一、概述
海康大廈中央空調控制主要由三部分主成：冷卻泵控制系統（三台55KW電機，兩用一備）；冷凍泵控制系統（三台45KW電機，兩用一備）；冷卻塔風機控制系統（8台3KW電機）。
在中央空調系統中，冷卻水泵和冷卻水泵的容量是根據建築物最大設計熱負荷選定的，且留有一定的設計余量。在沒有使用調速的系統中，水泵一年四季在工頻狀態下全速運行、只好採用節流或迴流的方式來調節流量，產生大量的節流或迴流損失，且對水泵的電機而言，由於它是在工頻下全速運行，因此造成了能量的大大浪費。
由於季節的變化，外界溫度不同，以用客房入住量的多少使得中央空調的熱負荷在絕大部分時間裡遠比設計負荷低。也就是說，中央空調實際大部分時間運行在低負荷狀態下。
根據上述情況我公司研製一套HOPE-Z中央空調節能控制系統。
二、HOPE-Z中央空調節能控制系統功能特點
1、高節電率
*節電率高達20—50%；
*採用當今最先進的變頻調速技術協調電機運行；微電腦和智能儀錶結合控制，應用當今最先進的模糊控制演算法，達到最佳能量利用；
2、——高可靠性——
*變頻器和儀錶器上全部採用名牌產品；
*工業級可編程控制器和人機界面24小時監控；
*具有過壓，欠壓，過流，過載，缺相自動保護功能；
*整個系統實行閉環模糊控制，有參數自整和自適應功能，全自動根據環境變化情況自己調整控制演算法，降低停機概率，有仿人智能功效；
3、——軟起動特性——
*改變原有電機的硬起動方式，減小電流對電面的衝擊，延找電機的使用壽命；減小系統工作過程中機器的震動情況，延長空調系統的使用壽命；
*噪音減輕，改善工作環境；
4、——傻瓜式操作——
所有儀錶智能化和數值數字化，友好的人機界面，有參數和圖形記錄，所有參數已調好，每次開機和正常運轉時無需調整參數；
5、——高回報率——
所有投資8—18個月可通過電費的節約回收
6、——良好的服務——
*專業工程師24小時待機式上門服務；
*一年保修，終生維護；
三、中央空調節能控制系統節能原理
——泵類，風機型負載能耗分析——
傳統的風機水泵的風量、水流量的調節是靠風門、節流閥的調節。當風量、水量的需要減少是時，風門，閥的開度減少：當風量、水量需要增加時，風門、閥的開度增加。這種調節方式是以增加管網損耗，耗費大量能源在風門、閥上為代價的。並且通常在設計中，用戶風機水泵設計的容量都要比實際需要高出很多，形成了「大馬拉小車」的現象，造成電能的大量浪費。如果採用調節速度的方式來調節流量，就可以從根本上防止電能浪費。而變頻器的出現使得這種控制方式變為現實。
風機與泵都是把電動機的軸功率轉變為機械能的一種機械，它們的啟動力矩都較小，負載輕，具有節能潛力。二者的結構和工作原理基本相似。以泵類為例對其工作原理及其運行過程進行分析。由流體力學可知，水量Q與轉速的一次方成正比，壓力H轉速的平方成正比，功率P與轉速的立方成正比。
Q1/Q2=n1/n2；
H1/H2=(n1/n2)2；
P1/P2=(n1/n2)3
由上面的公式可知，如果泵類的效率一定，當要求調節水量下降時，轉速可成比例下降，此時水泵的軸輸出功率是成立方關係下降。如果所需要的風量減少20%，則相應的電機轉速應降低20%，實際轉速為80%，則實際功率為（0.8）3≈51%，節能達50%
四、空調節能控制系統工作原理
中央空調由制冷機組和風機系統組成，而制冷機組的冷卻水泵、冷凍水泵、涼水塔泵和風機系統的送風風機、迴風風機都是平方類負載，一方面由於環境和負載的變化範圍較大，它們在選型時都留了很大的調整裕度，另一方面傳統的調節是靠閥門的開度來控制工藝參數，能量白白的浪費掉。進行變頻改造后，所有的閥門全部完全打開，系統一方面通過監控空氣的溫度，通過PID調節，調節風機的轉速，控制空氣通過熱交換器的速度，形成動態平衡；另一方面，系統監控中央空調系統中循環水的溫度，來調節空調的實際輸出功率。系統能根據所需溫度要求，自動啟/停需泵的台數和調節泵的轉速，給出合適的能量，從而將多餘的能量節省下來。當外界溫度升高時，通過熱交換，使得中央空調的水溫上升，系統通過感測器監測到這一變化，加快泵的工作速度，反之一樣。
對於冷凍水系統，由於低溫冷凍水溫度取決於蒸發器的運行參數（一般冷凍水出水溫度為7℃），只需控制高溫度冷凍水（回水）的溫度，即可控制溫差，現採用溫度變送器、PID溫差調節器和變頻器及冷卻水泵組成閉環控制系統，冷卻水溫差控制在T1（例如12℃），使冷凍水泵的轉速相應於熱抽載的變化而變化。
對於冷卻水系統，取冷凝器兩側冷卻的溫度作為控制參數，採用溫度感測器、PID溫差調節器和變頻器及冷卻水泵組成閉環控制系統，冷卻水溫差控制在△T2（例如：5℃），使冷卻水泵的轉速相應於熱負載的變化而變化，而冷卻水的溫度保持在設定值不變，使系統在滿足主機工況不變條件下，冷卻水泵系統節能最大。
用HOPE-Z中央空調節能控制系統，不但操作方便、簡單、維護量小，而且有顯著的節能效果。並且實現高度自動化調節，達到提高空調質量。保證工藝生產需要，同時達到更好的節能效果。根據上原理採用智能儀錶如變頻器的模式做成，不僅增強了系統的監控和保護功能，而且節電率高達20—50%，8到18個月就回收投資成本，經濟效益特別明顯。
五、設備投資
序號 設備名稱 規格型號 產地 單位 數量 單價（元） 合價（元）
1 1號進線櫃 1800*800*600 長沙 台套 1
2 2號控制櫃 1800*800*600 長沙 台套 1
3 3號控制櫃 1800*800*600 長沙 台套 1
4 4號控制櫃 1800*800*600 長沙 台套 1
總計
特別說明：
1、 號控制櫃內有兩台55KW變頻器；3號控制櫃內有兩台45KW變頻器，4號控制櫃內有八台3.7KW變頻器。
2、 該控制系統為中央空調的核心控制系統，其採用變頻大大節約二次改造的成本。投資實惠、收效大。該系統在各類調速系統中使用時，其節能效果對於單台設備可節能5—35%，在未受到其他因素的影響下一般可取上限。
六、偉創變頻器在中央空調上的應用實例
用戶單位 使用功率範圍 項目名稱
宜昌國際大酒店 AC60-T3--45KW 2台 冷卻泵、冷凍泵
長沙亞大數碼港 AC60-T3--55KW 冷卻泵
郴州國際大酒店 AC60-T3-45KW\37KW 冷卻泵、冷卻塔風機
武漢廣西大廈 AC60-T3-55KW\45KW 冷卻泵、冷凍泵
