如何实现机组台数调节.ppt

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1、Carrier Comfort Network,开利空调冷冻（上海）有限公司,2019/6/2,冷水机组运行台数 自动控制的解决方案,Load,Load,T,T,出水温度,回水温度,冷冻水泵,Chiller Plant Control,流量计,F,旁通阀,P,典型的冷水机组系统,末端设备,冷水机组,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,Chiller Plant Control,F,P,典型的BA DDC控制系统 根据回水温度启停冷水机组 冷量估算=水流量 (F) x 出水及回水溫度差 (T2-T1) 根据设定压差调节旁通阀开度,DDC,出水温度,回水

2、温度,冷冻水泵,流量计,旁通阀,末端设备,冷水机组,典型的BA DDC控制系统 冷量(Q)=水流量 (F) x 出水及回水溫度差 (T2-T1) = 4.2 x 50 l/s x (12oC - 7oC) = 1050 kW - 根据回水温度启停冷水机组 1)回水温度 设定点(例如: 12oC) 2)需要冷量 机组满负荷冷量 3)机组启动延迟时间结束 - 根据设定压差调节旁通阀开度,Chiller Plant Control,系统控制不稳定 - 现在机组控制普遍采用出水温度控制, 而不是回水温度控制 - 采用回水温度控制可能在某些情况下可能会产生冷量不足 - 总回水温度受压差旁通阀开度的影响,

3、旁通阀开启后,回水温度与出水温度汇 合,使总回水温度立即下降 - 负荷量(Q)=水流量 (F) x 出水及回水溫度差 (T2-T1) - 控制过程中会造成频繁停机,Chiller Plant Control,典型的BA DDC控制系统,节能效果差 - DDC控制系统使机组在大多数时间工作在部分负荷 - DDC控制忽视机组的实际工作状况 ，判断条件简单: 计算冷量需求 机组制冷量 回水温度 设定值 - 机组运行越多,水泵的耗能越大 DDC控制系统可能在开机时,因回水温度过高,投入过多的机组,Chiller Plant Control,典型的BA DDC控制系统,Chiller,Chiller,C

4、hiller,Load,Load,T1,T2,Chiller Plant Control 机组冷量相同,P,典型CCN CSM机组控制系统,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,回水溫度,通用控制器,出水温度,冷冻水泵,流量计,旁通阀,末端设备,冷水机组,机组管理控制模块,CSM-机组管理控制模块,增加制冷需求 Additional Cooling Required ACR 加载的流程,b.当前运行的机组有足够的时间由 0%负载至接近100%负载,当ACR温度传感器所测的冷冻水供水温度，高于当前的冷冻水 供水温度设定点与一个可

5、调整的温度偏差值相加后的所得值,c. 行机组的负载大于某个设定值(95%),d. 运行冷水机组的温度降低速率小于0.5/分钟 以上各项要求ad均能满足，才进入以下机组加载程序,e.新冷水机组启动的延迟时间已经结束（延迟时间可以设定）,f.新冷水机组禁止运行的命令未激活,g.新冷水机组没有处于出错，斜坡加载或处于断电重起阶段 以上各项要求eg均能满足，新冷水机组立即启动,开始,程序运行和制冷激活 = Yes?,机组运行时间足够 出水温度 (设定值 + 偏差值) 机组运行负载 (最大限制的90%.) 降温速率 (0.5F/min),ACR的条件 = Yes 启动延迟时间开始计时,延迟时间结束 CS

6、M 系统处于备用状态,启动机组,离开,ACR的条件 = No,Y,Y,Y,N,N,N,增加制冷需求 Additional Cooling Required ACR,举例: 出水温度 = 9oC 设定值 = 7oC 设定偏差 = 1oC 最大负载限制 = 100% 实测温度= 9.5oC at 08:00 实测温度= 9oC at 08:01 降温速率 0.5oF/min,举例: 延迟时间= 15 min,CSM-机组管理控制模块,减少制冷需求Reduced Cooling Required - RCR,CSM-机组管理控制模块,目前运行的机组台数多于一台,b. 运行机组的平均负载小于某个设定值

7、(一般为65%69%),c. 当RCR温度传感器所测的冷冻水供水温度，小于当前的 冷冻水供水温度设定点与一个可调整温度偏差值的0.6倍 相加后的所得值 以上各项要求ac均能满足，才进入以下机组卸载程序,机组停机的延迟时间已经结束（延迟时间可以设定） 以上要求d能满足，设定机组马上停机,开始,程序运行和制冷激活 = Yes?,1. 机组的运行台数多与一台 2. 运行机组的平均负载 = 可修正的限制值 3.冷冻水供水温度 温度设定值 + (可修正温度偏差值的0.6倍 ),RCR 的条件 = Yes 停机延迟时间开始计时,延迟时间结束 CSM 系统处于备用状态,停止机组,离开,RCR 的条件 = N

