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CAIS-3000中央空调集成优化节能控制系统

作者: 发布时间:2017-08-14 08:57:50  


CAIS-3000中央空调集成优化节能控制系统

  来源: 中国节能服务网 

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核心提示:CAIS-3000集成优化控制系统的工作原理包括了运行参数实时监测、集成分析、动态优化和在线调节四个部分。中央空调制冷属于人工制冷,是将空调冷负荷(即热量)从室内转移到室外去的逆向传热过程。

关键字:节能控制系统 中央空调 节能

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  1 技术产品名称

  CAIS-3000中央空调集成优化节能控制系统

  2 产品所属类别

  中央空调节能控制系统

  3 产品应用领域

  大型公共建筑——商场、超市、酒店、娱乐场所、写字楼、政府机关、工厂等。

  4 技术产品原理

  中央空调制冷属于人工制冷,是将空调冷负荷(即热量)从室内转移到室外去的逆向传热过程。这个过程由多个相互关联的传热环节串联构成,这些环节包括室内空气循环、冷冻水循环、制冷机组中的制冷剂循环、冷却水循环和室外空气循环等五个流体循环和末端设备、蒸发器、冷凝器、冷却塔等四种换热器中的换热过程。

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  显然,中央空调系统是一个庞大而复杂的系统,系统中设备多样,工作机理各不相同,运行参数多变,且具有惯性大、延时大、时变、非线性、多变量且相互耦合等特点,很难找出其精确的动态数学模型,使中央空调系统具有显著的复杂性和时变性(即随时间而变化)特征,因此,中央空调系统的控制难度很大。

  中央空调系统的这种复杂性与时变性特点,决定了任何简单的或局部的控制技术都是难以胜任的,只有采用系统的、全局的、动态的控制技术——即集成优化控制技术,才可能真正实现中央空调系统的优化运行。

  CAIS-3000集成优化控制系统的工作原理如下图所示。它包括了运行参数实时监测、集成分析、动态优化和在线调节四个部分。

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运行参数的实时监测

  中央空调系统运行过程中,空调负荷的动态变化会造成空调系统逆向传热量变化,而传热量的变化将使担负热量传递与转移的各个循环和换热工况随之变化,从而造成整个制冷过程产生变化,导致全系统的运行参数发生变化,而不只是局部环节的参数变化。

  CAIS-3000系统采用先进的信息采集技术、计算机技术和网络通讯技术,将中央空调系统各个分离设备和各个独立循环的运行信息进行全面的实时采集,并传送到中央控制器,集成到一个相互关联的、统一的、协调的控制平台上,使信息资源得到充分共享,实现运行信息的集中、高效的处理、使用和管理。

   运行参数的集成分析

  CAIS-3000系统运用系统工程学理念和系统集成技术,实现中央空调全系统的运行信息综合和数据共享,使系统中原本分散的各自独立的各个环节,从物理、逻辑、功能上互联为一体,为它们之间的协调运行和系统综合性能优化创造了条件。

  中央控制器应用现代数据分析技术,对采集到的各个环节运行信息进行汇总、统计和综合分析,对变负荷工况下空调系统各个环节的运行状态及其效率进行评估和诊断,找出系统中运行不协调和效率低下的环节,并分析其产生的可能原因,为空调系统运行参数的综合优化提供方向。

   运行参数的动态优化

  中央空调系统节能控制的目的,是在满足空调效果和运行安全的前提下,实现中央空调系统整体性能的优化,而空调系统整体性能的优化,就是要使空调系统运行的总能耗最低,为此,需要寻找空调系统中运行不协调和效率低下环节的优化运行参数。

  中央控制器根据热力学第一定律,即空调系统各个环节排热与吸热相平衡的原则,应用先进的智能控制技术构建了一套运行参数自寻优、自适应动态优化算法模型,并配置有参数优化规则库和优化参数数据库,可根据空调末端负荷和环境条件的变化及集成分析的结果,自动推理、选择空调系统效率低下环节的优化运行参数,使空调系统从末端的吸热、冷冻水的传热、制冷机组的热转换到冷却水和冷却塔的排热,始终保持在最佳的平衡和协调状态运行,从而实现空调系统制冷量与负荷的匹配,实现运行过程的动态优化。

   运行参数的在线调节

  中央控制器将空调系统在当前负荷与环境条件下低效环节的优化运行参数发送到相应的智能控制设备,实时在线调节低效环节的运行参数,使其在优化的运行参数下运行,以提升其效率。

  这样,CAIS-3000系统就可保障空调系统各个环节在任何负荷状态下都能在高效的匹配状态下运行,从而以最少的能源消耗(即系统总能耗最低)获得所需要的空调效果。

  5 产品优势:

  (1)技术先进

  CAIS-3000产品将现代计算机技术、智能模糊控制技术、系统集成技术、数据分析技术等集合应用于中央空调节能控制领域,针对中央空调系统的时滞、时变和非线性特征,自创了中央空调系统运行参数的集成分析与自适应动态优化控制算法模型(简称集成优化算法),实现了中央空调系统的综合性能优化(整合节能),保障空调系统在任何负荷条件下都能高效节能运行。

  CAIS-3000系列节能产品是公司的自主创新成果,具有自主知识产权,其核心技术已申请并获得了多项国家专利。

  (2)高效节能

  CAIS-3000系统以整个空调系统总能耗最少为目标,寻找各种负荷工况下各个环节的最佳运行参数,在时变的空调负荷和室外气象环境下,实现空调系统各个环节间的匹配和协调运行,以最低的系统能耗完成空调制冷系统逆向传热全过程的热平衡,从而获得最佳的系统效率,可实现水泵节能40%70%,冷水机组节能10%25%,全系统总的节能15%40%

 (3)安全可靠

  中央空调节能控制应满足的基本前提之一,就是确保空调系统制冷机组及外围设备的运行安全,因为节能固然重要,但安全应是第一位的。

  CAIS-3000系统能有效平衡制冷机组冷却水和冷冻水协调运行,并提供温度、流量、压力等多重安全保护,可有效地保障变流量工况下制冷机组的安全稳定运行,防止空调系统振荡、喘振和冻管。

  CAIS-3000系统的软、硬件设计,均充分考虑了电磁兼容性设计和可靠性设计,采取了一系列可靠性保障措施,有效提高了产品的固有可靠性和抗干扰能力。其可靠性已经过数百个工程项目多年实际运行使用的考核和验证。

  (4)操作简便

  CAIS-3000系统采用人性化设计理念,软件采用全中文的图形化用户接口界面,操作简单,使用方便,且易懂、易学、易用,不懂计算机的操作人员,经过简单培训就能胜任工作。

  (5)良好的开放性与易扩展性

  CAIS-3000系统严格遵循和贯彻国家有关标准或国际标准,实现系统设计的标准化,提供标准的开放性接口,支持多种工业标准协议,因此易于与楼宇自动化系统(BAS)等通信,有效保障系统的兼容性、可扩展性和可维修性。