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中央空调“负荷巡航”节能控制技术

 在前篇中阐述的中央空调存在滞后控制,需要超前控制,本文重点阐述东方电子“负荷巡航的超前节能控制。

“负荷巡航”,就是基于对空调系统负荷的预测而对空调设备及水流量进行节能控制。其基本思想是,通过全面的系统参数检测和历史数据的分析判断,预测和推理“未来时刻”系统的负荷及其优化运行参数,再根据系统的实时滞时间,对空调机组及水系统提前进行控制。

“负荷巡航控制空调机组完全不同于目前空调机房控制领域所现行的常规群控模式。常规群控模式属于基本的“量”控制,控制上仅对机组台数加减控制,而不参与空调机组各自的负荷的分配控制,殊不知空调机组不在不同的“负荷率下效率有显著的不同,最好的效率点不在最低负荷,亦不在满负荷。那么,同样的总负荷需求下,多台机组不同的负荷分配对系统总能耗有显著影响,“负荷巡航”将空调机组控制从“量”上升到“质”的调节,只有以“量”为智能基础,“质”为节能方法,才能让客户获得良好的机房节能智能化控制效果。

“负荷巡航控制空调水流量完全不同于目前空调节能控制领域所流行的空调水系统定压差控制或定温差控制模式。压差控制与温差控制模式都属于“滞后控制”,也就是被控变量的出现偏差后再进行控制。只有当压差或温差有偏差信号产生时,控制系统才会有控制信号输出。这滞后控制模式,一般只适用于无滞后的被控对象或过程,因为没有时间滞后,偏差一旦产生立即就可以得到纠正。压差控制虽然滞后较小,但不能准确反映空调负荷的变化;温差控制能反映负荷变化,但又滞后太大,控制作用总是落后于偏差发生时间的一个“滞后期”,使得压差控制与温差控制都难以获得良好的控制效果。

“负荷巡航”是一种“超前控制”,它与滞后控制有本质的不同。它通过对空调水系统供水温度、回水温度、流量、压差等参数和室外环境温湿度的检测,利用东方电子负荷数据库对各项运行参数进行统计、分析、运算,并在历史数据(如当前时刻、前一日同时刻、前一周同日同时刻的数据)的基础上,加权预测出空调系统“未来时刻”的负荷(冷热需求),提前一个滞后周期做超前控制动作,对空调机组及空调水泵进行调节,使系统提供的冷与负荷需求的冷热量相匹配,做到“随需而变”,以消除供需间偏差的产生。

可见,“负荷巡航”不是偏差信号出现后动作,而是通过负荷巡航主动地提前一个滞后期动作,以保证系供需在数量上相等、在时间上同步,在能耗上最小,从而消除供需之间数量差与时间差最节能

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