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1、某商業廣場機房水泵節能改 造 技 術 方 案目 錄一、項目概述3二、現有機房運營情況概述3三、系統分析4四、因素分析4五、解決技術方案65.1 冷卻水系統65.2 冷凍水系統75.3 采暖循環泵系統85.4 衛生熱水循環泵系統8六、控制系統性能9七、節能分析10八、設備介紹128.1 NB2023控制系統的產生128.2 部分監控畫面13九、技術服務159.1調試方案159.2售后服務承諾169.3培訓方案16改造技術方案一、項目概述目前國內的商業建筑如商場、寫字樓、賓館、飯店的空調系統中，比較典型的是風機盤管加獨立新風系統，且大多數是定流量系統，全年大部分時間系統是在低于65%設計負荷下運營2、，導致了大流量小溫差的運營方式，導致能源的大量浪費。盡管有些系統采用了多臺水泵并聯運營，進行臺數調節的措施，但是這種水泵臺數的控制方式，系統流量的變化是階躍式的，在流量進行階躍增長的前后過程中，流量都是基本保持不變，這和負荷是連續動態變化是不匹配的，這種調節措施調節的范圍是有限的，節能效果自然也不是最佳的。我們本著“務實”的原則，既要保證空調節能系統的先進性和實用性，充足體現它對流體設備集中管理、提高效率、節約能源的功能，同時，又要使節能設備系統的投資經濟，為業主減少不必要的成本；為空調系統專門設計NB2023智能節能控制系統(專利號: ZL2023 2 0069947.4)。我們以設計規定為3、依據，在這個基礎上，充足考慮工程的特點進行設計。由于采用先進的可編程邏輯控制器、變頻調速器等控制技術，并且具有豐富的管理軟件和節能程序，它能對所有機電設備進行有條不紊的綜合協調、科學管理和維護保養工作，因此，采用自動化管理系統是節約能源、節省維護管理工作量和運營費用的極有效的途徑。二、現有機房運營情況概述1）、舒適性較差:。通常夏季冷媒水、冷卻水供回水溫差一般在5左右，但由于冷媒水循環泵未采用調速裝置，供回水平均值均小于5，供回水溫差過小，導致空調末端出風過冷，舒適性較差。同時空調主機始終不在高效區工作（空調主機高效區在），主機也存在能源浪費。2）、水泵電能浪費嚴重、空調主機長期工作在低效區。4、假如夏天冷媒水供回水溫差平均值（實際紀錄/），冷卻水供回水溫差平均值2.5，而中央空調規定夏天供回水溫差5。這樣冷水需要循環次才可以將冷量釋放出來（ 5/.），循環次需要消耗標準電量倍，電能浪費嚴重（約20-40%），即水泵存在“大馬拉小車”現象。由于空調主機規定的高效區夏天供回水溫差5（），目前空調主機長期工作在低效率狀態，這樣白白浪費部分電能做了無用功。由于水泵無法根據實際需要調速，導致無論天涼還是天熱，只要開動空調（冬天空調制熱），水泵都是全負荷工作，存在嚴重的電能浪費3）、冬天夜間大量浪費電能。冬天為了防止水管被凍，天天都需要安排工作人員夜間值班，循環泵夜間始終全負荷工作。這樣即浪費人5、力又浪費電能和熱能。冬天只要暖通水管有循環水流動,水管就不會結冰,使用NB2023智能控制系統，在夜間設立無人職守狀態（系統軟件設立起停運營時間），系統將自動處在定期小流量水循環狀態(通常只須30%水流量),主線不需要全負荷流動。在此狀態節電將達成60%以上，同時又節省人力。三、系統分析依據設備運營現狀及空調效果可知：1. 冷媒水供回水溫差（）遠低于冷媒水供回水額定溫差：52. 室內溫度控制不抱負（夏冷冬熱）。3. 能源浪費嚴重。