8、o,Y,Y,Y,N,N,N,减少制冷需求 Reduced Cooling Required RCR,举例: 可修正RCR的负载限制 = 67% 出水温度 = 7.2oC 出水温度设定点 = 7oC 设定点 偏差= 1oC,CSM-机组管理控制模块,举例: 延迟时间= 15 min,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Chiller Plant Control 机组冷量相同,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I

9、/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,在7:0023:00工作时间内，何时启动机组,07:01,0%,25 OC,25 OC,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Chiller Plant Control 机组冷量相同,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,给予首台机组足够的时间

10、，以降低系统的出水温度（例如：时间为20min),07:05,60%,25 OC,20 OC,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,给予首台机组足够的时间，以降低系统的出水温度（例如：时间为20min),07:20,90%,17 OC,22 OC,Chiller Plant Control

11、机组冷量相同,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Chiller Plant Control 机组冷量相同,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,07:22,Additional Cooling Required 增加冷量需求, ACR 出水温度 (设定值 + 偏差值) (偏差值=1 OC) 机组运行负载 (最大限制的95%.

12、) 降温速率 (0.5F/min),20 OC,16 OC,90%,举例: 当前出水温度 = 16oC 出水温度设定点 = 7oC 温度偏差 = 1oC 最大的需求极限 = 100% SWT1 = 9.5oC at 07:22 SWT2 = 9oC at 07:22 Pull down rate 0.5oF/min,举例: 延迟时间= 10 min,Chiller Plant Control - ACR 运算规则,开始,程序运行和制冷激活 = Yes?,机组运行时间足够 出水温度 (设定值 + 偏差值) 机组运行负载 (最大限制的95%.) 降温速率 (0.5F/min),ACR的条件 = Y

13、es 启动延迟时间开始计时,延迟时间结束 CSM 系统处于备用状态,启动机组,离开,ACR的条件= No,Y,Y,Y,N,N,N,增加制冷需求 Additional Cooling Required ACR,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Chiller Plant Control 机组冷量相同,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return

14、 Temp,07:32,Additional Cooling Required 增加冷量需求, ACR 条件 4 : 条件 1, 2 & 3 不变 延迟时间结束（10Min),98%,12 OC,16 OC,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Chiller Plant Control 机组冷量相同,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return

15、 Temp,07:32,Additional Cooling Required增加冷量需求, ACR 启动首台机组,98%,0%,12 OC,16 OC,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Chiller Plant Control 机组冷量相同,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,07:43,如使用 斜坡加载, CSM会先

16、指令运行机组卸载到至所计算的 kW%, 提供平順交接,13 OC,17 OC,55%,55%,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Chiller Plant Control 机组冷量相同,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,07:50,如使用kW平衡功能, CSM會平均分配负载至各运行机组,80%,80%,9 OC,13 O

17、C,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Chiller Plant Control 机组冷量相同,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,07:55,7.6oC (7.0oC+1.0oC)，ACR的条件不满足 CSM在该状况下，不会增加机组，由机组将出水温度降到设定值,7.6 OC,12 OC,92%,92%,Chiller,C

18、hiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Chiller Plant Control 机组冷量相同,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,09:00,8.3oC 7.0oC + 1.0oC 随时间的增加，系统的负荷增加,8.3 OC,13.1 OC,100%,100%,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,C

19、HWST,CHWRT,Primary Pump,Chiller Plant Control 机组冷量相同,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,09:01,8.3 OC,13.1 OC,100%,100%,Additional Cooling Required 增加冷量需求, ACR 条件1: 出水温度 (设定值 + 偏差值) (偏差值=1 OC) 条件2: 机组运行负载 (最大限制的95%.) 条件3: 降温速率 (

20、0.5F/min),Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,09:11,8.3 OC,13.1 OC,100%,100%,Chiller Plant Control 机组冷量相同,Additional Cooling Required 增加冷量需求, ACR 条件 4 : 条件 1, 2 &

21、3 不变 延迟时间结束（10Min),Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,09:12,100%,100%,8.3 OC,13.1 OC,Chiller Plant Control 机组冷量相同,Additional Cooling Required 增加冷量需求, ACR 启动首台机组,C

22、hiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,09:13,8.5 OC,13.4 OC,70%,70%,Chiller Plant Control 机组冷量相同,如使用 斜坡加载, CSM会先指令运行机组卸载到至所计算的 kW%, 提供平順交接,Chiller,Chiller,Chiller,Load

23、,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,09:15,8.2 OC,13.0 OC,70%,70%,40%,Chiller Plant Control 机组冷量相同,如使用 斜坡加载, CSM会先指令运行机组卸载到至所计算的 kW%, 提供平順交接,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT

24、,Primary Pump,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,09:20,78%,78%,78%,7.5 OC,12.2 OC,Chiller Plant Control 机组冷量相同,如使用kW平衡功能, CSM會平均分配负载至各运行机组,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Bypass Valve,P,Chillerv

25、isor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,11:20,12.0 OC,7.0 OC,100%,100%,100%,Chiller Plant Control 机组冷量相同,如使用kW平衡功能, CSM會平均分配负载至各运行机组,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Contro

26、ller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,20:00,随时间的变化，系统负载逐步减少 7.0 OC 7.0 OC + (0.6 * 1 OC),11.5 OC,7.0 OC,65%,65%,65%,Chiller Plant Control 机组冷量相同,举例: RCR负载设定 = 67% 出水温度 = 7.0oC 出水温度 设定点= 7oC 设定点偏差 = 1oC,举例: 延迟时间 = 5 min,Chiller Plant Control - RCR 判断,开始,程序运行和制冷激活 = Yes?,1. 机组的运行台数多与一台 2.

