張福玲

摘要：本文介紹了智能控制技術(shù)在潘三中央空調(diào)節(jié)能改造中的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用，從節(jié)能分析、技術(shù)原理、改造方案、先進(jìn)適用性、經(jīng)濟(jì)比對(duì)等方面進(jìn)行了探討，通過對(duì)節(jié)能技術(shù)的方案論證和經(jīng)濟(jì)收益分析，論證了舊有能耗設(shè)備技術(shù)改造的可行性和必要性，在節(jié)能、環(huán)保、降損的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了礦井設(shè)備的理論和現(xiàn)實(shí)的技術(shù)性和適用性，為礦井其它能耗項(xiàng)目的節(jié)能改造提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞： 中央空調(diào)? 節(jié)能改造? 模糊控制?? 技術(shù)比對(duì)?? 經(jīng)濟(jì)分析

一、前言

中央空調(diào)是礦井生產(chǎn)和辦公場(chǎng)所不可或缺的重要設(shè)備之一，但中央空調(diào)在改善和提高礦井內(nèi)部作業(yè)環(huán)境質(zhì)量的同時(shí)，也帶來了較高的能源消耗，大大增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在煤礦生產(chǎn)辦公樓和生活福利樓中，中央空調(diào)的能耗約占整個(gè)建筑物總能耗的80%左右。在國(guó)家強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排的大環(huán)境下，淮南礦業(yè)集團(tuán)全面推行以效益為中心的管理理念的同時(shí)，如何既能滿足空調(diào)致冷供熱需求，又能降低空調(diào)的能耗，則是我們機(jī)電管理人員當(dāng)下需要解決的一個(gè)重要課題。

二、節(jié)能技術(shù)背景分析

中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通常按服務(wù)面積、氣溫限度來計(jì)算其最大負(fù)荷，并以其最大冷（熱）負(fù)荷的1.2—1.5倍確定空調(diào)主機(jī)的裝機(jī)容量及空調(diào)水系統(tǒng)的供水流量。然而，實(shí)際上潘三礦每年出現(xiàn)天寒或炎熱的的時(shí)間較為短促，這決定了會(huì)堂的中央空調(diào)系統(tǒng)在大部分時(shí)間是在部分（低）負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，實(shí)際的空調(diào)負(fù)荷只有設(shè)備設(shè)計(jì)能力的50%左右，因此出現(xiàn)了“大馬拉小車”的現(xiàn)象，又因潘三的中央空調(diào)為電廠的熱電冷聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，空調(diào)運(yùn)行中，不但浪費(fèi)大量電廠蒸汽，而且還帶來了空調(diào)設(shè)備空耗磨損，造成空調(diào)壽命縮短等一系列提高運(yùn)行費(fèi)用、增加維修成本的遺留問題。

三、節(jié)能技術(shù)概況與控制原理

（一）? 技術(shù)概況

當(dāng)前，淮礦煤業(yè)公司正逐步推行井上下生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，努力實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的“信息化、自動(dòng)化、機(jī)械化、智能化”，“四化”融合必然催生更多生產(chǎn)電氣設(shè)備和電氣系統(tǒng)的淘汰和改制，隨著自動(dòng)化、智能化控制技術(shù)在煤礦的大量應(yīng)用，智能控制技術(shù)相應(yīng)地在中央空調(diào)控制領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。與傳統(tǒng)的恒溫差、恒壓差PID調(diào)節(jié)控制方式不同，中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)將系統(tǒng)智能控制技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行整合，可使空調(diào)主機(jī)節(jié)能15-25%，水泵、風(fēng)機(jī)節(jié)能50%～60%（中央空調(diào)系統(tǒng)綜合節(jié)能達(dá)30%～40%）。

（二）? 系統(tǒng)控制原理

空調(diào)的智能控制是以計(jì)算機(jī)邏輯演算為原理的集成智能控制，尤其適合于中央空調(diào)這樣復(fù)雜的、不可預(yù)見性的和時(shí)變性系統(tǒng)的控制?；诳照{(diào)自動(dòng)控制的變頻調(diào)速方式可以實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)水系統(tǒng)真正意義上的可變溫差、可變壓差、可變流量運(yùn)行。

四、節(jié)能改造的具體方案

1? 系統(tǒng)情況

潘三小禮堂，空調(diào)使用面積約1000M²，空調(diào)設(shè)計(jì)總制冷量20冷噸，配置離心式空調(diào)機(jī)組1臺(tái)功率37kW;冷凍水泵2臺(tái)，電機(jī)功率4kW;循環(huán)水泵2臺(tái)，功率4kW;冷卻塔1臺(tái)，風(fēng)機(jī)電機(jī)功率7.5kW。中央空調(diào)系統(tǒng)原設(shè)計(jì)為定流量運(yùn)行，無自動(dòng)控制系統(tǒng)。

