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武漢舜通智能科技有限公司
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空調(diào)節(jié)能管控系統(tǒng)解決方案(二)

時(shí)間:2023/2/7閱讀:2050
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二、中央空調(diào)節(jié)能控制方案

  2.1 前端集中管理控制方案

以集中管理為手段,節(jié)能減排為方向,采用中央空調(diào)多聯(lián)機(jī)控制方案,通過(guò)RS485通訊、以太網(wǎng)方式對(duì)某大樓的35臺(tái)外機(jī)和466臺(tái)內(nèi)機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與數(shù)據(jù)采集,實(shí)時(shí)查看各空調(diào)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),以及遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)機(jī)、升降溫、制冷制熱等模式轉(zhuǎn)換功能,解決中央空調(diào)集中管控難,人為的能耗浪費(fèi)等問(wèn)題,進(jìn)一步提升空調(diào)智能化管理水平,實(shí)現(xiàn)空調(diào)設(shè)備的節(jié)能管理,為管理方創(chuàng)造效益。

    2.1.1 控制原理

智能采集器將所采集的空調(diào)數(shù)據(jù)統(tǒng)一發(fā)送至智能主機(jī),智能主機(jī)將數(shù)據(jù)信息一并上傳至云端,也可以從云端頂層下發(fā)空調(diào)控制指令,先經(jīng)過(guò)智能主機(jī),通過(guò)智能主機(jī)再下發(fā)至相應(yīng)的采集器模塊,最終由與空調(diào)實(shí)際連接的采集器實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)內(nèi)機(jī)的智能控制。
通過(guò)局域網(wǎng)服務(wù)器或電腦便可實(shí)現(xiàn)對(duì)多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的智能控制,可以根據(jù)所監(jiān)測(cè)室內(nèi)溫度、空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)等信息,對(duì)所監(jiān)測(cè)房間的空調(diào)進(jìn)行遠(yuǎn)程智能節(jié)能化控制管理,合理地控制室內(nèi)空調(diào)溫度,提供良好的室內(nèi)空氣品質(zhì),從而使傳統(tǒng)空調(diào)更加節(jié)能、智能、舒適。
基于分布式架構(gòu),管理員可以通過(guò)瀏覽器登錄該控制系統(tǒng),可根據(jù)用戶(hù)的需求,對(duì)任意一臺(tái)機(jī)組或多臺(tái)機(jī)組的室內(nèi)機(jī)實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟,溫度,模式等設(shè)置。

    2.1.2 系統(tǒng)方案架構(gòu)圖

智能采集器采集的空調(diào)運(yùn)行數(shù)據(jù)和電表采集的能耗電量通過(guò)智能主機(jī)傳輸?shù)较到y(tǒng)管理平臺(tái),平臺(tái)下發(fā)的控制命令通過(guò)智能主機(jī)下發(fā)給智能采集器控制空調(diào)狀態(tài),承擔(dān)著數(shù)據(jù)匯聚、保存及控制指令下發(fā)的作用。

    2.1.3系統(tǒng)功能

   (1)實(shí)時(shí)監(jiān)控

通過(guò)軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)空調(diào)的遠(yuǎn)程狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控,可遠(yuǎn)程查看空調(diào)的狀態(tài)、運(yùn)行風(fēng)速、模式、定時(shí)情況、設(shè)定溫度和當(dāng)前溫度。

   (2)本地控制及遠(yuǎn)程控制

該系統(tǒng)可通過(guò)平臺(tái)對(duì)各個(gè)空調(diào)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,實(shí)現(xiàn)風(fēng)速、溫度、模式、定時(shí)等遠(yuǎn)程設(shè)置。下班時(shí),管理人員可以通過(guò)該功能關(guān)閉辦公人員忘記關(guān)閉的空調(diào),實(shí)現(xiàn)管理節(jié)能的目的。上班時(shí),管理人員可以遠(yuǎn)程查看每個(gè)辦公室是否按照規(guī)定把空調(diào)調(diào)節(jié)在適當(dāng)?shù)臏囟?,如果不符合?guó)家有關(guān)規(guī)定,可以遠(yuǎn)程對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目的。

   (3)溫度管理

        1)開(kāi)機(jī)運(yùn)行節(jié)能溫度

定時(shí)/手動(dòng)開(kāi)機(jī)時(shí),默認(rèn)預(yù)設(shè)的溫度值,支持遠(yuǎn)程設(shè)置節(jié)能溫度值;

