機(jī)房群控系統(tǒng)概要
建筑空調(diào)系統(tǒng)最大負(fù)荷輸出是由最不利環(huán)境條件所決定，在最不利環(huán)境條件下空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最大負(fù)荷運(yùn)行。對(duì)于商業(yè)綜合體項(xiàng)目，空調(diào)系統(tǒng)在92%的時(shí)間內(nèi)都在70%負(fù)荷以下波動(dòng)運(yùn)行，如下圖為某商業(yè)綜合體空調(diào)負(fù)荷頻率分布：
過(guò)去的幾十年，新建項(xiàng)目的中央空調(diào)系統(tǒng)大多重建設(shè)輕運(yùn)維，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的控制基本上只有冷水機(jī)組、水泵、冷卻塔等設(shè)備的啟停邏輯。這其中的原因有很多，比如為了降低建設(shè)成本、縮減建設(shè)周期、沒(méi)有群控相關(guān)的技術(shù)支撐、沒(méi)有利益上的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力、運(yùn)維人員技術(shù)水平欠缺等等。
目前國(guó)內(nèi)成熟運(yùn)行的機(jī)房群控系統(tǒng)比較少，多數(shù)項(xiàng)目的空調(diào)系統(tǒng)為追求運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，采取的控制方式較為簡(jiǎn)單，如水泵長(zhǎng)期定頻運(yùn)行，或者只進(jìn)行水系統(tǒng)變頻控制，未能對(duì)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行集中控制，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行能耗的優(yōu)化。
機(jī)房群控系統(tǒng)的基本架構(gòu)是以制冷主機(jī)為基礎(chǔ)，包括空調(diào)系統(tǒng)閥門(mén)、冷水泵、冷卻水泵、冷卻塔和補(bǔ)水定壓、水處理設(shè)備等。根據(jù)平衡建筑冷負(fù)荷所需要輸出的冷量對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全局控制，以達(dá)到節(jié)約能源的目的。
機(jī)房群控系統(tǒng)的最基本功能是根據(jù)設(shè)定的加、減機(jī)條件和系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)對(duì)冷水機(jī)組自動(dòng)執(zhí)行加、減載控制，并根據(jù)設(shè)備分組對(duì)水泵、冷卻塔等設(shè)備進(jìn)行聯(lián)鎖啟、停或變頻運(yùn)行，達(dá)到節(jié)能高效和延長(zhǎng)機(jī)組使用壽命的目的。同時(shí)，機(jī)房群控不僅要考慮冷水機(jī)組的能耗，還要考慮其附屬設(shè)備如冷卻塔、冷水泵、冷卻水泵的能耗。
機(jī)房群控系統(tǒng)的核心是群控策略，也就是控制邏輯。依據(jù)建筑物的空調(diào)負(fù)荷需求，自動(dòng)調(diào)節(jié)優(yōu)化控制多臺(tái)冷水機(jī)組及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行，使機(jī)組制冷能力與系統(tǒng)負(fù)荷相匹配。群控系統(tǒng)需要在主機(jī)輸送給末端的冷量不足時(shí)進(jìn)行加機(jī)，冷機(jī)負(fù)載率較低時(shí)進(jìn)行減機(jī)，目的是盡可能減少電量消耗的同時(shí)為末端提供足夠的冷量。
機(jī)房群控系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象
機(jī)房群控系統(tǒng)主要監(jiān)控對(duì)象包括冷水機(jī)組監(jiān)控、冷水系統(tǒng)監(jiān)控、冷卻水系統(tǒng)監(jiān)控、電動(dòng)閥門(mén)和補(bǔ)水壓設(shè)備的監(jiān)控。
1、冷水機(jī)組監(jiān)控