四、因素分析中央空調系統設計時，是按室外最惡劣的氣象參數、最大室內人員負荷和最大設備負荷計算。所有的系統設計都是滿負荷設計，而事實上空調系統絕大部分時間都在部分負荷下6、運營。如下圖空調典型負荷分布特性圖。因此存在水泵滿負荷的運營和部分負荷運營的矛盾，九十年代大多業主節能意識淡化，市場缺少解決此矛盾的技術措施，因此中央空調水泵存在極大的能源浪費。中央空調動力機房系統節能改造節約的重要措施是滿負荷的設備和部分負荷運營下的浪費的能源。解決思緒：改變冷媒水流量調節空調供回水溫差為額定溫差5?？照{負荷與水泵流量存在如下關系： （1）式中：空調供回水溫度一般為7/12，溫差為5，當保持供回水溫差不變時，空調負荷與水泵流量按比例變化，由水泵相似定律可知，水泵的流量W，揚程H，軸功率P與轉速n由如下的關系：式中電機的轉速與輸入頻率有如下關系：式中：為電源頻率，為定子，轉子之7、間的轉差率，為電動機繞組的極對數，為電機的轉速。通常電動機的轉差率s很小，從式中可以看出，在極對數一定期，通過改變供電的頻率，就可以實現對交流電機的調速?？梢?，在部分負荷下，水泵變頻調速時，軸功率的減少量遠比流量的減少量大的多。當實際負荷為設計負荷的50%時，實際耗功率僅為設計條件下的12.5%。因此，減少水泵的轉速，就也許使單位供水量的電耗減少，節能效益顯著。下面具體介紹本方案如何實行。五、解決技術方案解決上述問題所采用的方法即是采用變流量系統，本設計中我公司采用了的NB2023水泵智能控制系統由我公司結合近二十年空調和變頻控制經驗，專門研發并獲得國家自主產權（專利號ZL2023 2 0068、9947.4）的高新技術產品。5.1 冷卻水系統該冷卻系統采用三臺90Kw水泵，正常工作時1臺使用，2臺55KW水泵，正常工作時1臺使用，現改造為變流量系統，考慮到經濟性能，只對常用的水泵進行變頻改造。并保存原水泵控制電路，新老系統互為獨立,并方便切換。我司采用品體方案如下：制冷機組釋放到冷卻水的熱量就是冷卻水所吸取的熱量。因此，當維持穩定的冷卻水溫差的條件下，制冷機組輸出能量下降后，其需要的冷卻水流量將同步下降。1、本系統冷卻水泵為三臺90Kw（常用一臺）、二臺55KW（常用一臺）。方案設立兩套冷卻水泵變頻控制電氣柜。分別涉及一套NB2023-5-90及NB2023-5-55智能恒溫差變頻控9、制系統以及手自動切換電路等。2、一套空調水泵智能恒溫差變頻控制系統可以控制一臺工作泵。工作泵接受接受輸出電源，自動調節運營轉速。3、水泵電機電源輸入端設立帶反饋功能的保護器。4、在冷卻水進出水總管處各設立一只溫度傳感變送器。5、在變頻控制電氣柜內設立控制回路，實現一套NB2023智能恒溫差變頻控制系統控制其余備用水泵，由人工進行選擇切換。6、冷卻水泵與制冷主機連鎖；冷卻水泵運營時輸出信號給制冷主機。7、變頻器控制電氣柜內，設立切換開關，保存原有手動啟?？刂齐娐?。控制原理：當負荷發生變化時引起制冷主機的冷卻水供回水的溫度變化，冷卻水供回水溫度傳感變送器把檢測到的信號傳送給NB2023智能恒溫差控10、制系統，與設定溫度差比較，并鑒定差值、通過PID比例積分計算，將電網輸入空調水泵的50Hz的交流電，逆變為符合控制規定頻率的交流電，使空調水泵按控制規定的轉速運營，從而控制水泵的流量，達成節能的目的。同時監控冷卻水供水溫度，當溫度大于或等于37時，無論冷卻水供回水溫差如何變化，冷卻泵的流量所有加大，防止冷水機組內部冷卻水與冷凝器熱互換惡化）。5.2 冷凍水系統該冷凍系統采用三臺110Kw水泵，正常工作時1臺使用，2臺75KW水泵，正常工作時1臺使用，現改造為變流量系統，考慮到經濟性能，只對常用的水泵進行變頻改造。