        2)限定運(yùn)行溫度調(diào)節(jié)范圍

制冷/熱模式下的溫度僅在預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)調(diào)控,可遠(yuǎn)程修改溫度調(diào)節(jié)范圍值;若出現(xiàn)用戶(hù)違規(guī)操作也將自動(dòng)糾正溫度;

   (4)時(shí)間管理

定時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī),每天可設(shè)置多個(gè)關(guān)機(jī)時(shí)間點(diǎn);
遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)機(jī);
特殊情況下,支持后臺(tái)遠(yuǎn)程控制空調(diào)開(kāi)關(guān)機(jī)狀態(tài);
日程管理,查看歷史開(kāi)關(guān)機(jī)記錄;

   (5)權(quán)限設(shè)定

可分組對(duì)特定群組進(jìn)行權(quán)限設(shè)定;
對(duì)空調(diào)面板/線(xiàn)控器進(jìn)行鎖定,即禁用線(xiàn)控器;
設(shè)定空調(diào)來(lái)電后自動(dòng)開(kāi)啟或手動(dòng)開(kāi)啟兩種模式;

    2.1.4  系統(tǒng)主要硬件組成

       2.1.4.1  智能通訊網(wǎng)關(guān)機(jī)

QT290G是一款標(biāo)準(zhǔn)LoRaWAN™協(xié)議的室內(nèi)網(wǎng)關(guān)??蛇B接標(biāo)準(zhǔn)的LoRaWAN終端并進(jìn)行雙向通信,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口連接網(wǎng)關(guān)到公司的NS(網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器),可擴(kuò)展支持4G/LTE實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)上傳,本地支持 IP/WiFi-AP Web 配置網(wǎng)關(guān)的工作頻點(diǎn)和指向的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等相關(guān)參數(shù)。

基于工業(yè)級(jí)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì),全金屬外殼,支持 PoE/DC12V 供電,具備覆蓋距離遠(yuǎn)、功耗 低、運(yùn)維簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。允許接入各類(lèi) LoRa 應(yīng)用節(jié)點(diǎn)。

 

2.1.4.2  空調(diào)面板溫控器

基于LoRaWAN的智能液晶數(shù)字恒溫控制器,適用于風(fēng)機(jī)盤(pán)管、電動(dòng)閥、電動(dòng)風(fēng)閥、電動(dòng)風(fēng)口、地暖、壁掛爐、熱水器及供熱設(shè)備的溫度控制。采用大屏幕液晶顯示,自動(dòng)調(diào)節(jié)冷暖氣的進(jìn)氣量和開(kāi)啟或關(guān)閉管道電動(dòng)閥,達(dá)到保持室內(nèi)恒溫的目的。空調(diào)面板可以直連內(nèi)機(jī),不需要外部供電,也不需要加任何轉(zhuǎn)接設(shè)備,替換原廠(chǎng)線(xiàn)控器,也可以與原廠(chǎng)線(xiàn)控器并用,控制會(huì)互相同步狀態(tài)。

 

  2.2 空調(diào)機(jī)組節(jié)能控制

    (1)空調(diào)系統(tǒng)調(diào)控

 

中央空調(diào)系統(tǒng)主要由冷熱源主機(jī)系統(tǒng)(又稱(chēng)“制冷劑循環(huán)系統(tǒng)”)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)以及多個(gè)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(又稱(chēng)“末端空調(diào)箱系統(tǒng)”)組成。

主要控制組件包含五部分:

