智能建筑中冷源系统群控实用程序分析

【摘要】随着经济快速发展的需要，我国的智能建筑的数量越来越多，对其质量的建设也越来越看重。在当下，我国的一些智能建筑中的冷源系统的运行并不理想，实际的应用水平相比于对理论的研究水平还有很大的差距。在今日，对冷源系统群控实用程序的研究显得格外重要。因此，我们要提高冷源系统群控的整体水平。本文通过从我国目前的智能建筑中的冷源系统的概况入手，由冷源系统的分析原理向研究实用程序过渡，分析和探讨智能建筑中冷源系统群控实用程序。

【关键词】智能建筑；冷源系统；群控；实用程序

近些年来，人们对建筑的需求已经不仅仅是实用好看，更注重对节能环保的追求。在1984年，世界上首座智能建筑在美国康奈涅格州建起，自此，各地的智能建筑迅速发展。中国的智能建筑总量已占全球的一半。近年来，冷源系统中的制冷设备以及空调的末端设备之间的距离越来越大，冷源冷负荷和末端冷负荷之间的需求比例的矛盾也日益凸显。它牵扯的设备比较多而且较为分散，冷源系统的耗能多少直接决定了建筑的总耗能量，对智能建筑的节能工作来说影响深远。

一.智能建筑中的冷源系统的概况

冷源系统在智能建筑的楼宇自动化系统中属于比较复杂的一个程序。冷源系统的组成主要是包含流量以及水泵的设置方式两大方面。从流量来看，可以分为定流量以及变流量，而依据水泵的设置方式，包含了一次泵系统和二次泵系统。

定流量系统与变流量系统的不同之处主要是在于供水量是否改变，定流量系统中，即使所有正在使用的冷水机组并联完成，其总的流量也是不变的。供回水的温度是通过改变负荷调整冷机的工作台数的数量来变化的。定流量系统的总体设计比较简单，但总体的输送能耗会比预计的最大值大。变流量系统的目的是控制冷源输出的流量，解决冷源流量和末端所需的能量直接的矛盾。因此，为了满足负荷的变化，会及时的调整供水量，适当的改变水量或者水温。因此，变流量系统的输送能耗比较少，在节能方面起到非常大的作用。

一次泵系统和二次泵系统的主要差别在于冷冻水泵的数量。一次泵系统只用一个冷冻水泵，冷源侧和负荷侧共同使用。而二次泵系统则拥有两组冷冻水泵，冷源侧和负荷侧各自拥有一个冷冻水泵。运用两组泵的方式可以在一定程度桑解决冷水用户需要变流量的需求与冷水机组蒸发器需要定流量的需求之间的矛盾。

在冷源系统中，水泵的能耗所占比重很大，在空调系统总能耗中就能占到百分之十五至百分之二十。同时，如果采用变流量系统，减少水泵能耗的效率可以大大提高。因此，借鉴“LOOP”Chilled Plant冷源系统，利用先进的科学技术，将传统的冷机和水泵技术同新型的变频控制相结合，使实现完全变速的冷源系统成为可能。

二.冷源系统群控的构成

对冷源系统的控制主要有四种方式，分别是传统的模拟监控屏、BAS楼宇自动化系统监控、BAS和冷水机组控制器联合控制以及智能群控。智能群控只要是通过运用由专们的直接数字控制器DDC以及冷水机组构成的单元通讯来控制，同时，根据负荷的改变，相应的调整启停台数，最终实现群控的目的。一些像冷却水泵、冷却塔等辅助设备也可以加入到群控的系统中，由一个控制器统一控制。

通过群控的方式，我们可以根据系统负荷的多少来调整机组的数量，达到节能的目的。而且通过群控的方式，有利于保护设备，避免设备处于过冷或者过热的状态，从而实现延长机组的寿命的效果。同时，设备的利用率也会相应提高。与冷水机组的特性相匹配，智能群控可以选择采用何种的控制策略。近年来，专业性的自动控制策略的效果比较好，很大程度上解决了用户在工程实施或者管理运行中所遇到的问题。最终，减少能耗，降低成本。

