试析BA系统在集中空调设备节能控制中的应用
2020-05-06邢志响
邢志响
福建富源鸿大机电设备工程有限公司
1 引言
BA 系统也可称为楼宇设备自控系统,是一种具有集中操作、分散控制特点的综合监控系统,通过现代计算机技术的运用,以确保建筑内机电设备始终处于高效、节能的运行状态。
2 工程概况
福建工程学院图书馆冷水机组自控系统应用工程共计3985Kw的总冷负荷需求。空调冷源主机系统采用2台离心式水冷冷水机组,单机制冷量为1750kW,总制冷量为3500kW,辅机设备包括冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机等。水系统示意图见图1。
图1 中央空调工程水系统示意图
在通讯要求方面,由于BA系统主要通过读取冷冻机组各项参数以实现监测,为此必须建立通讯网络以实现BA系统和冷冻机组控制器之间的协议转换与数据传递。
3 BA系统的施工技术措施
3.1 施工准备
在福建工程学院图书馆冷水机组自控系统施工准备阶段,要注意做好设备的防碰撞、防淋雨和防强电磁工作。在施工材料领取后,特别要注意防爆件的质量检查与各类材料的整理摆放工作,这是由于材料种类繁多,且小型件居多,容易混乱或遗失。
3.2 施工流程
施工流程,依次是电管预留预埋,设备开箱、检验、材料检验,DDC 控制器箱体及辅控箱安装,传感器安装,现场控制屏至各DDC 控制器的保护管敷设,缆线敷设,校接线,终端机房设备安装接线,各DDC系统调试,联调,系统集成调试。
3.3 线缆敷设
考虑到福建工程学院图书馆冷水机组自控系统工程端子连接较多,为此布线时要使用绝缘性能好的尼龙扎带绑扎,以此防止因线乱而产生电容效应,出现误信号。要严格区别弱电接地保护与弱电接地消静电网络,防止混淆造成强电瞬间对地短路对弱电系统的模块损坏。
3.4 设备安装
3.4.1 流量传感器
流量传感器的安装要保持与水流方向的一致,要安装于方便维修和调试的位置。另外,管道式流量传感器要与管道进行同步安装。
3.4.2 室外温度传感器
室外温度传感器要安装于方便维修和调试的位置,要在风管保温层安装完成后进行,主要安装于风管直管段位置,根据探测的气体比重轻重情况,空气质量传感器的安装应选择风管或房间的上部、下部位置。
3.4.3 压力传感器
压力传感器要安装于主管的直管段位置,位于温湿度传感器的后侧。其安装应与工艺管道预制和安装同步进行,而开孔与焊接则要在管道防腐、衬里、吹扫和压力试验之前进行。设备的安装要确保漆面完好、外形完整,尺寸、接口型号等符合设计要求,安装用固件应有防锈层,设备底座的直线允许偏差值,5m内为1mm/m,5m以上为5mm/m。水平方向倾度允许偏差值,5m内为1mm/m,5m以上为5mm/m。
3.4.4 中央控制及网络通讯设备
中央控制及网络通讯设备的垂直度允许偏差值在1.5mm/m,水平倾度允许偏差值为1mm/m。相邻设备顶高允许偏差值为2mm,接缝处平面度允许偏差值为1mm,接缝间隙控制在2mm以下。控制器设备箱安装位置应选择在距离受控设备较近的位置,并控制电控设备箱。
4 BA系统群控措施
4.1 制冷主机
福建工程学院图书馆冷水机组自控系统制冷主机与冷却泵、冷冻泵之间存在一一对应的关系。如果图书馆在早8 点30分开放,可设定主机8点启动,当满足室外温度38℃以上或主管回水温度35℃以上的条件时,两台主机会同时启动。
如果达不到上述条件,则开启一台的水阀、水泵,在延时600s 之后如果回水温超过18℃,则再开启第二台主机及水泵。如果回水温度未超过15℃,则在延时300s后关闭对应水泵,以确保冷水的充分循环。
4.2 冷冻泵频率调节
根据现场实测数值,以回水温度为依据进行出水泵流量比的计算,具体见表1。
表1 回水温度与出水泵流量对比表
根据现场运行参数采集,最低频率为25Hz。
4.3 冷冻旁通阀调节
在冷冻泵最低运行频率时才进行旁通阀调节,且冷冻水供回水压力差维持在冷冻压差偏差设定值19kPa,机组运行时,通过监测供回水温差与设定值的偏差,对水泵进行变频泵进行变频调速,当频率达到25Hz 下限时,水泵不再变频,按25Hz 运行。冷却泵频率调节冷却水回水温度作为调节,冷机最理想的冷却水回水温度为32℃。当冷却水回水低于31℃时就可以不用另外耗费电能散热了,高限不设定,冷却泵以低频35Hz输出,对应冷却塔风机以低频30Hz输出,冷却泵低频运行是为保证冷机能正常运行。
5 BA系统可实现的节能效果
福建工程学院图书馆冷水机组BA系统可实现的节能效果,在很大程度上是由故障报警功能、安全保护功能等智能化功能保障实现的。
冷水机组智能控制系统的监测内容主要包括冷冻水回路供水流量、冷冻水供回水总管温度、主机冷冻水供回水温度及冷冻水供回水的压差,当发生故障时,系统会自动进行报警。
冷冻水智能控制系统的监测内容主要包括供回水压力、压差、温度等,其节能效果的实现主要是在原冷冻水泵控制柜起动后,智能控制器向对应变频器发出控制指令,起动冷冻水泵,水泵起动频率升至设定低限频率后,按智能控制器输出的控制参数运行,使系统在节能情况下保证末端空调用户的舒适度需求。
6 结语
在建设节约型社会的当下,如何实现建筑能耗的降低,建设绿色建筑,成为人们普遍关注的问题。福建工程学院图书馆冷水机组自控系统,是实现建筑能耗降低方面BA系统发挥积极地作用典型案例,具有参考研究的实际价值