空調冷凍水系統控制

張紅霞

摘要：通過某大廈空調冷凍水系統控制的介紹，表明只有在空調設計人員提供了準確的控制、測量
參數的基礎下，才能實現冷水機組自動控制的目的，滿足空調的設計要求。

Control of Refrigerating Water System for Air-Conditioning

Abstract: Through introducing the control of refrigerating water system for air-conditioning of a certain building, this paper demostrates that only when the designers of air-conditioning provide accurate controlling and measuring parameters, can the target of automatic control of cooling water unit be realized and design requirements for air-conditoning be satisfied.

Key words: air-conditioning system; refrigerating water system; cooling water unit; automatic control; controlling parameter

關鍵詞：空調系統；冷凍水系統；冷水機組；自動控制；控制參數

隨著樓宇設備自控系統的迅速發展，高層建筑空調冷水機組的群控設計已成為設備運行管理發展的必然趨勢。由于該控制系統的設計屬于跨專
業的設計，目前國內設計的程序為先設計好空調系統，再根據空調系統設計控制系統，因此，要求空調設計人員要熟悉自動控制器件，設計合理的空調測量儀器及調節設備，為冷凍水系統的自動控制提供準確的控制參數，使機組在滿足空調運行要求的前提下，達到節能、高效，設備操作運行簡單、方便的目的。現以某高層建筑的空調低區冷水系統控制為例加以說明。

1?冷水系統的基本控制的內容

冷水系統的基本控制要求包括以下內容：一是根據大廈的日程安排自動開關冷水機組；二是累計每臺冷水機組運行時間，自動選擇運行時間最
短的機組啟動，使每臺機組運行時間基本相等，延長機組的壽命；三是根據使用冷量負荷計算對冷水機組進行臺數控制。
監控的基本內容見表1。圖1、圖2 表示冷凍水、冷卻水系統的控制點。

表1 冷凍水,冷卻水系統監控基本內容

監控設備及參數	監控內容
冷水機組	程序開關控制、運行狀態、故障狀態、手自動狀態監測
冷凍水泵	程序開關控制、運行狀態、故障狀態、手自動狀態監測
冷凍水溫度	單臺冷凍水供回水溫度監測；冷凍水總供回水溫度測測量
冷凍水流量	冷凍系統回水流量
冷凍水壓差	冷凍系統壓差測量，控制
冷卻水泵	程序開關控制、運行狀態、故障狀態、手自動狀態監測
冷卻塔	程序開關控制、運行狀態、故障狀態、手自動狀態監測 供水溫度、旁通分流閥狀態

2 冷水機組的群控

2.1?單臺冷水機組的啟動次序

其一，當單臺冷水機組啟動命令發出時，立即啟動相應冷卻塔系統開關；其二，延時15s，啟動相應的冷卻水泵；其三，再延時1min，啟動相應冷
凍水泵；其四，再延時3min，啟動相應冷水機組。

2.2 單臺冷水機組的停止次序

其一，當單臺冷水機組停機命令發出時，立即停冷水機組；其二，對于離心機組和螺桿機組，冷水機組停機后，延時15min，停冷凍水泵、冷卻水
泵和相應的冷卻塔系統；其三，對于吸收式溴化鋰機組，當設備運行狀態消失后，延時15min，停冷凍水泵、冷卻水泵和相應的冷卻塔系統。

2.3 冷凍水系統壓差旁通控制

由于整個冷凍水供水系統是一個變水量系統，因此必須在供、回水干管上設旁通電動閥，以穩定供、回水壓力差。根據分、集水器上測量的供回
水壓差，由壓差控制器根據供回水干管上的壓差信號控制旁通電動水閥的開啟，使供回水壓差保持在0.12MPa，保持每臺冷水機組的水流量基本恒
定。該旁通控制閥選用線性調節閥。

2.4 冷水機組啟動運行的模式

設計根據新風溫度決定白天冷水機組運行模式，見表2。

表2 冷水機組啟動運行模式

新風溫度(t ℃)	模式	開機次序
t>34	1	AR-AR-CC-CC-SC-SC
30<t≤34	2	AR-CC-CC-SC-SC
25<t≤30	3	CC-CC-SC-SC
15<t≤25	4	CC-SC-SC
t≤15	5	SC-SC

注:AR為吸收式溴化鋰機,CC為離心機,SC為螺桿機.

