一、概述
海康大廈空調控制主要由三部分主成：冷卻泵控制系統(tǒng)（三臺55KW電機，兩用一備）；冷凍泵控制系統(tǒng)（三臺45KW電機，兩用一備）；冷卻塔風機控制系統(tǒng)（8臺3KW電機）。
在空調系統(tǒng)中，冷卻水泵和冷卻水泵的容量是根據建筑物設計熱負荷選定的，且留有一定的設計余量。在沒有使用調速的系統(tǒng)中，水泵一年四季在工頻狀態(tài)下全速運行、只好采用節(jié)流或回流的方式來調節(jié)流量，產生大量的節(jié)流或回流損失，且對水泵的電機而言，由于它是在工頻下全速運行，因此造成了能量的大大浪費。
由于季節(jié)的變化，外界溫度不同，以用客房入住量的多少使得空調的熱負荷在絕大部分時間里遠比設計負荷低。也就是說，空調實際大部分時間運行在低負荷狀態(tài)下。
根據上述情況我公司研制一套HOPE-Z空調節(jié)能控制系統(tǒng)。
二、HOPE-Z空調節(jié)能控制系統(tǒng)功能特點
1、高節(jié)電率
*節(jié)電率高達20—50%；
*采用當今的變頻調速技術協(xié)調電機運行；微電腦和智能儀表結合控制，應用當今的模糊控制算法，達到能量利用；
2、——高可靠性——
*變頻器和儀表器上全部采用產品；
*工業(yè)級可編程控制器和人機界面24小時監(jiān)控；
*具有過壓，欠壓，過流，過載，缺相自動保護功能；
*整個系統(tǒng)實行閉環(huán)模糊控制，有參數自整和自適應功能，全自動根據環(huán)境變化情況自己調整控制算法，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，減小電流對電面的沖擊，延找電機的使用壽命；減小系統(tǒng)工作過程中機器的震動情況，延長空調系統(tǒng)的使用壽命；
*噪音減輕，改善工作環(huán)境；
4、——傻瓜式操作——
所有儀表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、——率——
所有投資8—18個月可通過電費的節(jié)約回收
6、——良好的服務——
*專業(yè)工程師24小時待機式；
*一年保修，終生維護；
三、央空調節(jié)能控制系統(tǒng)節(jié)能原理
——泵類，風機型負載能耗分析——
傳統(tǒng)的風機水泵的風量、水流量的調節(jié)是靠風門、節(jié)流閥的調節(jié)。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(jié)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。并且通常在設計中，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。如果采用調節(jié)速度的方式來調節(jié)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?yōu)楝F實。
風機與泵都是把電動機的軸功率轉變?yōu)闄C械能的一種機械，它們的啟動力矩都較小，負載輕，具有節(jié)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(jié)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系下降。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(jié)能達50%

四、空調節(jié)能控制系統(tǒng)工作原理
空調由制冷機組和風機系統(tǒng)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(tǒng)的送風風機、回風風機都是平方類負載，一方面由于環(huán)境和負載的變化范圍較大，它們在選型時都留了很大的調整裕度，另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的調節(jié)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*打開，系統(tǒng)一方面通過監(jiān)控空氣的溫度，通過PID調節(jié)，調節(jié)風機的轉速，控制空氣通過熱交換器的速度，形成動態(tài)平衡；另一方面，系統(tǒng)監(jiān)控空調系統(tǒng)中循環(huán)水的溫度，來調節(jié)空調的實際輸出功率。系統(tǒng)能根據所需溫度要求，自動啟/停需泵的臺數和調節(jié)泵的轉速，給出合適的能量，從而將多余的能量節(jié)省下來。當外界溫度升高時，通過熱交換，使得空調的水溫上升，系統(tǒng)通過傳感器監(jiān)測到這一變化，加快泵的工作速度，反之一樣。

對于冷凍水系統(tǒng)，由于低溫冷凍水溫度取決于蒸發(fā)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，現采用溫度變送器、PID溫差調節(jié)器和變頻器及冷卻水泵組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，冷卻水溫差控制在T1（例如12℃），使冷凍水泵的轉速相應于熱抽載的變化而變化。

對于冷卻水系統(tǒng)，取冷凝器兩側冷卻的溫度作為控制參數，采用溫度傳感器、PID溫差調節(jié)器和變頻器及冷卻水泵組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，冷卻水溫差控制在△T2（例如：5℃），使冷卻水泵的轉速相應于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(tǒng)在滿足主機工況不變條件下，冷卻水泵系統(tǒng)節(jié)能。

用HOPE-Z空調節(jié)能控制系統(tǒng)，不但操作方便、簡單、維護量小，而且有顯著的節(jié)能效果。并且實現高度自動化調節(jié)，達到提高空調質量。保證工藝生產需要，同時達到更好的節(jié)能效果。根據上原理采用智能儀表如變頻器的模式做成，不僅增強了系統(tǒng)的監(jiān)控和保護功能，而且節(jié)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(guī)格型號 產地 單位 數量 單價（元） 合價（元）
1 1號進線柜 1800*800*600 長沙 臺套 1
2 2號控制柜 1800*800*600 長沙 臺套 1
3 3號控制柜 1800*800*600 長沙 臺套 1
4 4號控制柜 1800*800*600 長沙 臺套 1
總計
特別說明：
1、 號控制柜內有兩臺55KW變頻器；3號控制柜內有兩臺45KW變頻器，4號控制柜內有八臺3.7KW變頻器。
2、 該控制系統(tǒng)為空調的核心控制系統(tǒng)，其采用變頻大大節(jié)約二次改造的成本。投資實惠、收效大。該系統(tǒng)在各類調速系統(tǒng)中使用時，其節(jié)能效果對于單臺設備可節(jié)能5—35%，在未受到其他因素的影響下一般可取上限。
六、偉創(chuàng)變頻器在空調上的應用實例
用戶單位 使用功率范圍 項目名稱
宜昌國際大酒店 AC70-T3--45KW 2臺 冷卻泵、冷凍泵
長沙亞大數碼港 AC70-T3--55KW 冷卻泵
郴州國際大酒店 AC70-T3-45KW/37KW 冷卻泵、冷卻塔風機
武漢廣西大廈 AC70-T3-55KW/45KW 冷卻泵、冷凍泵