27、 运行机组的平均负载 = 可修正的限制值 3.冷冻水供水温度 温度设定值 + (可修正温度偏差值的0.6倍 ),RCR 的条件 = Yes 停机延迟时间开始计时,延迟时间结束 CSM 系统处于备用状态,停止机组,离开,RCR 条件 = No,Y,Y,Y,N,N,N,减少制冷需求 Reduced Cooling Required RCR,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Chiller Plant Control -机组冷量相同,Bypass Valve,P,Chillervisor System M

28、anager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,20:00,减少制冷需求 Reduced Cooling Required RCR，决定何时停机 条件1：运行机组的平均负载 = 可修正的限制值 条件2：冷冻水供水温度 温度设定值 + (可修正温度偏差值的0.6倍 ),11.5 OC,7.0 OC,65%,65%,65%,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Bypass Valve,P,Chillerviso

29、r System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,20:00,11.5 OC,7.0 OC,65%,65%,65%,减少制冷需求 Reduced Cooling Required RCR,Chiller Plant Control -机组冷量相同,条件 3 : 条件 1, 2 不变 延迟时间结束（5Min),Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Bypass Valve,P,Chillerv

30、isor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,20:06,12.0 OC,7.0 OC,70%,70%,0%,减少制冷需求 Reduced Cooling Required RCR 停机的延迟时间结束，立即停机,Chiller Plant Control -机组冷量相同,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Chiller Plant Control -机组冷量相同,Bypass

31、Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,20:10,减少制冷需求 Reduced Cooling Required RCR CSM会指挥运行机组增加负载以弥补刚停机造成的冷量减少,12.0 OC,7.0 OC,85%,85%,0%,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Bypass Valve,P,Chillervisor System Man

32、ager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,21:45,12.0 OC,7.0 OC,45%,45%,0%,Chiller Plant Control -机组冷量相同,减少制冷需求 Reduced Cooling Required RCR，决定何时停机 条件1：运行机组的平均负载 = 可修正的限制值 条件2：冷冻水供水温度 温度设定值 + (可修正温度偏差值的0.6倍 ),Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump

33、,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,21:45,12.0 OC,7.0 OC,45%,45%,0%,减少制冷需求 Reduced Cooling Required RCR,Chiller Plant Control - 机组冷量相同,条件 3 : 条件 1, 2 不变 延迟时间结束（5Min),Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary P

34、ump,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,21:50,12.0 OC,7.0 OC,45%,45%,0%,减少制冷需求 Reduced Cooling Required RCR,Chiller Plant Control - 机组冷量相同,条件 3 : 条件 1, 2 不变 延迟时间结束（5Min),Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primar

35、y Pump,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,21:51,12.0 OC,7.0 OC,55%,0%,0%,减少制冷需求 Reduced Cooling Required RCR 停机的延迟时间结束，立即停机,Chiller Plant Control - 机组冷量相同,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Bypass

36、Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,23:30,12.0 OC,7.0 OC,80%,0%,0%,根据时间表的安排, 第一台启动的机组在全天运行结束后才最后停机(23:30),Chiller Plant Control - 机组冷量相同,Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Chiller Plant Control - 机组冷量相同,By

37、pass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controller & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,23:31,12.0 OC,7.0 OC,80%,0%,0%,根据时间表的安排, 第一台启动的机组在全天运行结束后才最后停机(23:31),Chiller,Chiller,Chiller,Load,Load,T1,T2,CHWST,CHWRT,Primary Pump,Bypass Valve,P,Chillervisor System Manager,Comfort Controll

38、er & I/O,CHWST = Supply Temp CHWRT = Return Temp,23:32,12.0 OC,7.0 OC,80%,0%,0%,Chiller Plant Control - 机组冷量相同,根据时间表的安排, 第一台启动的机组在全天运行结束后才最后停机(23:32),GSM占用时间,07:01,出水设定温度,07:20,1#机运行足够,07:32,1#机启动,2#机启动,2#机启动延迟结束,ACR Exceed,09:12,ACR Exceed,3#机启动延迟结束,3#机停机计时开始,3#机停机,2#机停机,GSM占用时间结束,出水温度,RCR% Lag,RCR% Lead,机组负荷,温度偏差,% Load,O C,时间,时间,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,2,2,2,2,2,2,2,2,3,3,3,3,1,2,2,2,2,2,2,2,20:06,21:50,23:30,Chiller Plant Control CSM 控制系统参数变化图,3#机启动,1#机停机,3#