并保存原水泵控制電路，新老系統互為獨立,并方便切換。由上文分析得出水泵流量變化應當11、與空調負荷連續動態變化是匹配的，才干達成最價的節能效果。而末端空調機組、風機盤管由于負荷變化而調節各自的閥門，導致系統供回水壓力的變化。因此在冷凍水系統中我方設計采用NB2023智能恒壓差控制系統。1、本系統冷凍水泵為三臺110Kw（常用一臺）、二臺75KW（常用一臺）。方案設立兩套冷凍水泵變頻控制電氣柜。分別涉及一套NB2023-6-110及NB2023-6-75智能恒壓差變頻控制系統以及手自動切換電路等。2、一套空調水泵智能恒壓差變頻控制系統可以控制一臺工作泵。工作泵接受接受輸出電源，自動根據供回水壓差調節運營轉速。3、水泵電機電源輸入端設立帶反饋功能的保護器。4、在冷凍水集分水器之間設立12、壓差傳感變送器。在主機出口處安裝溫度傳感器，用于監測主機出水溫度，防止出水溫度過低，主機COP下降。5、在變頻控制電氣柜內設立控制回路，實現一套NB2023智能恒壓差變頻控制系統控制其余備用水泵，由人工進行選擇切換。6、冷凍水泵與制冷主機連鎖；冷凍水泵運營時輸出信號給制冷主機。7、變頻器控制電氣柜內，設立切換開關，保存原有手動啟?？刂齐娐??？刂圃恚簤翰顐鞲凶兯推鲗⒏袦y到的供回水壓差，與設定壓差比較，并鑒定差值，通過PID比例積分計算，將電網輸入空調水泵的50Hz的交流電，逆變為符合控制規定頻率的交流電，使空調泵在最大和最小流量之間運營，當空調是水泵最小水量時之間仍然不能滿足規定期，自動調節壓13、差旁通閥的啟動度，保證空調主機的最低流量規定，從而控制供回水壓差，水泵變流量調節優先。溫度傳感器用于監測主機出水溫度。防止出水溫度過低。5.3 采暖循環泵系統采暖循環泵用于冬天，其工作原理同冷凍泵，本系統中采用三臺75Kw水泵，正常工作時1臺使用，設立一套采暖水泵變頻控制電氣柜。涉及一套NB2023-6-75智能恒壓差變頻控制系統以及手自動切換電路等。5.4 衛生熱水循環泵系統由于衛生熱水使用時間規律的不擬定，使得衛生熱水供水系統的負荷變化很大，假如依舊采用定頻系統，一則在用水高峰期間，末端用戶水流量較小，甚至不出水，而用水低峰期間，水壓過大，又會產生噪音等，二則電量浪費嚴重，因此，我公司為本14、項目設計采用了一套智能恒壓供水裝置。我公司設計的恒壓供水控制柜是根據工程技術條件為方便工程安裝而設計的成套控制設備，箱內配有控制器、變頻器、交流接觸器、過載保護器、開關、中間繼電器等儀表。正常用水時，當水壓低于給定壓力的某一范圍（范圍大小可調整），并延時一段時間（時間大小也可調整），變頻控制系統控制水泵加速度運營，將水壓補償至給定壓力（范圍大小可調整）。當系統壓力高于給定壓力的某一范圍，并延時一段時間（時間大小也可調整），變頻器將減速運營，將水壓降至給定壓力。由于在現場存在各種干擾，為了使控制系統更準確、穩定的運營， 在硬件上我公司采用了例如傳感器電流信號有-200%-200%的放大或補償措施15、；變頻系統采用了有效的濾波裝置，可以有效的克制電磁干擾的傳導，也可以克制外界無線電的干擾和瞬間沖擊及浪涌對變頻器的干擾。在控制算法上采用了平均值濾波的算法除去干擾。在供水總管上安裝壓力傳感變送器。采用了水泵集中恒壓供水方式后：1. 控制裝置運營可靠，故障率低2. 供水壓力平穩，消除了供水高峰期間，最遠端用戶斷水和用水低峰期間，供水管網壓力過高的弊端。3. 經濟效益顯著由于本工程為改造項目,我公司在方案中最大限度的節約了業主投資,盡量充足運用原有設備,對原有設備做一定的改裝。