1）監(jiān)測(cè)冷水機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警，監(jiān)測(cè)冷機(jī)運(yùn)行情況，使主機(jī)安全運(yùn)行。 2）冷水機(jī)組內(nèi)部參數(shù)監(jiān)控（通過(guò)主機(jī)通信接口RS-485或Modbus），機(jī)組通過(guò)通訊協(xié)議的方式向群控系統(tǒng)上傳運(yùn)行參數(shù)。
冷機(jī)監(jiān)控包括但不限于下列參數(shù)：
冷水供/回水溫度、冷水溫度設(shè)定值、當(dāng)前負(fù)載率、負(fù)荷需求限定值、冷水機(jī)組開(kāi)關(guān)控制、冷卻水供/回水溫度、冷水及冷卻水供回水壓差監(jiān)控。
蒸發(fā)器/冷凝器制冷劑壓力、壓縮機(jī)入口導(dǎo)葉閥開(kāi)度、油壓差、壓縮機(jī)運(yùn)行電流百分比、蒸發(fā)器/冷凝器的飽和溫度、壓縮機(jī)排氣溫度、油溫、壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間、壓縮機(jī)啟動(dòng)次數(shù)、壓縮機(jī)頻率（變頻機(jī)組）、平均線(xiàn)電壓等。
3）冷水機(jī)組具有流量過(guò)小保護(hù)控制功能，當(dāng)冷機(jī)變流量工作時(shí)，流量低于冷水機(jī)組允許值時(shí)，啟動(dòng)冷機(jī)保護(hù)及控制功能。
2、冷水系統(tǒng)監(jiān)控
1)空調(diào)冷水系統(tǒng)供水總管流量。
2)空調(diào)冷水系統(tǒng)供水總管溫度。
3)供回水壓差監(jiān)測(cè)。
4)冷水泵手動(dòng)/自動(dòng)狀態(tài)、冷水泵啟停狀態(tài)、冷水泵故障報(bào)警、冷水泵變頻器頻率反饋、給定值。
5)冷水泵變頻器內(nèi)部參數(shù)監(jiān)控(通過(guò)變頻器通信接口):可時(shí)實(shí)了解水泵運(yùn)行電流、頻率、轉(zhuǎn)速、功率、變頻器散熱器溫度、加減速狀態(tài)等參數(shù)。
6）冷水泵運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障，自動(dòng)停泵，備用泵自動(dòng)投入使用的監(jiān)控;
3、冷卻水系統(tǒng)監(jiān)控1)冷卻水回水總管溫度監(jiān)控。
2)冷卻水泵手動(dòng)/自動(dòng)狀態(tài)監(jiān)控。
3)冷卻水泵、冷卻塔啟停狀態(tài)，冷卻水泵變頻器頻率反饋、給定值，冷卻塔變頻器頻率反饋、給定值，冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)故障報(bào)警。
5)冷卻水泵、冷卻塔電力儀表內(nèi)部參數(shù)監(jiān)控(通過(guò)電力儀表通信接口):可實(shí)時(shí)對(duì)水泵電壓、電、功、耗電量、功率因數(shù)等參數(shù)監(jiān)控。
6）冷卻水泵運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障，自動(dòng)停泵，備用泵自動(dòng)投入使用的監(jiān)控。
4、電動(dòng)閥門(mén)和補(bǔ)水定壓設(shè)備監(jiān)控
1）電動(dòng)開(kāi)關(guān)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、壓差旁通閥根據(jù)系統(tǒng)控制流程控制并監(jiān)測(cè)反饋狀態(tài)。
2）冷量表數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)反饋。
3）對(duì)膨脹補(bǔ)水箱的高低液位進(jìn)行監(jiān)視并報(bào)警反饋。
4）對(duì)定壓罐、定壓補(bǔ)水水泵、補(bǔ)水量進(jìn)行監(jiān)控。
5）對(duì)水處理器、自動(dòng)加藥裝置的監(jiān)控。
系統(tǒng)冷量需求的判定
判斷冷源冷量是否滿(mǎn)足末端需求一般有兩種方式：
1）直接比較末端需求冷量與冷源輸出冷量。
末端冷量需求和冷源冷量輸出是通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的供水回水溫差和流量通過(guò)公式計(jì)算得出。由于實(shí)際工程中流量計(jì)安裝位置和安裝方式都會(huì)對(duì)流量測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生很大影響，無(wú)法保證冷水總管流量的測(cè)量精度，而且冷源供水溫度（受加減機(jī)影響）不同，末端的冷量輸出也不同。
