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東莞市納金機械有限公司
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閱讀：1658發(fā)布時間：2010-8-28
摘要： 本文首先舉出了兩種目*分流行的冷機群控策略，并逐一討論，分析其不足之處，然后提出一可行的群控策略，zui后做出經(jīng)驗總結(jié)。
文中術(shù)語的約定
冷機群控----對多臺冷水機組的臺數(shù)控制
加載--------增開一臺冷機
卸載--------減停一臺冷機
冷負荷------水比熱x冷凍水回水流量x（冷凍水回水溫度-冷凍水供水溫度） C*M（T回-T供）
COP---------能耗比。單位耗功量所制得的冷量
本文討論的范圍
本文討論的冷機群控策略適用于離心式或多機頭、多級螺桿式冷水機組。且冷機之壓縮機使用工頻供電，冷凍、冷卻水是定流量工作。變頻冷機、變冷凍水、變冷卻水控制不在討論之列。
本文于對多臺冷機臺數(shù)控制策略的討論，而不涉及冷水機組相關(guān)外圍設(shè)備的控制策略（如：冷凍、冷卻泵、冷卻塔等控制）。
正文
冷機群控的控制策略是什么？“監(jiān)測冷凍水的流量，再根據(jù)供回水溫差，計算空調(diào)系統(tǒng)的冷負荷。
根據(jù)計算得出的實際冷負荷來決定冷水機的啟停臺數(shù)，以達到*的節(jié)能狀態(tài)。”① 的語言或相似言語②③是很多樓宇自控公司甚至設(shè)計單位的答案。沒有冷機群控工程經(jīng)驗的人從表面上理解認為應(yīng)該是對的；有冷機群控工程經(jīng)驗的人認為：該策略雖然在實踐工程中沒用上或效果不好，但可能是設(shè)備有故障或使用人員操作有誤造成，所以也很少懷疑這個策略。
這個控制策略是否正確呢？是否在實踐工程中可以采用呢？這個控制策略在許多樓宇自控公司的控制方案中沒有詳述（認為太難，或許認為太簡單）。查找了一些資料，發(fā)現(xiàn)主要有2種有關(guān)上述控制策略的較為詳細的說明。
*種“每30min 把計算出的實際冷負荷與當前運行機組的額定冷量比較，當實際負荷小于當前機組的額定總負荷一定量時，減少相應(yīng)的機組運行；當實際負荷大于當前機組的額定總負荷一定量時，增加相應(yīng)的機組運行。”④這種控制策略的采用其結(jié)果是可悲的。一幢建筑物中冷量的提供是冷水機組的話（大多數(shù)民用建筑中冷量的供應(yīng)者也只是冷機），你會認為空調(diào)冷負荷的實測會大于目前正在運行的冷機所提供的冷量嗎？打個比方：有一臺電扇（在常規(guī)的環(huán)境和標準的供電下，其出廠的標注是）zui大轉(zhuǎn)速25轉(zhuǎn)／秒，但你說在同樣的環(huán)境、條件下，通過某種“科學”手段實測出的轉(zhuǎn)速是30轉(zhuǎn)／秒，大于25轉(zhuǎn)／秒。這顯然是滑稽的，有點本末倒置。
“實際運行中發(fā)現(xiàn)，機組根本無法實現(xiàn)根據(jù)實際冷負荷調(diào)整冷水機組的臺數(shù)控制。例如，實際情況開啟冷水機組的冷量負荷遠不能滿足空調(diào)末端需要，此時，冷凍水溫由于制冷負荷的不足而水溫升高，冷水機組出水溫度超過設(shè)定值，冷水與風機盤管內(nèi)空氣的熱交換效率不斷下降，供回水溫差卻減小，供水流量未發(fā)生變化，而計算出的冷負荷卻減小。這顯然非真實所需的冷負荷。實際運行中發(fā)現(xiàn)，分水器的水溫達16℃，集水器的水溫為16.3℃，而冷卻量計算的負荷卻很小，不需增加冷水機組的臺數(shù)。” ④這些言語是采用以上控制策略的某一物業(yè)使用者的經(jīng)驗教訓(xùn)。
第二種“測量每個環(huán)路進／回水溫度差及水流量，計算各個環(huán)路之負荷。當負荷大于一臺機組的80％（可根據(jù)實際情況修改），則第二臺機組運行。以此類推。” ⑤。我們假設(shè)有如下工況（這種情況也是常見的）：由于冷卻水回路冷卻效果不佳，使這臺冷機的制冷量被限制在70％的zui大制冷量。如果按這種控制策略，可能永遠只能開一臺冷機了。
