高效节能集成冷冻站专题讲座PPT.ppt

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1、,集成冷冻站的工程实例,集成冷冻站的高效节能控制技术,集成冷冻站概述,目 录,北京星美电子设备有限公司简介,集成冷冻站的系统集成技术,北京星美电子设备有限公司介绍,北京星美电子设备有限公司（简称“北京星美电子”）是1992年成立的中外合资企业，于2007年改制为内资企业。公司主要经营业务是响应中国政府的号召，大力推广节能先进技术和节能产品。2006年开始把目前世界上最先进的加拿大S.A.阿姆斯壮公司IPP-CWH超高效集成冷冻站和IPC11550超高效冷冻站节能控制系统引进中国。经过多年的深化研究，开发出符合中国国情的超高效预制式集成冷冻站，并已获批国家专利。公司经营理念是要把世界上最先进、最

2、高端的节能技术引进中国，全面推广超高效节能产品，为中国政府提出的节能减排任务和目标作出最大的贡献。公司战略目标是争取在高端节能领域始终发挥主导性作用，保持重要领先地位，成为技术最先进、服务最优质的一流企业。围绕这一目标，北京星美电子与中国政府、行业协会、各大建筑设计院、全国节能专家，以及高端客户进行了广泛接触与沟通，得到了一致好评。中央政府采购网和国务院机关事务管理局采购网已经将该产品纳入采购目录，并被国务院机关事务管理局指定为试点应用节能产品。公司于2007年与中国航天科技集团旗下北京卫星制造厂合作，利用航天尖端的技术与人才，设计与生产集成冷冻站产品，北京星美电子负责市场的拓展与开发。目前，

3、IPC11550超高效冷冻站节能控制系统已在湖北省武汉市琴台音乐厅、武汉市辛亥革命博物馆、武汉博览中心、武汉市民之家、山东烟台513所、北京地铁等大型公共建筑首次安装运行。,集成冷冻站概述,集成冷冻站是将中央空调的机房设备，包括冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、定压补水系统、水处理系统、管道阀门及控制系统等设备系统化、智能化、集成化，在工厂预制生产而形成一个完整的产品。,集成冷冻站是在引进、消化、吸收世界新技术基础上，再创新的暖通新技术和新产品，拥有国家知识产权的专利产品.,集成冷冻站概述,产品结构形式一,产品结构形式二,集成冷冻站概述,集成冷冻站产品的主要形式,机电安装公司,传统冷冻站,

4、主机机组,空调循环水泵,冷却塔,控制系统,定压补水,水处理设备,阀门,系统整体性能,？,集成冷冻站与传统冷冻站的比较：传统冷冻站是由建设单位根据设计院的初步设计采购冷冻站主体设备，然后由机电安装公司在现场安装的暖通工程。,集成冷冻站概述,传统冷冻站存在什么问题？传统冷冻站是一项责任主体分散的工程项目，各方只对自己工程内容负责，缺乏系统工程思想，实测运行效率为1.0-1.2Kw/Ton；传统冷冻站在现场施工，占地面积大、不同专业交叉作业时间长、协调管理费用高、材料浪费大；传统冷冻站一般采用独立、简单控制方式，各个主耗电设备控制缺乏关联性，设备运行匹配性差，节能效果不明显。,集成冷冻站概述,集成冷

5、冻站概述,工厂预制现场拼装,集成冷冻站,主机机组,空调变频循环水泵,变频冷却塔,集成控制系统,水处理设备,相关管道和阀门附件,系统整体性能,！,集成冷冻站是以高效节能的关联预测控制系统为核心，在设计院初步设计的基础上，开展二次深化设计和三维仿真，对各相关设备进行参数优化，通过工厂预制、模块运输、现场拼装的机电一体化系统级产品。,集成冷冻站的特点优势,通过高效节能的关联预测控制系统，实现各主要设备的协同关联高效运行，节能率达到20%-50%；通过结构优化设计和三维仿真设计，实现了对冷冻站的整体最优布局，节省了1/3以上的占地面积和10%以上的材料耗费，并且能够灵活适应特定的安装空间要求；通过工厂

6、预制生产，以科学的工艺方法和严格的质量体系保证了产品质量，同时避免了工程现场的交叉施工，缩短现场建设周期；通过智能控制技术实现了无人值守自动运行且操控简单，后期维护方便，可大幅降低系统运行费用和维护难度。,集成冷冻站概述,核心技术：系统集成技术,所谓系统集成，就是运用整体化结构设计思路，通过各项专项技术，将各个分离的设备、功能和信息等集成到相互关联的、统一和协调的系统当中，使资源达到充分共享，实现集中、高效、便利的管理。系统集成的本质是最优化的综合统筹设计，系统集成所要达到的目标是系统的整体性能最优。系统集成不是选择最好产品的简单行为，而是要实现各部分较劣但总体可以优化。系统集成不是简单的设备

