北京华瑞志诚能源科技有限公司   

Bei Jing Hua Rui Zhi Cheng Energy Technology Co,.Ltd

拼搏、创新 、守正、承担

锅炉及空调系统节能改造

我公司的节能控制技术【可选项】

　 自控节能及安全技术概述：

   我公司拥有远程手机APP监控【可选项】，这增加了一种管理手段，大幅降低管理工作量的同时，极大的方便了操作和监管，使得节能效果更好，更能保证温度要求。
   节能技术手段是精准控制出发，分时分区分温控制、变频调节循环水泵、气候补偿控制、都是精准控制技术。就是通过先进的技术手段，减少不必要的能源浪费，达到节能减排的目的。例如：分时分区分温控制：根据建筑物供暖时间不同，精准供暖。在上班时间给工作空间供暖，休息区为保温低温运行；休息时间则相反。我们可以多设定时间段，就能提前准确保证供暖需求。例如：气候补偿控制：根据室外环境温度，调整供暖温度，就是早上冷，供暖温度高一点，中午热，就可以减少供暖温度1℃到2℃。
   如何保障正常、安全供暖：
其一，我们做了充分的数学模型理论，根据多种不同的供暖模式进行分析，总结出最有效的，最安全的供暖方式。
其二，我们利用先进的自动化技术，比如我们这里会用到多种无线通讯技术，实时监测和远程控制，现场的情况在我们北京公司总部或者任意联网的计算机就可以看到和控制，我们的技术团队还可以通过手机APP远程监测和控制，用于远程故障在线诊断。这些运行工况和运行数据，监管者都能同时看到。
   我们还有许多技术手段，综合而言，在先进技术成熟的科学环境下，我们可以很方便的掌控供暖情况，首先保障供暖和安全，尽最大可能节能减排。

　

1、多台联动自动分配负荷技术

　机组启动台数控制：根据设定温度值和冷热负荷大小，自动控制机组启动台数、自动选择启动某台机组。

2、大气补偿技术

   气候补偿控制：根据室外温度，自动调整冷热负荷大小。例如冬季模式，早上和晚上的时候天气冷，热负荷自动线性调大；中午左右，热负荷自动线性调小，是人体感受比较舒适，不会出现燥热，是节能的一种重要手段。 分时分温控制：把一天24个小时分出多个时间段，分别设定不同的温度值，配合气候补偿，达到精准控制温度，是节能的一种重要手段。

3、水泵自动切换技术

   故障自动备投：循环水泵基本都配有备用水泵，当正在使用的水泵出现故障并报警后，自动投入备用循环泵，使系统在人员忽略的时候，能保障正常运行。 运行时间均衡控制：使循环水泵投入轮换使用。不至于出现，工作水泵一直不停运行，备用泵一直不用而腐蚀生锈。

4、水泵变频技术 

   温度+变频控制：循环水泵提供供水的压力和流量，首先保证系统压力扬程满足系统要求，其二根据回水温度控制水泵的频率，从而控制水流量。采用精准控制方式，控制水泵在合理的频率下运行，达到节能减排的目的。
最低频率控制：系统对压力和流量有最低要求、机组也有要求，机组基本是定量的流量要求，但是系统对压力和流量有可能变化，压力和流量又相互影响保持一种曲线关系，为了保证系统水力平衡、机组正常运行等情况，对循环水泵的最低频率有一个控制，最低频率可能是30HZ，也可能是大于30HZ的某一个值，这个根据系统运行时的工况自动判断。

   水泵是供水工程中主要的动力设备,在给水系统中,一般水泵站电耗占给水系统总电耗的70%以上,在给水系统的运行费用构成中居第一位,这些能耗中,有一部分是多余的能耗浪费掉了。为了满足给水系统用水量及水压的要求,应该对水泵进行工况调节。如果用传统的机械阀门调节方法来改变泵的工况(压力及流量大小),其能量损失非常大。因此需用一种新的节能效果显著的调节方法—变频调速法来调节泵的工况。它能使泵所提供的压力和流量正好满足供水系统的需求,没有多余的能量浪费。因此变频调速技术是一项节能技术,采用这项技术对能源资源的合理利用,环境保护都有十分重大的意义。
   变频器(Variable-frequency Drive，VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等工作原理。

   主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。

折叠整流器
   折叠平波回流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。
  折叠逆变器
  同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。
控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。
（1）运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。
（2）电压、电流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。
（3）驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。
（4）速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。
（5）保护电路：检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。
  节能原理：
  变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输入功率大，且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时，如果流量要求减小，通过降低泵或风机的转速即可满足要求。
电动机使用变频器的作用就是为了调速，并降低启动电流。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC），这个过程叫整流。把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”(逆变器)。一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。变频器输出的波形是模拟正弦波，主要是用在三相异步电动机调速用，又叫变频调速器。对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器，要对波形进行整理，可以输出标准的正弦波，叫变频电源。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本身就被命名为“inverter”，即：变频器。
  变频节能效果计算：
变频不是到处可以省电，有不少场合用变频并不一定能省电。 作为电子电路，变频器本身也要耗电（约额定功率的3-5%）。一台1.5匹的空调自身耗电算下来也有20-30W,相当于一盏长明灯. 变频器在工频下运行，具有节电功能，是事实。但是他的前提条件是：
第一：大功率并且为风机/泵类负载；
第二：装置本身具有节电功能（软件支持）；
第三：长期连续运行。
  风机采用变频调速技术的节能原理：

