自控系统在超市节能中的应用

摘要:超市面对的消费者是最为广泛的消费人群,同时也是能源的主要消耗行业之一｡据超市行业节能情况调查报告显示,在一家营业面积约为8000m2的大型综合超市里,年能耗费用总额平均为176万元,能耗费用占总费用比约为20%,其中电费是超市能耗费用中最重要的部分,约占72%.目前大多数超市的用电设备主要包括冷冻冷藏设备､照明设备､空调设备､排风扇､自动扶梯用电等｡其中空调用电约占超市用电量总量25~35%,照明设备用电约占15~25%｡通过对超市的基本用电设备的分析可以看出,在目前的大中型超市中存在着非常大的节能空间,节能效果显著｡因此，本文对自控系统在超市节能中的应用进行了分析。

关键词：自控系统；超市节能； 应用

Abstract: the supermarket in the face of consumer is the most widely consumption crowd, is also one of the major energy consumption industry. According to the supermarket industry energy conservation situation investigation, according to a report in a business area of about 8000 m2 of the large-scale comprehensive supermarket, annual energy costs an average of 1.76 million yuan, the total energy costs than about 20% of total cost, in which electricity is the most important part of the supermarket energy costs, accounting for about 72%, at present most of the supermarket electricity equipment mainly includes refrigeration equipment, lighting equipment, air conditioning, ventilator, escalators, electricity, etc. The air conditioning electricity accounts for about 25 ~ 35% power consumption amount, supermarket lighting electricity accounts for about 15 to 25%. Through the analysis of basic electrical equipment of the supermarket, you can see that in the present large and medium-sized supermarkets exist very big energy saving space, energy-saving effect is remarkable. Therefore, in this paper, the application of automatic control system and energy saving in the supermarket are analyzed.

Key words: Automatic control system; Supermarkets and energy saving; application

中图分类号：TU201.5 文献标识码：A文章编号：

1.空调设备控制

超市空调系统主要包括冷却塔､冰水机组､热水锅炉､空调箱及风管系统｡自控系统对空调系统的每一个组成部分进行自动控制,使空调系统获得最好的运行操作､最大的能源效率和维修费用节省,同时保证空调系统在满足店内运营和设备要求｡

(1)冷却塔控制

根据冷却塔进出水温差和室外干球温度来逐级起/停冷却塔和冷却塔风扇,并与冰水机组实现连锁,先启动冷却水塔,再启动冰水机组,冷却塔及风扇运行实现时间的平均｡

(2)冰水机组控制

冰水机组的控制一般由供应商提供,自控系统不进行此部分控制,仅通过通讯方式,与冰水机组控制器相连,根据超市的营业时间､卖场温度､室外温度和冷却水水流信号起､停制冷主机｡并对机组的运行状态及故障信号程察看和维保数据｡在机组冷冻水供/回水管路上安装水管式温度传感器,用于监测空调系统冰水的供回水温度｡

(3)冷冻水泵控制

根据冷冻水供/回水温差来逐级起/停冷冻水泵,并实现水泵运行时间的平均｡根据供/回水压差控制旁通阀,当压关小于设定值时,控制器控制旁通阀开度,以保证系统的变流量运行｡

(4)冷却水泵控制

根据冷却水供/回水温差来逐级起/停冷却水泵,并实现水泵运行时间的平均｡根据供/回水压差控制旁通阀,当压差小于设定值时,控制器控制旁通阀开度,以保证系统的变流量运行｡

(5)热水锅炉控制

热水锅炉的控制一般由供应商提供,自控系统不进行此部分控制｡仅通过通讯方式,与锅炉控制器相连,根据营业时间､卖场和室外温度､生活热水需求､可能的水流量开关信号起/停锅炉,同时收集锅炉运行和维保信息｡在锅炉进/出水管路上安装水管温度传感器,用于监测空调系统热水的供回水温度｡

根据热水供/回水温差来控制循环泵逐级起/停,并实现水泵运行时间的平均｡根据供/回水压差控制旁通阀,当压差小于设定值时,控制器控制旁通阀开度,以保证系统的变流量运行｡

(6)空调箱控制

超市空调箱的设计一般是按天气最热､负荷最大时设计,并且留有10%~20%设计余量｡而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下,存在较大的富余,对于空调箱的风机采用变频控制｡自控系统对空调箱及变频器的手动/自动状态､运行状态､故障状态进行实时监视,并远程启动国/停止风机和变频器｡在空调箱出风口安装温度传感器,自动控制变频器的频率｡风机的启停与新风阀联运,风机启动时,先开启风阀｡空调箱的启停与冷却塔､冰水机组､相关水泵连锁,当空调箱开启时,启动冷却塔､冷却水泵､冰水主机､冷冻水泵,反之也一样｡空调箱的运行按照超市的营业时间作时间控制,即超市开始营业时,空调系统自动打开,停止营业时空调系统自动关闭｡