7、供货，它体现更多的是系统设计、组织的技术和能力，体现的是对各个部分之间的最优匹配的技术和能力。,核心技术：系统集成技术,集成冷冻站的系统集成技术,高效集成冷冻站,核心技术：系统集成技术,暖通空调系统中的冷冻站，是一个多设备构成，需要联合协调运行而体现综合性能的有机整体，本质上是一个系统工程。而目前国内冷冻站的工程管理，普遍采用对各设备分开招标，暖通、强弱电专业分别进行安装的形式，并没有按照系统工程来组织，造成冷冻站从占地面积、施工质量、设备运行、整体性能等方面都不理想。因此，为了减小冷冻站的占地面积、降低现场施工难度、使冷冻站综合性能达到最优，必须将系统集成技术引入了冷冻站建设。北美国家对冷冻

8、站建设一直都是由集成商总体负责完成。,冷冻站建设本质是一个系统工程,核心技术：系统集成技术,集成冷冻站的设计（二次深化设计内容）,水系统二次深化设计及设备最优选型匹配；集成冷冻站整体机构设计：整体布局、系统集成优化、管道布置及固定、控制系统设备布置、底座设计及模块的划分，最后进行系统的三维仿真；集成冷冻站承载结构力学分析与仿真校核；集成冷冻站控制系统的设计：根据设备的选型、冷冻站空间布局及业主的相应需求，对控制系统的软硬件结构和功能进行深化设计；集成冷冻站系统集成过程的工艺设计。,集成冷冻站整体结构及布局优化设计,核心技术：系统集成技术,北京地铁郭公庄站设计院设计冷冻站机房图纸,集成冷冻站整体

9、结构及布局优化设计,核心技术：系统集成技术,深化设计后冷冻站机房图纸比原设计的传统冷冻站节约面积1/2,北京地铁郭公庄站集成冷冻站整体结构设计及三维仿真设计,核心技术：系统集成技术,管道变形仿真,动载荷应力曲线,综合位移云图,应力分布云图,集成冷冻站的结构仿真校核,核心技术：系统集成技术,二维图纸深化设计,核心技术：系统集成技术,模块化吊装运输,核心技术：系统集成技术,核心技术:系统集成技术,通过系统设计，实现了设备的最优选型匹配和系统的最佳工作性能。通过模块集成，采用二次优化设计和三维仿真设计，实现了现有结构的最优布局，实现模块化运输并方便后期的维护；通过结构优化设计和工厂预制，节省了占地面

10、积和部分材料费用。通过工厂预制，采用科学的工艺方法和现场专业的产品技能工人，保证了产品的整体质量；同时避免了工程现场的交叉施工，缩短了建设周期。,系统集成的优势体现,核心技术：高效节能控制技术,集成冷冻站采用的是第三代控制系统：第一代：基于设备运行的起停控制和面向水泵的简单变频控制，依赖于运营人员的经验操控；第二代：基于简单独立控制的集中群控系统或模糊控制系统，能实现智能化，节能效果不明显；第三代：基于多变量关联的按需主动控制系统，智能化、高效节能、稳定可靠。,核心技术：高效节能控制技术,传统冷冻站的控制方式基于负荷加减机；冷却水定流量,冷冻水温度重置；单变量，相互独立的PID反馈控制环路。,

11、冷冻水循环和冷却水循环控制相对独立，不能实现系统能耗的综合优化控制。仅关注水泵节电，忽略了系统能耗可能上升。容易发生振荡，运行稳定性差。系统无法提供流量、压差、温度多重保护，安全保护不完整。,传统控制方法的不足,核心技术：高效节能控制技术,冷冻站关联预测控制系统基于获得国家专利的关联控制方法，对冷冻站系统进行整体能耗优化，并通过对中央空调水系统末端负荷数据的建模仿真计算，预测出下一时段中央空调系统的冷量需求，对冷冻站系统进行主动前馈控制，实现冷冻站系统的高效稳定运行。专利：“一种中央空调冷冻站节能控制系统”，201020652699.7；专利：“一种中央空调冷冻站节能控制系统及控制方法”，20

12、1010582118.1。,核心技术：高效节能控制技术,核心技术：高效节能控制技术,1.关联预测控制原则 控制原则1-“按需主动控制”控制原则2-“自然曲线”控制原则3-“相等边际效能原则”2.嵌入此控制策略的标准化产品3.选用变频冷冻机和变频水泵，形成多变量系统,如何提高空调系统的运行效率？,当控制系统感知到系统的负荷需求时，能够实时的按照程序预设的冷冻机、冷冻泵、冷却泵和冷却塔对应的最佳功率关系，主动调节系统内各设备运行在最节能状态。,控制原则1：按需主动控制,核心技术：高效节能控制技术,自然曲线让冷冻机等主要耗电设备工作在性能最优的最佳效率曲线附近。,控制原则2,核心技术：高效节能控制技