小禮堂中央空調(diào)全年運(yùn)行240天左右，每天平均運(yùn)行時(shí)間在7小時(shí)左右，中央空調(diào)系統(tǒng)年平均總耗電約8.9萬kWh，電費(fèi)支出9.79萬元左右，平均每日使用電廠蒸汽12噸，全年共用蒸汽2880噸，以每噸蒸汽180計(jì)，全年共支出蒸汽費(fèi)用51.8萬元;使用智能控制技術(shù)對(duì)該禮堂中央空調(diào)系統(tǒng)（主機(jī)、冷凍水泵、冷凍水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)）進(jìn)行變流量節(jié)能改造則可一定程度地節(jié)約用電減少熱蒸汽的使用量。

2? 系統(tǒng)配置及構(gòu)成

2.1 ?系統(tǒng)選型

依據(jù)小禮堂中央空調(diào)系統(tǒng)的具體配置，并按雙電源供電的要求，中央空調(diào)智自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)備作如下相應(yīng)的配置。

一臺(tái)型號(hào)為BKS2003型自動(dòng)控制柜;

一臺(tái)編號(hào)型號(hào)為FBQ2003T-4型冷卻水泵智能控制柜;

一臺(tái)編號(hào)型號(hào)為FBQ2003T-4型循環(huán)水泵智能控制柜;

一臺(tái)型號(hào)為FJX-4型冷卻塔風(fēng)機(jī)智能控制箱。

裝設(shè)流量計(jì)、水溫傳感器件、水流壓差傳感器等，對(duì)中央空調(diào)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集。

2.2 系統(tǒng)配置

2.2.1冷卻水模糊控制系統(tǒng)

冷卻水變流量模糊控制系統(tǒng)配置了型號(hào)為FBQ2003T-4型2套冷卻水泵智能控制柜分別控制CTP-1、CTP-2 、2臺(tái)4KW冷卻水泵。

于冷卻水進(jìn)、出總管上分別安裝水溫傳感器。

2.2.2冷卻塔風(fēng)機(jī)模糊控制系統(tǒng)

冷卻塔風(fēng)機(jī)變流量模糊控制系統(tǒng)配置了編號(hào)型號(hào)為FJX-4型1套冷卻塔風(fēng)機(jī)智能控制箱用于控制冷卻塔風(fēng)機(jī)。

五、實(shí)際應(yīng)用效果

（一）安全可靠性和節(jié)能效果

潘三小禮堂中央空調(diào)系統(tǒng)通過安裝智能控制系統(tǒng)實(shí)施節(jié)能改造后，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明：

1、系統(tǒng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠，各項(xiàng)性能與功能指標(biāo)到達(dá)設(shè)備技術(shù)設(shè)計(jì)要求;且系統(tǒng)較為直觀，自動(dòng)化程度較高，能及時(shí)、準(zhǔn)確地自動(dòng)跟蹤末端空調(diào)負(fù)荷運(yùn)行狀況;

2、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了空調(diào)泵組的軟啟動(dòng)、軟停止、運(yùn)行平滑穩(wěn)定，較大地改善了設(shè)備的啟停性能和運(yùn)行磨損;

3、實(shí)現(xiàn)了中央空調(diào)系統(tǒng)最大限度的節(jié)能，加上變頻控制，系統(tǒng)（主機(jī)、循環(huán)水泵、冷凍水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)）綜合節(jié)電率達(dá)24.89%。

（二）節(jié)能效果及社會(huì)效益

節(jié)能改造前，該項(xiàng)目年耗電8.9萬kWh，電費(fèi)9.79萬元。

實(shí)施節(jié)能改造后，每年節(jié)約：

電量2.69萬kWh，每年減少電費(fèi)支出2.86萬元人民幣（按系統(tǒng)綜合節(jié)能率30.3%，綜合電價(jià)1.1元/kWh計(jì)算）。

熱蒸汽量872.64噸，每年減少蒸汽支出15.71萬元（按系統(tǒng)綜合節(jié)能率30.3%，蒸汽用價(jià)180元/T計(jì)算）。

當(dāng)前，淮南礦業(yè)集團(tuán)公司充分踐行“一切為了發(fā)展? 一切為了職工”的企業(yè)宗旨，著力改善井下生產(chǎn)和作業(yè)環(huán)境，逐步實(shí)現(xiàn)井下工作面的致冷系統(tǒng)全覆蓋，改變以往采掘工作面的高溫潮濕悶熱的極端惡劣生產(chǎn)狀況，既為職工謀福利，也使得礦井的安全生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)化工作大踏步前進(jìn)，但大范圍的空調(diào)致冷裝備的使用也意味著電力能源、人工維修、設(shè)備購(gòu)置方面的巨大投入，此節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用將極大地促進(jìn)潘三整體中央空調(diào)和井下致冷裝備的改制工作，有力推進(jìn)潘三向綠色能源和清潔能源企業(yè)的逐步邁進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 《變頻器應(yīng)用技術(shù)》，陶權(quán)，吳尚兵，華南理工大學(xué)出版社，2011[2]

[2] 《中央空調(diào)》，何青，何耀，冶金工業(yè)出版社，2009[3]

[3] 《制冷裝置及其自動(dòng)化》，鄒根南機(jī)械工業(yè)出版社，2002[6]