上述啟動模式，均已實現，運行良好。

2.5 根據冷負荷對冷水機組進行臺數控制

原設計根據分、集水器上的供回水溫差及回水流量計算出系統冷負荷：

Q=C×L×(T₂-T₁)

式中：Q———計算冷負荷；
????????? L———流量，L=L₁+L₂+L₃；
????????? T₂———回水溫度；
????????? T₁———供水溫度；
????????? C———水比熱。
第一臺冷水機組啟動60min后，冷水機組出水溫度基本達穩定溫度，系統再啟動負荷控制。每30min 把計算出的實際冷負荷與當前運行機組的額定冷量比較，當實際負荷小于當前機組的額定總負荷一定量時，減少相應的機組運行；當實際負荷大于當前機組的額定總負荷一定量時，增加相應的機組運行。實際運行中發現，機組根本無法實現根據實際冷負荷調整冷水機組的臺數控制。例如，實際情況開啟冷水機組的冷量負荷遠不能滿足空調末端需要，此時，冷凍水溫由于制冷負荷的不足而水溫升高，冷水機組出水溫度超過設定值，冷水與風機盤管內空氣的熱交換效率不斷下降，供回水溫差卻減小，供水流量未發生變化，而計算出的冷負荷卻減小。這顯然非真實所需的冷負荷。實際運行中發現，分水器的水溫達16℃，集水器的水溫為16.3℃，而冷卻量計算的負荷卻很小，不需增加冷水機組的臺數。顯然這種計算冷負荷的方法忽視了末端風機盤管的空氣與水熱交換效率的條件，因此，上述計算方法不合理。筆者認為，應以冷水機組額定出水溫度為冷源的初始溫度，冷凍水的回水溫度實際測量，如圖3所示冷凍水部分的控制參數設定。



冷負荷的計算，根據回水流量L₁,L₂,L₃，按冷水機組額定出水溫度作為供水溫度T_n1，每路回水溫度T_n2，按照公式Q_n=C×L_n×(T_n2-T_n1)，總冷負荷Q=Q₁+Q₂+Q₃進行計算，這樣計算的冷量與機組的額定冷量加以比較，以此決定增加或減少冷水機組的臺數。這樣計算的結果接近實際運行。
冷水機組冷負荷臺數控制見表3。
2.6 冷卻塔的控制

其一，當單臺冷水機組系統啟動命令發出時，立刻啟動相應冷卻塔系統開關；
其二，當單臺冷水機組系統停機命令發出時，立刻停止相應冷卻塔系統開關；
其三，當相應的冷卻塔系統啟動3min后，出水溫度大于35℃時，發出冷卻塔系統的報警信號，關閉冷水機組;
其四，當冷卻塔系統的出水溫度大于26℃，啟動該冷卻塔的溫度開關；當冷卻塔系統的出水溫度小于23℃時，關閉該冷卻塔的溫度開關。

表3 冷水機組冷負荷臺數控制

負荷范圍(kW)	AR開啟臺數	CC開啟臺數	SC開啟臺數
100≤負荷≤300	0	0	1
300＜負荷≤600	0	0	2
600＜負荷≤1500	0	1	0
1500＜負荷≤3000	0	2	0
3000＜負荷≤6000	1	2	0
6000＜負荷	2	2	0

注:SC機組額定制冷量為351.6kW; CC機組額定制冷量為1758kW; AR機組額定制冷量為3516kW.?

其五，當且僅當冷卻塔的系統開關和溫度開關都為“ON”時，才啟動冷卻塔；否則關閉該冷卻塔。
實際運行過程發現，在冬季或室外溫度小于15℃的情況下，冷卻塔啟動頻繁。冬季觀察發現，1min-2min啟動、停止一次，為此，SC冷卻塔電機被燒壞一次。后冬季重新調整為冷卻塔系統的出水溫度大于30℃，啟動該冷卻塔的溫度開關。冷卻塔的啟停間隔可降到10min。
其六，根據冷卻塔的出水溫度與""S比較，通過控制冷卻塔旁通閥的開度，使冷卻塔的出水溫度不至低于19℃（螺桿機運行，冷卻水溫要求≥19℃）。

2.7 冷水系統的設備連鎖

該冷水機組為YORK機組，自身帶有一套電腦自控設備，負責該機組的安全運行，一旦冷卻水、冷凍水系統的任一設備出現故障，均會自動停機。

2.8 對冷水機組進行等時間控制

其一，累計每臺機組的運行時間；
其二，同類機組開機時，先開運行時間最短的機組，再開運行時間長的機組，關機時則相反，使同類機組的開機時間基本相等。

總之，根據空調冷凍水系統冷量負荷實現冷水機組群控的要求，對空調系統的設計提出了更高的要求，測量和控制系統也較溫度控制、壓差控制更為復雜、精確。今后，希望各位同仁在這方面有更多的信息交流。

轉載于:https://www.cnblogs.com/Qia_sky/archive/2005/03/06/113964.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的空调冷冻水系统控制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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