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UPPC®超高效节能算法

发布时间:2018-09-12 访问次数:2489次 分享:

对于相同的系统内制冷负荷要求,冷冻机房系统可以有不同的满足方法。其既可以采用较低的冷冻水供水温度及较小的冷冻水流量(此时冷水机组的能耗较高,但冷冻水泵的能耗较低),也可以采用较高的冷冻水供水温度和较大的冷冻水流量(此时冷水机组的能耗较低,但冷冻水泵的能耗较高)。同样,对于相同的冷水机组出力要求,可以选择较高的冷却水流量使冷水机组工作在较低的冷凝压力下而使能耗较低;或者相反,采用较低的冷却水流量使冷水机组能耗较高而冷却水泵能耗较低的工作方式。当多台冷水机组并联运行时,将有更多的选择可能。相同的制冷负荷要求可以用较多的冷水机组同时工作,而每台工作在较低负荷下来满足负荷需求,也可以用较少的冷水机组同时工作,而每台冷水机组工作在接近满负荷状态来满足。冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔之间也可以不按照负荷需求“一一对应”的方式进行工作。 

UPPC®系统的控制原理是对冷冻机房内的全部设备,包括冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔以及水力管网,建立性能模型,并应用计算机联合计算求解出冷冻机房的最低总能耗,然后进行寻优控制来找出各设备实现机房最低能耗的运行工况,并对其进行主动式控制而非传统的被动式反馈控制。UPPC®节能控制系统能够充分利用冷水机组在部分负荷下的高效率优势(对离心式和螺杆式冷水机组其最高效率点往往并非在100%负荷时,而是在某个部分负荷工况下),根据当前系统的实时负荷需求,运行不同的台数组合。同时,主动控制水泵和冷却塔,使系统的综合效率趋于最佳,即冷冻机房能耗最低。 
在具体的控制策略中,首先根据冷冻机房内各设备的特性建立各自的能耗数学模型,在此基础上建立整个冷冻机房的能量平衡及能耗数学模型。在系统运行时,控制计算机以一定的时间间隔测量制冷负荷的实时值,并据此进行各能耗数学模型的联合求解和寻优计算,找出能够满足此制冷负荷、且整个冷冻机房总能耗最低(即整体效率最高)的工作状态。在此基础上,控制计算机确定各受控变量的设定值并将之传送到对应的PLC中,再由PLC控制各台设备的运行状态,使得整个冷冻机房运行在效率最高的状态下。寻优算法中所涉及到的数学模型有:冷水机组能耗模型、冷却水泵能耗模型、冷冻水泵能耗模型、冷却塔性能模型以及管网水力模型。

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