中央空調智能模糊控制系統采用先進的計算機技術、模糊控制技術、系統集成技術和變頻調速技術 , 實現了中央空調冷媒流量系統運行的智能模糊控制 , 科學地解決了中央空調能量供應按末端負荷需要提供,在保障空調效果舒適性的前提下,最大限度地減少了空調系統的能源浪費,達到了最佳節能的目的。 1 、智能模糊控制技術節能原理 智能模糊控制系統不僅對中央空調冷凍水系統、冷卻水系統、冷卻塔風機等各個環節進行全面控制,而且采用系統集成技術將各個控制系統在物理上、邏輯上和功能上互連在一起,實現它們之間的信息綜合、資源共享,在一個計算機平臺(模糊控制器)上進行集中控制和統一管理,實現中央空調全系統的整體協調運行和綜合性能優化。 智能模糊控制原理見圖
(1) 冷凍水系統采用最佳輸出能量控制 冷凍水系統采用最佳輸出能量控制。當環境溫度、空調末端負荷發生變化時,各路冷凍水供回水溫度、溫差、壓差和流量亦隨之變化,流量計、壓差傳感器和溫度傳感器將檢測到的這些參數送至模糊控制器,模糊控制器依據所采集的實時數據及系統的歷史運行數據,實時計算出末端空調負荷所需的制冷量,以及各路冷凍水供回水溫度、溫差、壓差和流量的最佳值,并以此調節各變頻器輸出頻率,控制冷凍水泵的轉速,改變其流量使冷凍水系統的供回水溫度、溫差、壓差和流量運行在模糊控制器給出的最優值。 由于冷凍水系統采用了輸出能量的動態控制,實現空調主機冷媒流量跟隨末端負荷的需求供應,使空調系統在各種負荷情況下,都能既保證末端用戶的舒適性,又最大限度地節省了系統的能量消耗。 (2)冷卻水系統采用最佳熱轉換效率控制 冷卻水及冷卻塔風機系統采用最佳轉換效率控制。當環境溫度、空調末端負荷發生變化時,中央空調主機的負荷率將隨之變化,主機冷凝器的最佳熱轉換溫度也隨之變化。模糊控制器依據所采集的實時數據及系統的歷史運行數據,計算出主機冷凝器的最佳熱轉換溫度(拐點溫度)及冷卻水最佳出、入口溫度,并以此調節冷卻水泵和冷卻塔風機變頻器的輸出頻率,控制冷卻水泵和冷卻塔風機轉速,動態調節冷卻水的流量和冷卻塔風機的風量,使冷卻水的進、出口溫度逼近模糊控制器給出的最優值,從而保證中央空調主機隨時處于最佳轉換效率狀態下運行。 由于冷卻水系統采用最佳轉換效率控制,保證了中央空調主機在滿負荷和部份負荷的情況下,均處于最佳工作狀態,始終保持最佳的能源利用率(即 COP 值),從而降低了空調主機的能量消耗,同時因冷卻水泵和冷卻塔風機經常在低于額定負荷下運行,也最大限度地節約了冷卻水泵和冷卻塔風機的能量消耗。 2、系統特點 (1)具有可靠的安全保護 通過全面的運行參數采集,實現了系統工作狀態的全面監控,并設置了 冷凍水、冷卻水的 低限流量保護和低溫保護,有效地保障了 冷凍水和冷卻水系統在變流量工況下空調主機 蒸發器和冷凝器的 安全穩定運行。 (2)實現動態負荷跟隨,保障了末端的服務質量 系統突破了傳統中央空調冷媒系統的運行方式(定流量模式或冷源側定流量而負荷側變流量模式),實現最佳輸出能量控制,即空調主機冷媒流量自動跟隨末端負荷需求而同步變化(即變流量),因此,在空調系統的任何負荷狀況(滿負荷或部分負荷)下,都能既保障中央空調系統末端的服務質量(舒適性),又實現最大的節能。 (3)具有自尋優、自適應的智能模糊控制 對于中央空調這樣多參量相互影響的復雜系統,要實現冷凍水和冷卻水系統全部變流量運行,只有充分利用當代最新科技成果,采用具有智能控制功能、能 進行類似人腦的知識處理和推理的先進的控制技術,才有可能成功。因此系統采用了模糊控制技術,使系統具有自學習、自尋優和自適應的優化控制功能,實現了中央空調系統各種負荷條件下的最大節能,使空調水系統節能達到 16%~20%。 (4)優化了空調主機運行環境 系統全面采集中央空調的各種運行參量,再利用先進的模糊控制技術 對這些相互關聯、相互影響的運行參量進行動態優化控制,以滿足中央空調系統非線性和時變性的要求, 使空調 主機始終運行在最佳工況,以保持最高的熱轉換效率,從而減少主機的能耗 5%-10%
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