因此，在工程上將冷量需求與冷源輸出的冷量差作為加減機(jī)條件可靠性不高。
2）通過(guò)空調(diào)冷水系統(tǒng)回水總管溫度進(jìn)行判斷。
在實(shí)際工程中選用冷水回水總管溫度作為判斷冷量是否充足的條件更為可靠：當(dāng)冷源輸出冷量足夠時(shí)，冷凍水回水溫度會(huì)維持在一定范圍之內(nèi)。
當(dāng)冷源輸出冷量不足時(shí)，冷凍水溫度會(huì)逐漸升高超過(guò)冷水回水溫度設(shè)計(jì)值，此時(shí)進(jìn)入加載冷機(jī)程序。
冷量?jī)?yōu)先的控制方式
根據(jù)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)冷機(jī)臺(tái)數(shù)控制采用冷量?jī)?yōu)先的控制方式：
1）直接測(cè)量流量和冷源供回水溫差計(jì)算得出總冷負(fù)荷，再根據(jù)總冷負(fù)荷確定冷機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)。
2）對(duì)于定流量系統(tǒng)，只測(cè)溫度，將設(shè)計(jì)的恒定流量帶入計(jì)算。
3）監(jiān)控冷水機(jī)組壓縮機(jī)實(shí)時(shí)電流，利用實(shí)時(shí)電流與額定電流比值來(lái)測(cè)算機(jī)組實(shí)際出力，由于對(duì)壓縮機(jī)電流進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)控，也對(duì)機(jī)組有了很好的保護(hù)、壓縮機(jī)的電流占額定電流百分比是冷水機(jī)組的重要參數(shù)，一般都回在機(jī)組的控制屏幕上顯示，這種控制方式目前應(yīng)用得最多。
業(yè)內(nèi)被廣泛使用的美國(guó)ASHRAE制冷機(jī)房能效分級(jí)
主要設(shè)備的啟停順序
冷水機(jī)組起動(dòng)順序：開(kāi)（加）機(jī)指令---制冷機(jī)組冷凝器側(cè)電動(dòng)蝶閥打開(kāi)---對(duì)應(yīng)冷卻水泵啟動(dòng)---冷卻塔按程序投入運(yùn)行---冷凝器側(cè)水流狀態(tài)確認(rèn)---制冷機(jī)組蒸發(fā)器側(cè)電動(dòng)蝶閥打開(kāi)---對(duì)應(yīng)冷水循環(huán)泵打開(kāi)---蒸發(fā)器側(cè)水流狀態(tài)確認(rèn)---制冷主機(jī)開(kāi)啟 。
冷水機(jī)組停機(jī)順序：關(guān)（減）機(jī)指令---制冷主機(jī)卸載至關(guān)閉---延時(shí)10分鐘（時(shí)間一般能根據(jù)項(xiàng)目情況調(diào)整）對(duì)應(yīng)冷水循環(huán)泵關(guān)停---制冷機(jī)組蒸發(fā)器側(cè)電動(dòng)蝶閥關(guān)閉---對(duì)應(yīng)冷卻水泵關(guān)停---冷卻塔關(guān)閉---制冷機(jī)組冷凝側(cè)電動(dòng)蝶閥關(guān)閉。
冷機(jī)加減載邏輯和冷卻塔的控制
1、加載冷機(jī)流程：
1）已經(jīng)運(yùn)行的機(jī)組有充足的時(shí)間由負(fù)載0%至接近負(fù)載100%。
2）主機(jī)內(nèi)溫度傳感器測(cè)得的冷水供水溫度高于當(dāng)前的冷水供水溫度設(shè)定點(diǎn)與設(shè)定的允許溫度偏差值相加后的所得值。
3）正在運(yùn)行機(jī)組的總負(fù)載率大于某個(gè)設(shè)定值(一般為滿(mǎn)荷載的90%~95%，一般單臺(tái)冷機(jī)負(fù)載率70~100%會(huì)有較高的能效水平)。
4）運(yùn)行冷水機(jī)組的溫度降低速率小于0.5℃/min（冷水機(jī)組出水溫度降低過(guò)慢，此時(shí)可判定冷機(jī)蒸發(fā)器接近過(guò)載）。
系統(tǒng)運(yùn)行狀況滿(mǎn)足以上1~4條系統(tǒng)進(jìn)入機(jī)組加載程序如下：
開(kāi)式啟動(dòng)新的冷水機(jī)組→新冷水機(jī)組啟動(dòng)的延遲時(shí)間已經(jīng)結(jié)束（延遲時(shí)間可以設(shè)定）→新冷水機(jī)組禁止運(yùn)行的命令未激活→新冷水機(jī)組沒(méi)有處于出錯(cuò)、斜坡加載或處于斷電重起階段→新加載冷水機(jī)組立即啟動(dòng)。