這樣看起來以上兩種策略都不能做為冷機群控的控制策略，這是為什么呢？這是因為從冷凍水處實測的冷負荷應(yīng)小于或近似等于運行冷機提供的冷量（如果忽略管路中的損耗），也即冷機的負荷。換句話說，測冷負荷實際上只是測知了目前運行冷機的負荷。如果只知道目前冷機的負荷又怎么能判斷冷機應(yīng)該加載還是卸載呢？這正是以上控制策略難以實用的原因。
那么，合理的冷機群控策略是什么呢？這里需要引入測量冷凍水供水或回水溫度這個判斷依據(jù)。
因為多數(shù)冷機生產(chǎn)廠商其冷機負荷（制冷量）的控制是根據(jù)冷凍水的供水或回水溫度。當供水或回水溫度大于（遠離）本機設(shè)定溫度時，其冷機壓縮機作功就加大，使冷機負荷（制冷量）增大，直至100％。當供水或回水溫度降低接近于本機設(shè)定溫度時，其冷機壓縮機作功就維持不變，使冷機負荷（制冷量）不變。當供水或回水溫度小于本機設(shè)定溫度時，其冷機壓縮機作功就減小，使冷機負荷（制冷量）減小。
所以有一種冷機群控策略說明如下：
判斷冷機是否要加載時，應(yīng)根據(jù)冷凍水總管的供水或回水溫度。
A. 當供水或回水溫度接近或等于設(shè)定溫度時，冷機不應(yīng)加載。而該設(shè)定溫度應(yīng)等于單臺冷機的本體控制設(shè)定值（溫度），并且參與群控的所有冷機的本體控制設(shè)定溫度應(yīng)該一致。
B. 當供水或回水溫度遠離（高于）設(shè)定溫度時，冷機應(yīng)加載。當然還應(yīng)受其它一些條件的約束，如：加載延時判斷時間，冷源系統(tǒng)運行時間段，是否有待命的可加載冷機等。
判斷冷機是否要卸載時，應(yīng)根據(jù)冷凍水總管的供水或回水溫度及目前冷機的負荷。
A. 當供水或回水溫度遠離（高于）設(shè)定溫度時，冷機不應(yīng)卸載。
B. 當供水或回水溫度低于或接近于設(shè)定溫度時，表明已運行的冷機已提供了足夠的冷量來滿足建筑物的需求。但能否卸載一臺冷機還必須檢查當前冷機的負荷（制冷量）。例如：有3臺1000美國冷噸的冷機運行的負荷都是70％，那么，即使冷凍水供水或回水溫度已接近于設(shè)定溫度，但仍不能卸載。因為如果只運行2臺冷機，其zui大的制冷量只有2000冷噸。如果這3臺冷機的運行負荷都是65％，那么就可以卸載一臺冷機。
以上控制策略中是測量供水溫度還是回水溫度應(yīng)跟隨單臺冷機的本體控制邏輯。如冷機本體的控制邏輯是比較冷凍水的供水溫度與設(shè)定溫度來控制壓縮機的做功，那么冷機群控策略中應(yīng)根據(jù)冷凍水總管的供水溫度；反之，應(yīng)根據(jù)冷凍水總管的回水溫度。
以上討論的這種冷機群控策略僅是可行的，但是否是節(jié)能的，還需考察COP值?？照{(diào)暖通設(shè)計單位根據(jù)建筑物當?shù)氐某Ｓ秘摵啥蝸韺渌畽C組選型。如某個地區(qū)的某個建筑80％滿負荷運行時段是大多數(shù)的情況，那么冷機的選型應(yīng)使在80％滿負荷運行時的COP值zui大。這樣的話，就可能出現(xiàn)開5臺運行在80％負荷的冷機比開4臺運行在100％負荷的冷機更節(jié)能的情況。這就會造成在已滿足建筑物冷量需求的情況下還需加載冷機。整個冷機群控的策略將會變得更加復(fù)雜。
幸運的是有些冷機生產(chǎn)廠商其冷機性能在75%~100%負荷時的COP值是相差不大的（在同樣的冷卻條件下），這就不必考慮不同負荷段的節(jié)能效果了。
結(jié)束語
合理的冷機群控策略可能有多種，但必須經(jīng)得起實踐的檢驗，而不能想當然、排腦袋、“進行個性化與藝術(shù)化設(shè)計”⑥。本文中提出的根據(jù)冷凍水溫度及冷機負荷來進行群控的策略是科學的，已在多個工程中得以應(yīng)用，如：上海嘉華中心、深圳華為總部、上海新博覽中心6、7號館等。
： 蔣 ：naser03@ 深圳冷水機
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