2.排风机控制

超市内安装CO2传感器,对排风机进行控制,当CO2浓度超过设定值(法规规定为800ppm)时,系统开启排风机｡

3.照明控制

超市内照明共分为卖场照明､仓库照明､室内停车场照明､室外照明｡照明节能可从以下几个方面进行控制｡

(1)选用三相四线制配电方式,减少配电线路的损耗; (2)合理地布局与选择灯具,使用充汞量少的三基色紧凑型荧光灯,提高光效率,并减少污染; (3)应用优质电子镇流器,提高光效率,降低能耗; (4)通过自动控制,对启用时间进行有效控制,避免浪费;

上述文中前三项在设计采购时可以实现,下面着重分析通过自动控制,对整个照明系统进行有效控制｡为保证自动控制的有效性,需要做好以下几个方面的工作: (1)取消照明配线箱的手动按钮,防止误操作; (2)配电箱须安装交流接触器,方便自动控制; (3)DDC控制箱内须安装带有常闭触点的继电器,防止自控系统故障后,影响照明;

3.1卖场及仓库照明控制

为了保证更好的进行照明控制,可以将卖场及仓库照明分成四部分,三个30%的正常照明,10%的应急照明,分别配线,以利自动控制,并保证关闭30%,60%,90%整个卖场的均匀度｡

(1)根据超市的营业时间,制定相应的控制时间表,卖场照明按时间表进行控制｡ (2)卖场照明在设计时,一般会超出10%~20%,根据不同的需要,可关闭其中的10%或30%; (3)在营业结束5分钟后,60%的卖场正常照明和10%的紧急照明将被自动关闭,剩下30%正常照明用于清扫和理货工作｡ (4)清扫和理货结束后,关闭开着的30%正常照明,并开启10%的应急照明,用于夜间监控照明｡ (5)正常照明的三个30%,循环开启和关闭,以保证灯具的使用寿命｡

3.2仓库照明控制

仓库照明的控制与卖场相似,也可以同样分成四部分,三个30%的正常照明,10%的应急照明,分别配线,以利自动控制,并保证关闭30%,60%,90%整个仓库的均匀度｡

(1)根据超市的营业时间,制定相应的控制时间表,仓库照明按时间表进行控制｡ (2)仓库照明一般一开启30%的正常照明,加上10%的应急照明｡ (3)安装无源红外传感器(PIR)或和超声波传感器,探测到有人活动时,开启剩下的60%｡ (4)正常照明的三个30%,循环开启和关闭,以保证灯具的使用寿命｡

3.3室内停车场照明控制

室内停车场照明可以均匀的分成两个50%回路,每个50%回路设计一个交流接触器控制｡根据超市的营业时间制定相应的控制时间表,并且按照时间表进行控制｡

3.4室外照明控制

室外照明主要有室外停车场照明､路灯照明､景观照明､广告灯照明等几种,可根据实际情况,设计成一个单一回路,或几个回路,但每个部分须单独可控制｡

(1)根据超市的营业时间,制定相应的控制时间表,按时间表进行控制｡ (2)安装照度传感器,当照度低于设定值时,室外照明开启｡

4.自动扶梯控制

超市内自动扶梯空载时仍是以额定速度运行,具有耗能大,机械磨损大,使用寿命降低等缺点｡在不同时段,其使用率不同,特别是楼顶或地下停车场扶梯,利用率较低｡对扶梯安装变频器,并在出入口处安装红外线传感器,对扶梯实行变频控制｡

开始运行时,扶梯通过变频器启动,当扶梯达到额定功率后,如无乘客乘梯,扶梯由100%额定速度自动降为20%速度爬行,如扶梯在20%速度下运行很长一段时间,仍无人乘梯,则扶梯会自动平缓地停梯待命(该功能可自行设定)｡如安装在扶梯出入口处的传感器检测到有乘客乘梯,则扶梯速度马上平缓地升至100%额定速度,如乘客继续进入扶梯,扶梯将一直以额定速度正常运行｡如在预先设定的时间内扶梯入口处的传感器没再检测到有乘客进入扶梯,则扶梯将自动转至爬行速度运行｡

5.控制系统架构

根据以上的分析,规划设计自动控制系统,系统采用TAC DDC及TAC仪表构成。

参考文献：

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