2、減載冷機(jī)流程
1）目前運(yùn)行的機(jī)組臺(tái)數(shù)多于一臺(tái)。
2）在運(yùn)行機(jī)組的平均負(fù)載小于設(shè)定值。
3）當(dāng)主機(jī)內(nèi)的溫度傳感器所測(cè)的冷水供水溫度低于當(dāng)前的冷水供水溫度設(shè)定點(diǎn)與設(shè)定的允許溫度偏差值的0.6倍相加后的所得值。
以上各項(xiàng)要求1~3條均能滿(mǎn)足，進(jìn)入機(jī)組減載程序：
機(jī)組停機(jī)的延遲時(shí)問(wèn)已經(jīng)結(jié)束(延遲時(shí)間可以設(shè)定) →達(dá)到以上1~3的條件→機(jī)組馬上停機(jī)。
3、加減載冷機(jī)順序冷水機(jī)組使用的先后次序也可以依據(jù)每臺(tái)冷機(jī)的累積運(yùn)行時(shí)間，每周自動(dòng)排序次，比較使用時(shí)間，系統(tǒng)優(yōu)先加載使用時(shí)間最短的機(jī)組，加載順序一般按照先開(kāi)小冷水機(jī)組，再開(kāi)大冷水機(jī)組。
加載下一臺(tái)冷水機(jī)組時(shí)，系統(tǒng)設(shè)置延遲時(shí)間，可以穩(wěn)定可靠地判斷是否系統(tǒng)確更多的冷量。同時(shí)也讓正運(yùn)行的冷水機(jī)組有時(shí)間達(dá)到滿(mǎn)負(fù)荷(100%)的運(yùn)行工況，也就是當(dāng)冷機(jī)達(dá)到最大制冷量時(shí)，仍需要更多的冷量時(shí)再加載另一臺(tái)待命機(jī)組。
這種方式可以提高冷源系統(tǒng)的整體能效(COP)，因?yàn)槔渌畽C(jī)組在同一冷卻水溫條件下，單臺(tái)冷機(jī)接近滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)認(rèn)為COP值是最高的（并無(wú)絕對(duì)，不同品牌的設(shè)備可能情況不一樣，這個(gè)最高效率點(diǎn)需冷機(jī)廠家提供）。
4、冷卻塔的控制根據(jù)進(jìn)入冷凝器冷卻水溫度控制冷卻塔，如果溫度高于設(shè)定值決定開(kāi)啟冷卻塔，根據(jù)每臺(tái)冷卻塔的運(yùn)行時(shí)間開(kāi)啟運(yùn)行時(shí)間最短的冷卻塔風(fēng)機(jī)；如果溫度低于設(shè)定值，根據(jù)每臺(tái)冷卻塔的運(yùn)行時(shí)間關(guān)閉運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)的冷卻塔風(fēng)機(jī)。
一般情況下，獲得較低的冷卻水溫度可以使冷機(jī)獲得更到的能效比，因此對(duì)于冷卻塔變頻風(fēng)機(jī)，在冷卻塔出水溫度達(dá)到冷水機(jī)組冷卻水最低允許溫度之后，冷卻塔風(fēng)機(jī)才開(kāi)始調(diào)速，以確保冷卻塔出水溫度不低于最低允許溫度。
冷機(jī)軟啟動(dòng)與軟關(guān)機(jī)控制的必要性
為避免制冷主機(jī)在啟動(dòng)和停止時(shí)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，確保制冷主機(jī)和配電站的安全，制冷主機(jī)在啟動(dòng)與關(guān)機(jī)時(shí)采用“軟啟動(dòng)”與“軟關(guān)機(jī)”控制。
同時(shí)，在系統(tǒng)冷凍水供水溫度遠(yuǎn)離其設(shè)定點(diǎn)時(shí)，軟啟動(dòng)模式能夠防止系統(tǒng)冷量過(guò)量輸出，造成能源浪費(fèi)。
例如，系統(tǒng)夜間停機(jī)，早上系統(tǒng)開(kāi)機(jī)時(shí)，冷凍水管中的滯留水溫較高，群控系統(tǒng)可能會(huì)錯(cuò)誤地計(jì)算出高于實(shí)際需求的系統(tǒng)冷負(fù)荷。軟啟動(dòng)功能可確保冷水機(jī)房緩慢的加載，防止過(guò)快地產(chǎn)生過(guò)多冷量。（當(dāng)然，對(duì)于需要空調(diào)區(qū)快速制冷的系統(tǒng)，則可考慮主機(jī)全開(kāi)滿(mǎn)載輸出冷量，將空調(diào)水系統(tǒng)溫度迅速降下來(lái)，以達(dá)到空調(diào)末端最短時(shí)間進(jìn)入設(shè)計(jì)工況，達(dá)到最大出力的狀態(tài)）軟啟動(dòng)的機(jī)制是控制冷機(jī)的電流。在軟啟動(dòng)模式下，冷機(jī)非滿(mǎn)載啟動(dòng)（具體負(fù)載率根據(jù)冷機(jī)性能由廠家給出），直到有一個(gè)加機(jī)要求冷凍機(jī)才被允許運(yùn)轉(zhuǎn)于滿(mǎn)載狀態(tài)。