13、术,相等边际效能原则在主要设备上选择有效的供电分配，达到以最小供电获得最大冷量。,控制原则3,核心技术：高效节能控制技术,各设备单位供电增量所带来冷量贡献一致将获得最佳的系统性能。,控制原则3,核心技术：高效节能控制技术,通过关联预测控制系统，实现集成冷冻站大幅度节能，相比传统冷冻站能够节能20%-50%。,核心技术：高效节能控制技术,关联预测控制系统柜式组合,核心技术：高效节能控制技术,嫦娥一号,关联预测控制系统挂式组合,核心技术：高效节能控制技术,系统总览界面,图形化操作界面直观易学，操作简便。,工作性能界面,核心技术：高效节能控制技术,冷冻机操作,水泵操作,冷却塔操作,核心技术：高效节能

14、控制技术,登陆界面,通讯设置,预设三个等级登陆密码，安全性好。方便的通讯参数设置，可满足多种通讯协议要求。,核心技术：高效节能控制技术,记录导出,动态趋势显示,直观显示各设备动态运行参数曲线。冷冻站详细运行记录可方便地导出到移动存储介质上。,核心技术：高效节能控制技术,多变量关联控制，提高系统整体效率，冷冻站年均效率提高20%-50%;嵌入设备效率特性曲线，提高设备单体运行效率;智能前馈系统保证系统真正实现全自动稳定可靠运行；设备低速运转而非频繁起停，减低设备磨损、噪音和振动，延长其寿命;软件图形监控界面信息丰富、易于操作。,综述：关联预测控制系统的优势体现：,核心技术：高效节能控制技术,集成

15、冷冻站的应用领域,大中型公建项目的舒适性空调制冷需求：如展览馆、博物馆、音乐厅、剧场、机场、车站、地铁、医院、学校、政府办公楼等；大中型商用项目的舒适性空调制冷需求：如宾馆、酒店、商贸超市、写字楼、高档楼盘等；化工、电子等行业的工艺制冷需求：如制药、钢铁、造纸、电路板生产、电子芯片制造行业等；大中型数据机房及控制间的设备制冷需求：如银行数据灾备中心机房，大型的数据计算中心、工业控制间等；特殊工业厂房与设施的特殊制冷需求：如航天领域生产厂房及装配厂房的工艺制冷需求、舰艇及船舶的制冷需求、核工业厂房的制冷需求等。,集成冷冻站工程实例,武汉琴台音乐厅是武汉市政府投资兴建的大型现代文化设施，中央空调冷

16、冻站总制冷容量5355Kw。,冷冻站组成：3台变频离心冷水机 4台变频冷冻泵 4台变频冷却泵 3台变频冷却塔 1套高效节能控制系统设计顾问：广州珠江外资建筑设计院安装时间：2009年5月,中国第一套全变频全自动冷冻站,集成冷冻站工程实例,武汉国际博览中心是一个集会展、科技、商务、旅游于一体的超级博览城，项目建设用地6000多亩，总建筑面积达240万平米以上。主要包括武汉国际博览中心展馆区（建筑总规模45.75万平方米）和武汉国际博览中心国际会议中心（建筑总规模8.34万平方米）。,冷冻站组成：4台高压离心式冷水机组 2台地源热泵机组 8台一次变频冷冻水泵 18台二次变频冷冻水泵 8台变频冷却水

17、塔 14台变频冷却塔 1套高效节能控制系统设计顾问：武汉市建筑设计院 安装时间：2011年3月,中国目前最大的预制式集成冷冻站,集成冷冻站工程实例,武汉辛亥革命博物馆（新馆）使武汉市政府投资4.14亿元打造的国家级博物馆重点项目。博物馆总建筑面积2.2万余平方米，是一个现代化、智能化、具有鲜明时代特征和武汉人文蕴含的专题博物馆。,冷冻站组成：2台磁悬浮离心式冷水机组 3台变频冷冻水泵 3台变频冷却水泵 2台变频横流式冷却塔 1套全变频高效节能控制系统设计顾问：武汉市建筑设计院 安装时间：2011年5月,中国第一套全变频磁悬浮预制式集成冷冻站,集成冷冻站工程实例,北京地铁9号线郭公庄站为北京地铁

18、9号线的始发站，并且为16号线、房山线终点站以及和9号线的换乘枢纽站。因其作为枢纽站的典型性，郭公庄站已被北京地铁确认为集成冷冻站科研示范站，成为公共建筑节能环保的典范。,冷冻站组成：4台变频磁悬浮离心式冷水机组 4台变频冷冻水泵 4台变频冷却水泵 4频横流式冷却塔 1套全变频高效节能控制系统 设计顾问：北京市城建设计研究院 安装时间：2011年6月,集成冷冻站工程实例,山东航天电子技术研究所是山东省唯一一家从事航天高科技研究的整编制科研事业单位。其中的星船载设备综合楼是国内一流的航天器机电产品研发中心及洁净厂房，总建筑面积16119平方米，建筑高度36.6m。,冷冻站组成：2变频离心式冷水机组 2 变频冷冻水泵 2变频冷却水泵 2变频横流式冷却塔 1套全变频高效节能控制系统设计顾问：北京市工业设计研究院安装时间：2010年12月,