由上表可以看出，频率f小幅度减小对节能率会产生很大影响。综合考虑现场空调机组使用情况，建议逐步改造风机变频，采用风机变频系统节能率可以达项目到6％~10％。
　

5、分时分区控制

   根据多功能厅使用功能，设置多功能厅为一个独立区，称之为分区；在不同的时段使用，称之为分时；在不同的时段设置不同的温度，称之为分温。 多功能厅入户管道上增加一个电动调节阀和一个室内温度传感器或回水温度传感器。第一不用增加机组和水泵的数量，第二客人都去开会，客房人员必定减少一部分，综合合理利用了能源。
    宿舍楼和办公楼使用热量的时间不同，例如正常各需要一台机组，共2台机组。但是宿舍晚上使用，办公楼白天使用，通过电动阀门控制流量，1台机组白天供办公楼，晚上供宿舍楼，这样可以减少设备前期投资成本，实现空调热泵或锅炉机组供热的效率化。

分时分区分温控制技术一般应用于供热时间不同、供热温度要求不同、夜间或节假日期间公共建筑或独栋建筑节能改造系统中；同一个热源，可能有不同的供热区域、供热量或供热时间需求；
4.1分时分区分温控制技术

例如：上图中，同一冷/热源既带有居住建筑（需24小时供暖）还负责办公建筑（工作日8：00—18:00需供暖），不同建筑的需热量不一样末端的室内温度要求也不一样，这样就需要在系统中加装分时分区分温控制装置来满足需要。
配置分时分区分温功能模块，可分多个时间段对气候补偿器的运行参数进行修正。每个独立的供暖循环都可设定自己的供暖运行曲线，编制自己的供暖时间程序，如：针对办公楼实现白天高温运行，夜间降热运行，降热的温度差值可以调整，实现按需供热。控制原理图如下：

   分时控制系统通过对供回水温度及室内外温度的检测，根据室内负荷变化调节进入室内的循环水流量。当室内负荷降低时，减小电动调节阀开度，减少进入室内的循环水流量；当室内负荷增加时，则增大电动调节阀开度，增加进入室内的循环水流量，以此满足室内负荷需求。
   在满足建筑供热舒适度的情况下，单体建筑节能率可达到7%~15%。

6、水力平衡调节措施

水力平衡调节
  定义：在热水供热系统以及空调冷冻水系统中各热（冷）用户的实际流量 与设计要求流量之间的不一致性称为该用户的水力失调。 水力失调的程度可以用实际流量与设计要求流量的比值X来衡量，X 称水力失调度。X = QS/QJ（QS：用户的实际流量，QJ：用户的设计要求流量）水力平衡是指网路中各个热用户在其它热用户流量改变时保持本 身流量不变的能力。

水力失调和水力平衡的分类：
静态水力失调和静态水力平衡：
静态水力失调和静态水力平衡： 由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道特性阻力数比与 设计要求管道特性阻力数比值不一致， 从而使系统各用户的实际流量与设计要求流量不一致，引起系统的水力失调，叫做静态水力失调。 静态水力失调是稳态的、根本性的，是系统本身所固有的，是当前我国暖通空调水系统中水力失调的重要因素。 通过在管道系统中增设静态水力平衡设备（水力平衡阀）对系统管道特性阻力数比值进行调节，使其与设计要求管道特性阻力数比值一致，此时当系统总流量达到设计流量时，各末端设备流量均同时达到设计流量，系统实现静态水力平衡。
动态水力失调和动态水力平衡：
动态水力失调和动态水力平衡： 当用户阀门开度变化引起水流量改变时， 其它用户的流量也随之发生改变， 偏离设计要求流量， 从而导致的水力失调， 叫做动态水力失调。 动态水力失调是动态的、变化的，它不是系统本身所固有的，是在系统运行过程中产生的。
水力不平衡的危害：
1) 系统冷热不均现象。假设水系统各个末端的阻力相同，各支管管径相同，则近端支管的水量会多于远端支管的水量，原因是近端支管的资用压头大于远端支管。系统越大、支管数越多、干管越长、干管比摩阻越大，失调的现象越严重。如果某个支管阻力过大，会造成水量的不足。水量分配的不平衡，就会造成系统冷热不均现象。
2) 水力不平衡会造成系统水流量过大，从而使水泵运行能耗过高。
3) 水力不平衡会造成系统远端用户流量过低，使系统稳定时间过长。
水力平衡调试技术
水力平衡是保证其他节能措施能够可靠有效运行的前提。水系统水力平衡调试的实质就是将系统中所有流量同时调至需求流量。以下主要阐述系统调试方法，使所有流量同时达到设计值。因地、因时制宜，结合比例法和温差法，综合调节。整体节能率可以达到3%~6%。