中央空调冷却水系统的节能控制策略

龙源期刊网中央空调冷却水系统节能控制策略作者: 朱光勇出处: 《科学与创新》 2017 11摘要: 冷却水系统是中央空调系统中的主要耗能设备，可以节省能源讨论控制策略非常重要. 分析了中央空调冷却水系统的组成和功能，介绍了冷却水系统的节能控制策略，并通过仿真实验验证了该策略的节能控制效果. 关键词: 中央空调；空调冷却水系统；节能控制；模拟实验CLC编号: TU831.4文件标识码: A DOI: 10.15913 / j.cnki.kjycx.2017.11.051随着人们生活水平的提高，人们对建筑物的性能和中央空调提出了更高的要求. 空调可以调节室内的温度和湿度，改善室内环境，并在建筑物中得到广泛的应用. 但是，在建筑物系统中，中央空调系统是大量的能源用户，其能耗占建筑物总能耗的40％至70％. 因此，中央空调系统的节能问题已成为建筑物节能的重点. 其中，冷却水系统的节能是重中之重. 1冷却水系统的组成和功能如图1所示，冷却泵，冷却水管，冷却水塔和冷凝器等设备共同构成了中央空调冷却水系统. 冷却水泵主要为冷却水提供动力；冷却塔是冷却水消散的场所，也是冷却水系统的主要耗能设备，也是节能研究的重点.

中央空调冷水机组的能源效率明显受冷却水系统运行参数的影响. 冷却水泵的变频调速可以达到冷却水泵节能的目的，然后调节冷却水流量. 但是，冷却水流量不能尽可能小. 如果冷却水流量太低，肯定会影响中央空调冷水机的散热效果，必然会影响制冷机组的能效，从而增加中央空调的能耗制冷单元. 冷却塔的节能主要是通过冷却塔风扇的变频或改变冷却塔的运行次数来实现的. 冷却塔的冷却效果与冷却水的流量以及室外空气的温度和湿度密切相关. 在冷却水流量相同的情况下，冷却塔的不同冷却效果将导致冷却水出口温度不同，最终将影响制冷装置的能效. 因此，应考虑在一定的冷水机组负荷和湿球温度下，冷却​​水泵和冷却塔风扇应多久运行一次，以使冷却水泵，冷却塔风扇和冷却器的总能耗最小. 2冷却水系统的节能控制目标和调节量制冷单元的热量主要由冷却水系统带走，因此冷却水系统对制冷单元的能效产生重大影响. 中央空调系统其他部分的能源效率几乎不受冷却水系统的影响. 因此，冷却水系统的调整应考虑冷却水系统和冷却器的能耗. 控制目标是实现冷却水泵和冷却塔的最小能耗值. ，拥有最大的PCOP. PCOP的计算方法如下: 龙源期刊网（1）在公式（1）中: PCOP为能效比； Q是制冷机的制冷量； PL是冷却塔的输入功率； PB是冷却水泵的输入功率.

因为冷却水系统中没有液压平衡问题，所以通过调节冷却水泵可以完全替代使用阀门调节所能达到的流量改变效果. 如果关闭阀门，则会导致能耗增加. 因此，可以有效地调节冷却塔风扇和冷却水泵的频率或速度. 3冷却水系统的节能控制策略中央空调冷却水系统受室外温度，湿度及其自身工作条件的影响，系统复杂. 我们首先确定分析方法，即分析和比较不同室外天气条件下每个风扇和水泵的运行频率，并确定最佳频率下的水泵和风扇的频率. 首先假设冷却塔进水温度Tcw，根据过程计算，可以得到冷却塔出水温度Tcw1，前后冷却塔出水温度值相等，那么计算过程就完成了，可以获得制冷机组，泵，风扇的能耗及其能耗. 由于冷却水管上的阀的位置和尺寸不变，因此冷却水管的电阻特性也不会相应地变化. 因此，泵的功率与频率之间的关系是立方的，并且相应的风扇功率与风扇的频率也是立方的. . 因此，可以通过现场测量获得风扇和泵的频率，并且可以确定函数Wpump = f5（Ppump）和Wfan = f6（Pfan）. 冷却塔的出口温度Tout为: Tout = f3（泵，Pfan，Twb，锡）. （2）冷却水系统的冷却塔实际上是一个热交换器，其热交换效率Et与风水和冷却水的流量有关，可以从冷却塔的出口水计算并获得热交换效率温度取决于室外湿球温度和冷却水入口温度.

因此，问题变成如何获得热交换效率. 传热效率Et的表达式如下: （3）Et = Et（泵，Pfan）. （4）在式（3）（4）中，锡，Tout，Twb，Ppump和Pfan都很容易在现场测量，基于这些，我们可以计算出冷却塔的传热效率Et. 4冷却水系统模拟实验4.1离散事件的基本元素离散事件的元素包括实体，属性，事件中央空调冷却水温度，活动和过程. 冷却水系统是一个复杂，随机和离散的系统. 例如，影响冷却塔出口温度的室外温度和湿球温度是随机的. 冷却塔风扇和冷却水泵的频率可以按照设置的规则运行. 形成动态关系. 室外温度和湿球温度与冷却塔风扇和冷却水泵的频率有对应关系，冷却水系统达到动态平衡. 这种关系的最佳状态不仅是要满足冷却器的要求，而且还要达到最大PCOP. 4.2冷却水系统模型的构建和运行冷却水系统模型是在Anylogic软件上建立的. 该模型包括冷却水泵，冷却塔风扇，室外湿球温度，冷却塔进水温度，冷却塔风扇频率和冷却水泵频率等. 在特定时间，给定的冷却塔进水温度和室外湿气确定灯泡温度，然后控制器将根据室外湿灯泡温度和冷却塔进水温度控制冷却塔风扇频率和冷却水泵. 频率，使用不同的控制信号使冷却塔出口温度达到预定值.

当然，有很多方法可以获取冷却塔出口水温的预定值. 例如，可以增加冷却塔风扇的频率，以从冷却水中去除更多的热量. 通过最终数据分析，从许多方法中都找到了满足冷却器负荷要求同时将冷却水系统和冷却器的能耗降至最低的控制方法. 5实验数据分析与控制效果比较为了验证控制策略的控制效果和节能效果，大量室外湿球温度中央空调冷却水温度，冷却塔进水温度，冷却塔出水温度，冷却塔风扇频率和现场收集冷却水泵的频率. 数据. 模拟Anylogic冷却水系统模型中在现场收集的数据

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