在加載冷機(jī)時(shí)采用“軟啟動(dòng)”模式，中央冷源監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)在收到加機(jī)信號(hào)后，首先對(duì)已運(yùn)行主機(jī)進(jìn)行降低負(fù)載率運(yùn)行，然后啟動(dòng)下一臺(tái)制冷主機(jī)，最后將多臺(tái)制冷主機(jī)同時(shí)加大運(yùn)行工況。
在減載冷機(jī)時(shí)采用“軟關(guān)機(jī)”模式，中央冷源監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)在收到減機(jī)信號(hào)后，首先降低多臺(tái)制冷主機(jī)的負(fù)載率，然后停止列入減機(jī)序列的制冷主機(jī)。
在軟啟動(dòng)模式下的加機(jī)算法與正常模式下的不同。在軟啟動(dòng)模式，冷水機(jī)房群控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)回水溫度，如果這個(gè)溫度下降的速率不夠快，這就意味著需要更多冷量。冷水機(jī)房群控持續(xù)檢測(cè)每分鐘回水溫度的變化，如果變化率不大于操作人員的輸入值，加機(jī)定時(shí)器開(kāi)始工作。
群控注意事項(xiàng)
1）群控系統(tǒng)應(yīng)提供軟開(kāi)機(jī)功能，加載新的冷機(jī)時(shí)，系統(tǒng)可將當(dāng)前運(yùn)行冷水機(jī)組的負(fù)荷降低到50%，這樣可以減小新開(kāi)冷水機(jī)組對(duì)電網(wǎng)的沖擊，同時(shí)新開(kāi)冷水機(jī)組可以較快的運(yùn)行到高效工作區(qū)域。
2）運(yùn)維人員可以設(shè)定冷水總供水溫度，或可以依據(jù)室外溫度來(lái)自動(dòng)微調(diào)供水溫度，比如當(dāng)時(shí)室內(nèi)環(huán)境對(duì)除濕要求不高時(shí)，可以適當(dāng)提高冷水溫度，可以提高系統(tǒng)整體運(yùn)行能效，達(dá)到節(jié)能的目的。 3）一般而言，冷機(jī)運(yùn)行在70%～100%負(fù)荷率時(shí)，冷機(jī)能效比可以維持在較高水平，因此在已開(kāi)啟冷機(jī)平均負(fù)荷率較高時(shí)進(jìn)行加機(jī)，此時(shí)加機(jī)能明顯提高冷水機(jī)組能效比、減少耗電量。
4）冷水機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中如發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)投入待命冷水機(jī)組。已發(fā)生故障的冷水機(jī)會(huì)被鎖定停機(jī)，直到該冷水機(jī)組故障被排除后，運(yùn)維管理人員在監(jiān)控電腦上確認(rèn)后，該冷水機(jī)組才會(huì)加入以后的加減載隊(duì)列。
5）系統(tǒng)應(yīng)設(shè)定待加載的冷水機(jī)組在啟動(dòng)前會(huì)確認(rèn)是否有足夠的冷水、冷卻水流量，及同時(shí)冷水機(jī)組自檢是否通過(guò)，條件滿(mǎn)足才會(huì)最終開(kāi)啟壓縮機(jī)。
6）互為備用的冷水泵組、冷卻水泵組，根據(jù)“均等運(yùn)行時(shí)間”的原則順序啟停各臺(tái)水泵。部分負(fù)荷時(shí)，多臺(tái)同容量的冷水機(jī)組，根據(jù)“均等運(yùn)行時(shí)間”的原則順序啟停各臺(tái)冷機(jī)。
分享幾種冷機(jī)加減載方式
1、群控策略一冷機(jī)加載條件：
1)在運(yùn)行冷機(jī)的平均負(fù)載率大于加機(jī)負(fù)載率設(shè)定值（85%～100%)。
2）冷凍回水總管溫度大于加機(jī)回水溫度設(shè)定值。
冷機(jī)減載條件：
1)運(yùn)行冷機(jī)數(shù)量*（加機(jī)負(fù)載率設(shè)定值-冷機(jī)平均運(yùn)行負(fù)載率）＞（加機(jī)負(fù)載率設(shè)定值+10%)。