在初步方案后,將進行現場實地考察,擬定現場實際情況,完善初步設計方案。六、控制系統性能控制功能：1、 空調水系統的恒溫差控16、制、空調水系統的恒壓差控制、恒壓供水控制；2、 控制空調水泵的流量、水泵能耗的減低；3、 開機時的工頻運營時間的設立，保證空調在最短時間內達成空調效果。值班功能：1、 在非空調必要時間，控制空調循環泵以較低流量(值班狀態)運營。操作功能：1、 LCD全中文顯示有線操作顯示器進行參數設定和操作；2、 通訊端口遠程數據傳輸，上位機系統集中管理；3、 程序設立，手動或自動定期運營控制，可設立時間表運營模式，定期開關機；4、 停電后自動復位；5、 二級操作權限控制，防止因操作因素導致系統故障；6、 密碼保護功能。監視功能1、 全方位運營參數指示：運營頻率、運營溫度、設定溫度；2、 設備狀態指示：制冷/17、值班。保護功能1、 故障保護因素和時間的記錄，為設備檢查和維修提供數據；2、 故障保護顯示：過電壓、過電流、過載、過熱、欠電壓、缺相；3、 按照控制電機實際功率進行相關保護；4、 調節電機正反轉。設立功能：1、 在自動調節空調循環泵水量的同時，可以進行泵的最大和最小流量的設立；2、 全中文菜單式參數設定方式，方便使用；3、 全方位參數子目設立：一次性設定不同運營模式的所有參數；4、 運營中不斷機參數修改：方便上位機管理系統動態優化末端參數；5、 個性化調節性能指標(PID調節參數)設定：打造每個用戶末端的專用控制系統；6、 18種調節控制曲線，可以適應各種水泵特性曲線；7、 輸入模擬量補償設定18、：消除系統誤差，提供精確控制。連動功能：連動接口，可連接主機閥門等相關設備。運營計時：累計空調循環泵運營時間，為系統能耗分析提供數據資料。七、節能分析空調循環水泵耗電節能分析：本中央空調其空調水泵運營時間如下：夏 季冬季運營年天數（天）12090天天運營時間（小時）12 12共運營時間（小時）14401080根據以上相應關系，空調水泵的年能耗：水泵類型電機功率（KW）常用臺數泵年運營時間(小時)泵的年能耗（KW.h）冷凍泵110114401101440=158400冷凍泵7511440751440=108000冷卻泵9011440901440=129600冷卻泵5511440551440=7919、200采暖循環泵7511080751080=81000合計556200空調循環泵采用智能恒溫差控制后的能耗：空調年運營負荷按設計負荷70%計算（水泵流量為設計流量的70%），根據理論公式：（Q1/Q2）3= P1/P2 =（0.7）3=0.343 修正系數取1.5（實際中各種用電設備損耗）節電率=1-（0.343*1.5）=0.235 =48%（ Q：水泵流量 M3/H，P：水泵軸功率 KW）。計算節電率48循環水泵耗電節能分析記錄：水泵節電率48改造前的能耗(KW)556200改造后的能耗(KW)289224總節約的能耗(KW)266976年節約總能耗成本 (1元/KWh)2669761=220、66976元八、設備介紹8.1 NB2023控制系統的產生1、控制系統軟件：NB2023暖通智能控制系統由XX系統工程有限公司和總公司（煙臺惠豐電子有限公司）結合近二十年空調和變頻控制經驗，專門研發并獲得國家自主產權的。