中央空调智能节电系统

一、 概述

GOLEVAER中央空调智能节电系统（以下简称GL-CAC）是一种应用先进的模糊控制理论，以微电脑技术、系统集成技术、变频技术为控制手段，结合多年丰富的实践经验和数据研发而成的中央空调节电控制系统。该控制装置在国内外处于***水平，具有高效显著的节能效果。根据各种建筑中央空调系统的不同状况，可实现中央空调辅机节电30%～60%，中央空调主机节电5%～20%。

 

原理和技术特点

的控制原理

GL-CAC控制系统的核心是模糊控制器及其控制软件。模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的计算机智能控制，是近年来发展起来的新型控制技术，尤其适合于中央空调这样复杂的、非线性的和时变性系统的控制。

图1示出了GL-CAC中央空调节电控制原理框图。

 

 

图1  系统原理框图

模糊控制的核心是利用模糊规则推理对系统的粗略知识进行类似人脑的知识处理，实现对复杂系统的优化控制。

当中央空调系统负荷变化造成空调主机及其水系统偏离***佳工况时，模糊控制器根据数据采集得到各种运行参数值，如系统供回水温度、供回水压差、流量及环境温度等，经推理运算后输出优化的控制参数值，对系统运行参数进行动态调整，确保主机在任何负荷条件下，都有一个优化的运行环境，始终处于***佳运行工况，从而保持效率***高、能耗***低，实现主机节电5%～20%

GL-CAC系列产品除实现中央空调的高效节能以外，同时可实现系统大功率泵组和风机的平滑起停，减小起停冲击和机械磨损，减少设备故障和延长设备使用寿命。

2.系统控制模型

A. 冷冻（温）水控制模型

GL-CAC系列产品对空调冷冻（温）水系统采用***佳输出能量控制。当环境温度、空调末端负荷发生变化时，冷冻（温）水供回水温度、温差、压差和流量亦随之变化，流量计、压差传感器和温度传感器将检测到的这些参数送至模糊控制器，模糊控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据，实时计算出末端空调负荷所需的制冷（热）量以及冷冻（温）水供回水温度、温差和流量的***佳值，并与检测到的参数值进行比较，根据其偏差值，利用现代变频技术，调节冷冻（温）水泵的转速，改变其流量使冷冻（温）水系统的温差、供回水温度和流量运行在模糊控制器给定的***优值。

由于冷冻（温）水系统采用了输出能量的动态控制，实现空调主机冷媒流量跟随末端负荷的需求供应，使空调系统在各种负荷情况下，都能既保证末端用户的舒适性，又***大限度地节省了冷冻（温）水的输送能耗。

B、  冷却水及冷却风控制模型

 

GL-CAC系列产品对中央空调冷却水及冷却风系统采用***佳效率控制。当环境温度、空调末端负荷发生变化时，中央空调主机的负荷率将随之变化，主机冷凝器的***佳热转换温度也随之变化。模糊控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据，计算出主机冷凝器的***佳热转换温度及冷却水***佳进、出口温度，并与检测到的实际温度进行比较，根据其偏差值，利用现代变频技术，调节冷却水泵和冷却塔风机转速，动态调节冷却水的流量和冷却塔风机的风量，使冷却水的进、出口温度逼近模糊控制器给定的***优值，从而保证中央空调主机随时处于***佳效率状态下运行。

由于冷却水系统采用***佳效率控制，保证了中央空调主机在满负荷和部份负荷的情况下，均处于***佳工作状态，始终保持***佳的能源利用率，从而降低了空调主机的能量消耗，同时因冷却水泵和冷却塔风机经常在低于额定功率下运行，也***大限度地降低了冷却水泵和冷却塔风机的能量消耗。

 

C、系统构成

 

GL-CAC系统构成框图

图2  系统构成框图

 

3. GL-CAC控制的基本特点

GL-CAC系列中央空调节能控制系统是目前***先进的节能控制产品，它与当今普遍使用的定流量控制模式和通用变频器控制方法相比，具有以下技术特点：

A. 实现空调系统负荷的跟随性

GL-CAC系列中央空调节能控制系统突破了传统中央空调冷媒系统的运行方式，通过对中央空调能源运行系统的动态监测和闭环控制，将定流量运行改为变流量运行，实现空调主机冷媒流量跟随末端负荷需求而同步变化，在空调系统的任何负荷条件下，都能既确保中央空调系统的舒适性，又实现***大的节能。