2）冷凍回水總管溫度小于減機(jī)回水溫度設(shè)定值。
3）自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)的冷機(jī)數(shù)量≥1臺(tái)。由于中央空調(diào)系統(tǒng)具有大滯后、高耦合的特性，為避免冷水機(jī)組頻繁啟停，在此基礎(chǔ)上設(shè)定一個(gè)加、減機(jī)請(qǐng)求保持時(shí)間（15～30min）的條件。 其中，開(kāi)機(jī)時(shí)間段和關(guān)閉冷凍泵時(shí)間段可通過(guò)時(shí)段管理平臺(tái)設(shè)置，首臺(tái)開(kāi)機(jī)與末臺(tái)減機(jī)均根據(jù)已啟動(dòng)（手動(dòng)和自動(dòng)）冷機(jī)數(shù)量進(jìn)行判斷。
2、群控策略二
1）冷機(jī)加載條件：
原則：以壓縮機(jī)運(yùn)行電流作為加載制冷機(jī)組的依據(jù)。當(dāng)制冷主機(jī)運(yùn)行電流與額定電流的百分比大于100%，并保持15分鐘后或此比例5分鐘內(nèi)持續(xù)增大時(shí)，系統(tǒng)加載一臺(tái)制冷主機(jī)。
加載時(shí)優(yōu)先加載小容量制冷主機(jī)，如小容量制冷主機(jī)已全部處于運(yùn)行狀態(tài)，則啟動(dòng)大容量制冷主機(jī)。
加載的制冷機(jī)組與已運(yùn)行的制冷機(jī)組當(dāng)并聯(lián)運(yùn)行，無(wú)論制冷機(jī)組容量匹配與否，運(yùn)行電流與額定運(yùn)行電流比值要保持一致。
2）冷機(jī)減載條件：
根據(jù)溫度的減機(jī)邏輯檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)際供回水溫差ΔT1。當(dāng)系統(tǒng)的實(shí)際供回水溫差ΔT1小于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的供回水溫差ΔT2時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)減機(jī)請(qǐng)求。如果減機(jī)請(qǐng)求持續(xù)存在達(dá)到減機(jī)延遲時(shí)間時(shí)，一臺(tái)冷凍機(jī)被減去。
降載后，處于運(yùn)行狀態(tài)的制冷主機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，無(wú)論制冷主機(jī)容量匹配與否，運(yùn)行電流與額定運(yùn)行電流比值需要保持一致。
制冷主機(jī)減機(jī)的依據(jù)取決于制冷機(jī)組壓縮機(jī)運(yùn)行電流，按當(dāng)前計(jì)算制冷主機(jī)平均運(yùn)行電流卸機(jī)。
3）冷水泵控制
根據(jù)末端最不利端壓力差 PID 調(diào)節(jié)冷凍水泵頻率，當(dāng)末端最不利端壓力差變大時(shí)，相應(yīng)的減少所開(kāi)冷凍水泵的頻率。當(dāng)末端最不利端壓力差變小時(shí)，相應(yīng)的增加所開(kāi)冷凍水泵的頻率。
根據(jù)冷凍機(jī)和冷凍水泵性能特性限定變頻水泵最低頻率，一般可設(shè)定為25~30Hz。
4）冷卻水泵控制
通過(guò)獲取冷水機(jī)組冷凝溫度或壓力變頻調(diào)節(jié)水泵流量與設(shè)定值對(duì)應(yīng)，并通過(guò)冷水機(jī)組冷凝溫度或壓力情況調(diào)節(jié)水泵流量。根據(jù)冷凍機(jī)和冷凍水泵性能特性限定變頻水泵最低頻率，一般可設(shè)定為30~40Hz。
5）冷卻塔的控制
每臺(tái)塔進(jìn)出水分別設(shè)置兩個(gè)電動(dòng)開(kāi)關(guān)閥門(mén)。冷卻塔進(jìn)出水管上的電動(dòng)開(kāi)關(guān)閥與冷卻塔的啟停連鎖：冷卻塔開(kāi)，其對(duì)應(yīng)的電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)。冷卻塔關(guān)，其對(duì)應(yīng)的電動(dòng)閥門(mén)關(guān)。