2、控制系統元件：NB2023暖通智能控制系統的重要元器件所有采用國際一流產品，具體如下： 模塊：德國EUPEC和日本三菱 電解電容：美國CDE 光耦：美國安杰倫、日本東芝 CPU：日本三菱 MOS管：美國IR、日本日立 IC件：菲利普、三菱、摩托羅拉、ST公司 電阻：美國ST公司 貼片電感：美國TDK公司3、控制系統生產：NB2023暖通智能控制系統由XX系統工程有限公司的總21、公司（煙臺惠豐電子有限公司）按照現代化規模統一生產，關鍵工藝所有采用自動化生產線生產，重要生產設備有：德國全自動BS390L1高速貼片機采用高精度的激光定位系統，全方位激光檢測，全自動貼裝，保證每一個元件貼裝準確，位置對的。日本原裝YAMAHA（YV100Xg）全自動貼片機，精確的程序編輯，全自動的取料設立，8個貼裝頭同步、全方位進行貼裝，保證每一個元件貼裝快捷、方便，高速、準確?，F代化的勁拓全自動回流焊接機，電腦自動控制，上下5溫區同步回流加熱，溫度均衡、穩定，改善了傳統的貼裝焊接工藝，保證了器件性能，從而提高了產品質量。全自動雙波峰焊接機，自動噴霧，自動清洗，雙波峰自動濾焊，改善了傳統的直22、插件手工焊接工藝，大大提高了產品性能。全自動的絲網印刷設備，數字化系統功能控制，錫膏印刷快捷、準確，工藝進步。全方位的恒溫、保濕、防靜電工藝的嚴格規定，保證了產品初始質量的可靠性。8.2 部分監控畫面1）待機界面： 2）監控界面：3）參數設立主菜單：4）故障記憶界面：九、技術服務91調試方案我方負責所供貨品的指導安裝及調試工作。調試應具有的條件：1、 智能控制系統的所有設備涉及現場的執行器、傳感器等所有安裝完畢，線路敷設和接線所有符合設計圖紙的規定；2、 智能控制系統的受控設備及其自身的系統不僅安裝完畢，并且單體或自身系統的調試結束；同時其設備或系統的測試數據必須滿足自身系統的安裝規定；3、 23、檢查智能控制系統與各系統的聯動、信息傳輸和線路敷設等必須滿足設計規定。調試前準備設備外觀和安裝工程質量的檢查 環境溫濕度、衛生及電源檢查 接地系統檢查 系統及設備間連線檢查 各設備的檢查 控制器功能測試 受控設備動作和功能測試 系統調試（涉及軟件功能調試） 系統驗收9.2售后服務承諾XX系統工程有限公司對所有本公司銷售的產品實行產品維修與技術服務相結合的售后服務方式。對由于產品質量問題或人為操作問題引起的故障在產品壽命年限內終生維修，在質保期內質保范圍內服務項目實行免費服務，對保修期內或超過保修期的非保修范圍服務實行收取材料成本的有償服務。在產品壽命年限內終生提供免費技術征詢服務。對于一切產品24、運營故障的維修服務都堅持“以滿足用戶需求為第一”的宗旨，先解決運營故障，在保證不影響產品使用的前提下再討論責任范圍。保修范圍內服務的規定： 凡自本公司銷售的產品均提供質量保修服務； 保修期限為控制管理系統驗收合格之日起12個月； 保修期內，發生非人為因素引起的質量故障，均無條件提供免費保修（不可抗力因素除外）； 保修期內系統換季運營時免費為用戶維護、保養、管理征詢； 保修期內凡我公司直接銷售的設備，若客戶未經供方許可而自行修理，則視為自動放棄保修權利。 保修期內我公司調試維保人員定期走訪用戶，觀測系統使用情況，出現問題及時解決。 售后服務時間為售后服務部門在接到客戶報修告知后4小時內（情況緊急時1小時內）到達現場；9.3培訓方案我方將對買方選送的人員進行智能水泵節能控制系統專業的培訓。1、我方對買方進行培訓的目的是：為了使買方工作人員可以安全、高效的使用智能水泵節能控制系統；2、培訓智能水泵節能控制系統控制操作人員3名；3、系統安裝完畢調試正常后，即開始培訓；4、培訓地點為：理論培訓我公司培訓室；操作培訓：現場；5、培訓內容為智能水泵節能控制系統的操作；