①制冷主機(jī)  ②冷凍水泵  ③冷卻水泵  ④冷卻塔  ⑤末端空調(diào)箱

空調(diào)主機(jī)接入。每臺(tái)冷水機(jī)組對(duì)應(yīng)一個(gè)具備標(biāo)準(zhǔn)化需求響應(yīng)通信功能的通信控制板,每個(gè)通信控制板統(tǒng)一安裝在冷水機(jī)組操作面板箱內(nèi)。根據(jù)冷水機(jī)組操作面板箱內(nèi)的空間,合理安裝通信控制板,根據(jù)箱體和通信板的各自的大小和固定方式進(jìn)行靈活安裝。如果原有操作面板箱內(nèi)沒(méi)有剩余空間,則需要定制通信控制板安裝柜,用于通信控制板的安裝。
冷凍水系統(tǒng)監(jiān)測(cè)調(diào)控。在冷凍水出、回水管道分別安裝溫度傳感器,實(shí)現(xiàn)冷凍水出回水溫差采集。在冷凍水系統(tǒng)安裝邊緣控制器柜,采集傳感器上送的水溫等數(shù)據(jù),冷凍水泵和冷水主機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù),通過(guò)控制柜內(nèi)置的本地策略對(duì)主機(jī)和冷凍水泵進(jìn)行優(yōu)化控制,實(shí)現(xiàn)冷凍水泵追蹤冷凍水出回水溫差自動(dòng)變頻運(yùn)行。調(diào)控方式:根據(jù)冷凍水系統(tǒng)的供回水溫差,匹配系統(tǒng)需冷量,調(diào)節(jié)冷凍水泵頻率;匹配冷水機(jī)組最佳運(yùn)行效率曲線(xiàn),調(diào)節(jié)冷水機(jī)組運(yùn)行數(shù)量。
冷卻水系統(tǒng)監(jiān)測(cè)調(diào)控。在冷卻水出、回水管道安裝溫度傳感器,實(shí)現(xiàn)冷卻水出回水溫差采集;選取合適地點(diǎn),安裝室外溫濕度傳感器,實(shí)現(xiàn)室外溫濕度采集;在冷卻水系統(tǒng)安裝邊緣控制器柜,采集冷卻水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信息,通過(guò)邏輯控制程序?qū)鋮s塔風(fēng)機(jī)進(jìn)行精細(xì)控制,實(shí)現(xiàn)冷卻水泵的啟停和冷卻塔冷卻風(fēng)機(jī)的智能分組控制。調(diào)控方式:根據(jù)冷卻水系統(tǒng)供水溫度、回水溫度和室外溫濕度等參數(shù)變化,匹配系統(tǒng)所需冷量,調(diào)節(jié)冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行數(shù)量,從而降低冷卻系統(tǒng)的能耗。
末端空調(diào)箱系統(tǒng)監(jiān)測(cè)調(diào)控。末端空調(diào)箱回風(fēng)管加裝溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)所在區(qū)域環(huán)境溫度的實(shí)時(shí)采集并計(jì)算末端需冷量。安裝末端空調(diào)箱的邊緣控制器柜,通過(guò)邏輯控制程序調(diào)控末端空調(diào)箱電磁閥開(kāi)啟度,實(shí)現(xiàn)末端冷量的匹配調(diào)節(jié),降低能耗。調(diào)控方式:結(jié)合末端空調(diào)箱對(duì)應(yīng)區(qū)域風(fēng)口溫度,識(shí)別末端冷需量,通過(guò)控制電磁閥開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)不同區(qū)域冷量,實(shí)現(xiàn)區(qū)域冷量?jī)?yōu)化匹配,從而減少不必要的冷量浪費(fèi)。

表1——中央空調(diào)系統(tǒng)改造措施匯總表

子系統(tǒng)

改造前

改造措施

制冷劑循環(huán)子系統(tǒng)

根據(jù)出回水溫差自動(dòng)優(yōu)化運(yùn)行,與其他子系統(tǒng)缺乏聯(lián)動(dòng)。

納入節(jié)能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)與其他子系統(tǒng)聯(lián)調(diào)優(yōu)化控制。

冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)

不能根據(jù)冷凍出回水溫度進(jìn)行變頻運(yùn)行。

1.納入節(jié)能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)與其他子系統(tǒng)聯(lián)調(diào)優(yōu)化控制;

2.完成冷凍水循環(huán)管網(wǎng)出回水溫度采集改造;

3.完成冷凍水泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)改造;

4.完成冷凍水泵實(shí)時(shí)變頻運(yùn)行改造。

冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)

不能根據(jù)冷卻水出回水溫差進(jìn)行冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)量控制。

1.納入節(jié)能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)與其他子系統(tǒng)聯(lián)調(diào)優(yōu)化控制;

2.完成冷卻水循環(huán)管網(wǎng)出回水溫度采集改造;

3.完成室外溫濕度采集改造;

4.完成冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)改造;

5.完成冷卻塔風(fēng)機(jī)數(shù)量?jī)?yōu)化控制改造。

末端空調(diào)箱子系統(tǒng)

不能匹配末端空調(diào)箱對(duì)應(yīng)區(qū)域的溫度進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控。

1.納入節(jié)能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)與其他子系統(tǒng)聯(lián)調(diào)優(yōu)化控制;