控制系統(tǒng)將根據(jù)冷卻水供水溫度，通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻塔風(fēng)機(jī)的開(kāi)啟臺(tái)數(shù)及頻率運(yùn)行，調(diào)節(jié)換熱效率，來(lái)保證冷卻水的供水溫度，為冷水機(jī)組高效運(yùn)行創(chuàng)造良好的環(huán)境。
冷卻水供水溫度直接影響冷凍機(jī)制冷效率。冷卻水供水溫度越低，則制冷機(jī)效率越高，其耗電量將會(huì)越低。但是，降低冷卻水溫度，卻會(huì)引起冷卻水塔的能耗升高。所以，要想達(dá)到主機(jī)和冷卻塔綜合能耗最低，必須找到最佳的冷卻水供水溫度。
冷卻水溫的調(diào)節(jié)通常采用冷卻塔風(fēng)機(jī)的變頻控制。根據(jù)變頻風(fēng)機(jī)的節(jié)能原理，低速運(yùn)行是冷卻塔本身節(jié)能所在?？刂品椒ㄈ缦拢?br />
- 在室外安裝室外濕球溫度傳感器，根據(jù)系統(tǒng)的計(jì)算，計(jì)算出此時(shí)的最優(yōu)化的冷卻水的溫度設(shè)定值。
- 當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，一臺(tái)風(fēng)機(jī)先以最低頻率啟動(dòng)，如果不能滿(mǎn)足最優(yōu)化的冷卻水的溫度，則第二臺(tái)、第三臺(tái)……依次以最低頻率加入。如果此時(shí)冷卻水溫度仍未到設(shè)定值，所有風(fēng)機(jī)同頻上升來(lái)加大風(fēng)量，直至達(dá)到計(jì)算的最優(yōu)化的冷卻水的溫度設(shè)定值。
- 當(dāng)工況發(fā)生變化，計(jì)算出的最優(yōu)的冷卻水的溫度設(shè)定值高于冷卻水的實(shí)際溫度時(shí)，全部風(fēng)機(jī)同步降頻來(lái)維持冷卻水的溫度，以滿(mǎn)足最優(yōu)溫度要求。當(dāng)所有風(fēng)機(jī)都處在最低頻率時(shí)，如果還有降頻的需求，則依次關(guān)閉一臺(tái)風(fēng)機(jī)，直至冷卻塔風(fēng)機(jī)全部關(guān)閉。
摘自《杭州某產(chǎn)業(yè)園空調(diào)冷源群控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》 建筑熱能通風(fēng)空調(diào) 蒯標(biāo)
3、群控策略三冷機(jī)加機(jī)條件：通過(guò)機(jī)組能效曲線(xiàn)，結(jié)合冷機(jī)的運(yùn)行特性，分析其運(yùn)行的高效區(qū)段，對(duì)不同能力的多臺(tái)機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化匹配組合，提高運(yùn)行效率。
冷機(jī)減機(jī)條件：當(dāng)出現(xiàn)冷水池液位低時(shí)，則依次關(guān)閉所有設(shè)備；當(dāng)出現(xiàn)某個(gè)供液泵過(guò)流或變頻器報(bào)警時(shí)，則立即停止相應(yīng)的設(shè)備。
每臺(tái)機(jī)組對(duì)應(yīng)一套比例-積分-微分（PID）調(diào)節(jié)功能。通過(guò)可編程邏輯控制器實(shí)時(shí)采集機(jī)組冷凍水出水溫度，不斷與目標(biāo)值進(jìn)行對(duì)比，由節(jié)能控制系統(tǒng)計(jì)算后，對(duì)冷水機(jī)組控制器發(fā)出指令，進(jìn)而控制壓縮機(jī)的變頻調(diào)節(jié)。
實(shí)時(shí)采集冷水機(jī)組的啟停信息，進(jìn)而判斷相應(yīng)機(jī)組冷媒水泵的啟停和冷卻水調(diào)節(jié)閥的供電，實(shí)現(xiàn)機(jī)組開(kāi)啟則相應(yīng)輔助設(shè)備自動(dòng)開(kāi)啟的功能。機(jī)組冷水泵采用變頻控制，通過(guò)冷凍水供回水溫差△T1與目標(biāo)值△T2 值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)合流量可調(diào)范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)變流量調(diào)節(jié)；機(jī)組冷卻水，通過(guò)供回水溫差△T3 與目標(biāo)值△T4值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)合流量可調(diào)范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)變流量調(diào)節(jié)。