三、对冷源系统控制实用程序的分析

1.冷冻水系统控制

定流量系统就是所有在线的冷水机组并联之后流量是固定的，根据负荷调整制冷机的工作数量，调整供回水温以满足部分负荷的变化的需求，所输能耗始终处于最大状态。变流量系统是改变供水量或将改变水量水温相结合满足负荷的变化，减少输出的能耗，具有良好的节能效果。

一次泵系统就是冷源侧和负荷侧共用一组冷冻水泵；二次泵系统中冷源侧与负荷侧是分别配备冰冻水泵的，冷源侧配备循环泵，提供克服蒸发器和周围管件的阻力，负荷侧配备加压泵，用于客服永固之路及相应管路的阻力，循环泵和加压泵的配合协调了用户变流量的需求和制冷机蒸发器定流量的需求。

冷源系统通常有一台或多台冷水机组、冷冻水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔和它们间的连接管道构成。包含了室内空气循环、冷冻水循环、制冷剂循环与冷却水循环。热量由用户房间通过送风机传给冷水盘管中的冷冻水，冷冻水受加热在冷冻水泵的驱动下传输到蒸发器，在蒸发器中再次冷冻，利用制冷剂相变，压缩机将热量传送到冷凝器，冷凝器中的冷却水将热量吸收，利用冷却水泵进入冷却塔，利用冷却塔风机传送到室外，室外空气与热的冷却水热量交换，完成了一个热量循环的过程。

2.节能控制

在冷源系统的能耗中，占主要耗电的部分是制冷剂主机的电耗，外加冷冻水泵、冷却水泵以及冷却塔风机电耗等。如何能够在满足负荷的条件下，实现节能的目的呢？最基本的方法就是提高设备的工作效率。在冷源系统中，最基本的节能方法有四种，分别是最大限度的减少运行时间、完善制冷剂压力、完善制冷剂的运行方式以及调节变流量。在减轻制冷剂的压力中，可以通过提高冷冻水的供水温度或者是降低冷却水温度的方法来解决。因为制冷机的效率是由冷机的满负荷百分比、冷凝器和蒸发器决定的。在制冷机的运行中，这些冷机都是在部分负荷的条线下开展工作的。在众多的机器中，我们可以通过将冷机安排在高效区的方式来优化制冷机的运行。在变流量的调节中，可以综合节流调节、旁通调节以及采用二级泵系统的方式来进行调整。

此外，按需供冷的工作方式也是必要的。按需供冷主要指的是在满足用户对冷量的需求的基础上实现节能控制。通过按需供冷，可以在满足用户需求的基础上，保证环境的舒适度。而且可以更好的控制冷源系统设备的开启与停止。通过对实际的冷需求的调查，设定出冷冻水的温度，提高制冷剂的运行效率。依照实际的盘管水阀的开度和温度的控制情况，做出是否要进行更多冷量工作的决定。冷源系统的总体控制中会对空调机组的运行时间有所规定，可以根据数据进行合理的工作安排，方便冷源优化的开始和停止。总的来讲，要想达到节能的目标，多在智能建筑中选择变频的设备。通过及时的关闭阀门和相关机器，达到在完成空调任务的同时节能的目的。

总结：智能建筑作为一种新兴事物，还有很大的发展空间。现今，我们越来越看重智能建筑的环保节能性，希望通过科学技术的力量来帮助智能建筑真正做到“智能化”、“环保化”。冷源系统是空调系统的核心，对建筑内空间的温度、湿度等的控制起着非常重要的作用。随着冷源系统的完善，目前的智能建筑中多采用冷源系统的群控方式。但在实际的运用中，还是面临了一些难题，需要我们结合国内外智能建筑的实际应用的案例，继续对冷源系统的群控进行研究、加强管理。

参考文献：

[1] 陈迪泉，廖宁等.集中供冷系统的控制模型与迭代学习法的应用.智能建筑.2001，23：36---40

[2] 徐剑波，周亚素.空调冷却水系统模糊控制的研究.建筑热能通风空调.2000，（2）：10--13

[3] 郑永青，刘宏伟.空调冷冻水循环泵运行过程节能途径的探讨.山东建筑工程学院学报.1998，（1）