2.完成末端空調(diào)箱對(duì)應(yīng)區(qū)域溫度采集改造;

3.完成末端空調(diào)箱運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)改造;

4.完成末端空調(diào)箱冷量控制改造;

5.識(shí)別末端需冷量,調(diào)節(jié)主機(jī)制冷量出力,實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)動(dòng)態(tài)尋優(yōu)運(yùn)行。

    (2)電量信息分項(xiàng)測(cè)量

中央空調(diào)側(cè)需要增設(shè)一定數(shù)量的計(jì)量器具,獲取相關(guān)用電系統(tǒng)和用電設(shè)備的電量和負(fù)荷信息。所需數(shù)據(jù)主要包括:用戶(hù)的總用電量及負(fù)荷、中央空調(diào)系統(tǒng)總電量及負(fù)荷、中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備分電量及負(fù)荷。為了確保能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)用戶(hù)總電量、中央空調(diào)系統(tǒng)總電量、照明系統(tǒng)總電量、中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備分電量計(jì)量的采集要求,用電信息的采集按照三級(jí)計(jì)量方式進(jìn)行。
一級(jí)計(jì)量。一級(jí)計(jì)量主要是為獲取用戶(hù)總用電信息,包括:用戶(hù)總用電量和用戶(hù)總用電負(fù)荷,如用戶(hù)樓控系統(tǒng)已覆蓋其所有變壓器,一級(jí)計(jì)量的數(shù)據(jù)可直接通過(guò)系統(tǒng)對(duì)接方式獲取。
二級(jí)計(jì)量。二級(jí)計(jì)量主要獲取用戶(hù)中央空調(diào)系統(tǒng)總用電信息。中央空調(diào)系統(tǒng)總電量、總負(fù)荷主要通過(guò)空調(diào)主機(jī)、冷凍水泵、冷卻水泵冷卻塔和末端設(shè)備的用電信息之和得到。如用戶(hù)樓控系統(tǒng)已覆蓋中央空調(diào)系統(tǒng)的所有設(shè)備,可直接通過(guò)系統(tǒng)對(duì)接方式獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。如未覆蓋,則完善設(shè)備分項(xiàng)計(jì)量并求和。
三級(jí)計(jì)量。三級(jí)計(jì)量主要獲取用戶(hù)中央空調(diào)系統(tǒng)下的設(shè)備級(jí)用電信息,計(jì)量實(shí)施內(nèi)容如下表。

表2——中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備級(jí)分項(xiàng)計(jì)量匯總表

計(jì)量范圍

約束條件

計(jì)量一般要求

主機(jī)

所有(常用和備用都裝)

每臺(tái)主機(jī)(冷水機(jī)組、風(fēng)冷熱泵機(jī)組等)都安裝1塊獨(dú)立計(jì)量智能電表

循環(huán)水泵

有總出線(xiàn)時(shí)

每條總出線(xiàn)安裝1塊計(jì)量表計(jì)

無(wú)總出線(xiàn)時(shí)

有多個(gè)冷源站的用戶(hù),循環(huán)水泵不計(jì)量

只有1個(gè)冷原站用戶(hù),每臺(tái)水泵安裝1塊智能電表進(jìn)行計(jì)量。

冷卻塔

所有

同一配電室內(nèi)并且冷卻塔為單獨(dú)供電,在冷卻塔總出線(xiàn)處安裝,每1條出線(xiàn)安裝1塊智能電表

末端設(shè)備

風(fēng)機(jī)盤(pán)管

不安裝智能電表

供電分散、復(fù)雜

如果末端設(shè)備分布于多個(gè)變配電室內(nèi),不需安裝智能電表

同一個(gè)配電室且獨(dú)立供電

每個(gè)末端設(shè)備的低壓配電柜上安裝1塊智能電表

三、系統(tǒng)界面

可遠(yuǎn)程控制空調(diào),具有展示當(dāng)前空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)及遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)、調(diào)節(jié)溫度、風(fēng)速、切換運(yùn)行模式等功能。

  3.1運(yùn)行狀態(tài)

 

 3.2空調(diào)控制

 
 3.3實(shí)時(shí)詳情

 3.4用電參數(shù)

顯示站點(diǎn)的電壓、電流、功率因數(shù)等曲線(xiàn)信息。

3.5電量分析

 3.6電量報(bào)表

 3.7歷史報(bào)警

 

 


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