中央空调DDC控制系统的应用

摘 要:在能源日益紧张的今天,节能成为一项重要的研究课题。本项目利用DDC通过对暖通中央空调系统进行分散控制、集中监视、管理,实现一体化控制、检测和管理,创造舒适、安全的工作环境,以最低的能源和电力消耗来维持系统和设备的正常运行,取得最低的大厦运作成本。同时,通过优化控制提高管理水平,极大的方便了设备的操作与维修减少管理和维护人员,达到节约能源和人力资源的目的。

关键词:DDC分散控制监控

中图分类号:TU83 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(a)-0001-01

建筑电气设备的能源消耗巨大,尤其是空调系统,能占到整个建筑物耗能的50%～70%。由于中央空调系统十分庞大,反应速度较慢、滞后现象较为严重,现阶段中央空调监控系统几乎都采用传统的控制技术,对于工况及环境变化的适应性差,控制惯性较大,节能效果不理想。采取优化运行方式确保最大限度的保证温度舒适情况下,取得最大的节能效果,通过加强管理,最大程度的减少浪费。

管理建筑设备使其管理现代化,包括管理功能、显示功能、设备操作功能、实时控制功能、统计分析功能及故障诊断功能,并使这些功能自动化,从而实现物业管理现代化,降低人工成本。利用楼宇自控系统的软件功能,自动累计各种机电设备的运行时间,在可以利用备用设备的情况下,自动循环使用,平衡常用设备和备用设备使用时间,延长设备的使用寿命。

DDC系统利用硬件和软件来调整控制变数或依据操作人员的需要来控制制造程序,其中控制变数包括温度、压力、相对湿度、流量等。现场采集的数据经过计算机处理,处理完以后根据需要反过来再对现场的设备进行控制。

根据建筑物设备分布特点选择分布式系统,实现就地控制,集中管理,提高系统的稳定性,减少系统管线的投资,最大限度降低投资。同时为了维护需要要求采用标准协议的控制器,使用标准化的程序。

1系统控制原理

根据实际情况将暖通系统分二大部分,冷热源部分及空调末端部分。制冷监控系统是整个空调系统的核心,系统监控对象:冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却水塔、补水泵、膨胀水箱等及相关温度、压力、流量参数。由于制冷系统是建筑物内的用电大户,也是直接决定办公环境好坏的重要系统,并且该系统设备价格昂贵、日常保养和维护工作所需的人力和物力也很大。因此,对冷热源系统实施有效的监控和管理是至关重要的。由于该系统监控点较多,需用多个不同型号的模块组合实现相关监测控制功能。水流量恒定时,冷/热水的供、回水温差将随着空调末端负荷的变化而变化。用安装在冷/热水供、回水总管内的电阻式温度传感器实时检测供、回水温度并将之送至智能控制器的模拟量输入模块,作A/D变换和滤波处理;智能控制器的CPU单元采集供、回水温度,按控制器内建的节能控制算法计算出当前水泵的最佳工作频率,经模拟量输出模块送至冷/热水泵变频器;变频器控制电动机,即冷/热水泵组件变频调速运行改变冷/热水流量,进而实现设定供、回水温差下变流量节能运行。

冷却水流量和冷却塔散热量都恒定时,冷却水的进、出水温差将随着制冷机组排热需求量的变化而变化。用安装在冷却水进、出水总管内的电阻式温度传感器实时检测进、出水温度并将之送至智能控制器的模拟量输入模块,作A/D变换和滤波处理;智能控制器的CPU单元采集进、出水温度,按控制器内建的节能控制算法计算出当前水泵的最佳工作频率,经模拟量输出模块送至冷却水泵变频器;变频器控制电动机,冷却水泵组件变频调速运行改变冷却水流量,进而实现设定进、出水温差下变流量节能运行。

2中央站监控功能

中央计算机系统采用一台计算机作为中央管理级的处理主机,完成对中央空调系统内的弱电系统的集中管理。同时中央计算机管理系统配置打印机,用于系统的报警或过限实时打印,以及统计文件或专业资料的打印。另外配置相应的网络连接器、网络卡,以及系统管理软件、监控软件和网络管理软件。

中央计算机管理系统具有很强的扩展能力,在不需要增加中央计算机管理系统的硬件和软件的基础上,监控点可增至496000点,系统的管理与并行处理终端可增至20台以上,并预留与其它楼宇管理子系统(如SMS,FAS,CPS……)以及其他计算机网络联网的通讯接口界面。

装设在送风管内的温度传感器所检测到的送风温度和回风温度与控制器设定的温度比较,控制器经PID计算后,输出相应的电压信号,以控制电动调节阀的动作,使送风温度保持在所需要的温度范围。湿度传感器同理来控制电动调节阀的动作,使送风湿度保持在所需要的湿度范围。防冻开关在低于设定值时,切断风机,关闭新风门,打开热水阀。压差开关是检测当过滤网两侧压差超过设定值时,中控电脑显示阻塞报警。中央站用彩色图形显示上述各参数,记录各参数、状态、报警、启停时间、累计时间和其历史参数,且可通过打印机输出。风机运行状态和手自动状态进行监测。同时对机组进行时间设定的定时启停控制。同时累计风机的运行时间。

3结语

系统采用采用分散控制、集中管理的结构,即使系统网络某一部分的控制器或线路受到损坏,也不会影响整个系统的动作,系统亦会即时对故障区或发出报警指示。即使中央控制站出现故障,现场的各个控制器也能正常工作,系统还能够继续运行。系统通过对风机盘管的控制,控制出风量及温度设定值:根据实际施用情况起动风机,可以大大节省电量、水量、蒸气量,达到了较高的经济效益。

系统充分体现对大厦管理者和使用各方面的安全、先进、可靠、舒适、方便、节能、和高效等。系统基于Web方式,IE风格的全中文监控的界面,直观形象,便于操作员的学习和掌握。系统内嵌实时数据库,支持强大的规则和事件处理能力,在管理系统和控制系统一体化中,使用户能方便地使用有关数据。

参考文献

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