B.保障空调主机始终保持高的热转换效率

GL-CAC控制系统的一个基本思想就是按照中央空调主机所要求的***佳运行参数去控制中央空调系统的运行，根据系统的运行工况及制冷工质参数的变化，通过模糊控制器动态调整空调系统运行参数，确保空调主机始终处于优化的***佳工作点上，使主机始终保持具有高的热转换效率，有效地解决了传统中央空调系统在低负荷状态下热转换效率下降的难题，提高了系统的能源利用率。

C.实现中央空调全系统综合性能优化和协调运行

针对空调系统的各个环节（冷冻水系统、冷却水系统、冷却风系统等）统一考虑，全面控制，使整个系统协调运行，才能实现***佳综合节能。

 

三、产品优势

1. 技术先进，具有智能控制功能

GL-CAC系列产品采用先进的模糊控制技术，使系统具有自学习、自寻优和自适应的优化控制功能，可以根据中央空调运行环境及负荷的变化择优选择***佳的运行参量和控制方案。

2. 动态负荷跟随，实现高效节能

GL-CAC系列产品实现空调系统负荷的跟随性，实现空调系统运行参数的动态调整，确保空调主机始终处于优化的***佳工作点上，使主机始终保持高的热转换效率，既确保中央空调系统的舒适性，又实现***大的节能。

3.全面的保护功能

◇  电气保护（过电压保护、 过电流保护、 过载保护等）。

◇  冷冻水低温和低流量保护，有效防止空调主机蒸发器冻管。

4.高可靠的元器件

GL-CAC系列产品的关键元器件，全部采用世界一流的名牌产品，如美国SP、法国Schneider、德国SIEMENS、日本OMRON等，大大提高了系统的可靠性。

 

5.人性化设计，使用操作简便

 

工作环境温度                    -10℃～50℃

相对湿度                         ≤90%(20℃),无凝露

安装使用地点的海拔高度           ≤1000m

输入电源电压                     三相 AC 380V±38V

输入电源频率                     50 HZ

输出电压                         三相 AC 0V～380V

控制柜防护等级                   IP21

 

五、产品系列

GL-CAC功率范围为5.5--220KW，按水泵风机电机的功率大小配置。

 

 

六、GL-CAC的节电效果检验方法

GL-CAC节电器的节电效果检测有以下几种方法：

1．钳形电流表测试：通过测试节电器投入前和投入后电机电流的变化，即可计算出大致的节电率。

2．有功电度表测试：通过测试电机在相同负荷条件下，节电器分别投入和断开，电机运行相同时间的电耗，即可算出实际的节电率。

3．电参数测试仪测试：通过测试电机在相同负荷条件下，节电器分别投入和断开，电机运行时的电流、有功、无功、功率因数等电参数，即可算出大致的节电率。

 

七、使用GL-CAC节电器前需要了解的情况

 

1．  了解中央空调所在的场所及类型。

2．  了解主机型号、铭牌标称值（电压、电流、功率）、主机数量，压缩机数量；了解水泵、风机铭牌上的标称值、设备数量。

3．  了解冷冻水的出水温度，回水温度；了解冷却水的出水温度，回水温度

4．  了解主机和水泵风机的开机数量，包括***大负荷的开机台数和***小负荷的开机台数、风机水泵的备用数量。

5．  了解设备的每年工作几个月，每月工作的天数及每天的时间及电费单价。

详细了解以上情况后请填写《中央空调节电器应用调查表》，然后根据调查表的数据参考下述条件判断是否适合安装GL-CAC节电器和安装后大约的节电效果。

 

 

怎样判断一个应用是否为一个好的节电应用？

看冷冻水的出水温度，回水温度是否差别较大，差别越大，节电效果就越好；

看冷却水的出水温度，回水温度是否差别较大，差别越大，可以得到比较好的节电效果;

看工作时间：每天工作24小时的系统节电效果要好于每天工作12小时的系统。