一般情況下，冷機(jī)高效區(qū)負(fù)荷率為75~100%。因此，控制系統(tǒng)采集當(dāng)前冷水機(jī)組進(jìn)出水溫度和流量信息（或者壓差信息），計(jì)算系統(tǒng)負(fù)荷率和單機(jī)負(fù)荷率，進(jìn)行加檔和降檔程序，盡量使壓縮機(jī)工作維持75%負(fù)載率以上運(yùn)轉(zhuǎn)。
加檔程序：當(dāng)出水溫度大于設(shè)定值，持續(xù)時(shí)間5min（可根據(jù)項(xiàng)目情況設(shè)定）并且已運(yùn)行的機(jī)組的負(fù)載率都持續(xù)大于95%（可根據(jù)項(xiàng)目情況設(shè)定）時(shí)，進(jìn)行加檔程序。
降檔程序：當(dāng)出水溫度小于設(shè)定值，持續(xù)時(shí)間5min（可根據(jù)項(xiàng)目情況設(shè)定）并且已運(yùn)行的機(jī)組的負(fù)載率都持續(xù)小于75%（可調(diào)整）時(shí)，進(jìn)行減檔程序。
系統(tǒng)加減檔的檔位設(shè)計(jì)，考慮實(shí)際運(yùn)行中，末端負(fù)荷的大小是實(shí)時(shí)變化的，因此系統(tǒng)需要頻繁切換運(yùn)行檔位，而在切換過(guò)程中各設(shè)備加載需要一定的響應(yīng)時(shí)間，所以在檔位設(shè)計(jì)時(shí)為系統(tǒng)負(fù)荷切換觸發(fā)值留下一定裕量，使相鄰兩檔的系統(tǒng)負(fù)荷存在5%的重合區(qū)間。
摘自《工業(yè)冷凍水集群控制系統(tǒng)新型節(jié)能策略研究》 制冷技術(shù) 張歡
制冷機(jī)房的群控由誰(shuí)來(lái)做？
制冷機(jī)房的群控是以設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)圖紙為基準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高效和降低運(yùn)行費(fèi)用為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)的方式主要有兩種：
一種是將空調(diào)系統(tǒng)并入樓宇控制系統(tǒng)中，由自控公司完成。過(guò)去的要求比較簡(jiǎn)單，基本上是冷水機(jī)組、水泵、冷卻塔等設(shè)備的啟停邏輯。由于自控公司技術(shù)實(shí)力參差不齊，且在空調(diào)領(lǐng)域往往沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的人才和技術(shù)儲(chǔ)備，難以勝任大型、超大型公建中的復(fù)雜空調(diào)系統(tǒng)的群控系統(tǒng)設(shè)定與調(diào)試。
另一種做法是由冷機(jī)廠家提供配套的群控系統(tǒng)。由于廠配群控系統(tǒng)需要增加投入，需要經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專(zhuān)業(yè)的運(yùn)維人員，往往在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中因?yàn)轭A(yù)算、運(yùn)維人員技術(shù)能力等原因被簡(jiǎn)化甚至取消。
現(xiàn)在隨著雙碳戰(zhàn)略的實(shí)施，空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大，大量空調(diào)廠家及專(zhuān)業(yè)機(jī)電顧問(wèn)公司開(kāi)始介入機(jī)房群控系統(tǒng)的研發(fā)投入，并聯(lián)合設(shè)計(jì)院、科研單位等推出高效機(jī)房概念并制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)制冷空調(diào)領(lǐng)域在雙碳戰(zhàn)略中的重大突破。
在制冷空調(diào)領(lǐng)域的節(jié)能減排能力也成為空調(diào)市場(chǎng)新的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)和相關(guān)廠家的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
