。系统将根据负载需求准确地控制设备开关的台数及容量大小，同时为了达到进一步节能的目的，也可对冷却塔、一次或二次冷冻水泵进行变频控制，除此之外，控制器将根据室外的湿球温度，在优化控制的前提下，尽量降低冷却水供水温度，以提高冷机的工作效率（COP），获取更大的节能空间。也可采取一些措施让冷机运行在高负载的工作区。

⑤高自动化控制。所有控制无须人工干预，操作员只需要对设定点通过中央电脑进行设置即可。即使某一设备出现故障无法运行，控制系统也会自动启动相应的备用设备；无备用设备时，系统将关掉其他设备。

⑥维护容易、成本低。由于采用了模块化的设计思想，使得维护变得非常容易，成本也很低。某一模块损坏时，只需要直接更换即可，更换成本也明显低于传统的大型控制器系统。

⑦无需现场编程。由于开发各个智能模块时，已充分考虑了现场的各种情况，现场调试人员仅仅需要进行一些简单的设置，即可实现控制，无须现场编程，降低了调试时间，保证了系统的可靠性和稳定性，同时也避免了现场编程所带来的麻烦，减少了后期维护的困难。

⑧充分发挥LonWorks DDC点对点的信息传输优势。各个模块之间的数据交换利用了高可靠性的LonWorks捆绑技术和对等网络特性，所有信息交换均在控制网络层解决，可不依赖服务器或网络控制器而独立进行群控控制。换言之，服务器或网络控制器故障并不影响冷水机组的自动控制。

⑨适用于多种的冷冻站。对于大多数的管网、容量组态形式，系统的控制方案均可直接实现。

4）变风量（VAV）控制

变风量控制作为楼宇中央空调设备中最主要的节能手段之一，不仅提高了大楼内环境的舒适度，而且同定风量系统相比，空调机组的节能可达40%～60%。

一种基于LonWorks开发的变风量终端箱（VAV BOX）控制器，适用于压力无关型变风量系统。复合LonMark变风量终端箱功能模型＃8010通过连接皮托管与控制器自带的压差传感器来测量风量，通过连接温度传感器来测量区域温度。以温度设定点为依据，通过PI算法得到区域所需要的风量，与实测风量比较，输出结果调节风阀，控制热水/电再加热及辅助风机等，维持区域温度在设定值，同时满足区域最小风量要求。人员探测器的应用可在区域短时无人时自动提高（制冷时）或降低（制热时）温度设定点，从而达到节能效果。通过网络CO₂浓度传感器可实现空气质量控制。控制器与墙挂式温控器配合使用，可供用户调节温度设定点及操作延时等。可在无极性双绞线连接的LonWorks自由拓扑网络操作，符合LonMark开放性及互操性标准。