智能化用电管理系统(空调部分)市场技术详细调研材料.doc

智能化楼宇自控产品市场技术详细调研报告 日期 版本号 编写者(修改者) 审核 备注 2014-7-16 A 覃智 2014-8-17 B 覃智 目录 目录 1 概况 2 2、技术现状与对比 3 3、技术详细 3 3.1空调制冷的原理 5 3.3智能化产品监控原理 6 3.4压差旁路调节原理 6 3.5冷水机组的节能技术-流量控制技术 7 3.6水泵变频控制和大流量小温差技术 9 4、技术对比 18 4.1、纵向比较 18 4.2、横向比较 20 5、结论与建议 20 参考文献 20 1 概况 1.1技术调研范围 为建筑楼宇的客户提供空调节能技术服务，为建筑物的能耗管理提供科学的管理方式 1.2冷水机组节能技术汇总 1空调制冷原理 2智能化控制产品控制原理技术 3智能化控制产品监控原理技术 2流量控制技术 3大温差，小流量与水泵变频节能技术 节能效果计算公式： 节能率 = (A – B)? /? A * 100% A = 去年相同时间段未改造前同比用电量 B = 今年相同时间段完成改造之后用电量 2、技术现状与对比 国内有众多工控公司都有相应的楼宇智能化用电管理产品，并且都有多种可选择的功能模块，但其对空调系统自动化的调节都是基于以下描述的具体技术。如CQI，研华BEMS,中电技术CET，北方德瑞等。 3、技术详细 3.1空调制冷的原理 人工制冷是借助于一种专门的技术装置，通常是由压缩机、热交换设备和节流机构等组成，消耗一定的外界能量，迫使热量从温度较低的被冷却物体，传递给温度较高的环境介质，得到人们所需要的各种低温。单级蒸汽压缩式制冷是目前采用比较广泛的一种制冷方式，它是利用液体汽化时需要吸收周围热量的原理，使得周围温度降低，进而起到制冷。对完成制冷循环来说，单级蒸汽压缩式制冷机由压缩机、冷凝器、节流机构及蒸发器这四大部件组成，使用管道将这四大部件连接成一个封闭的循环系统，如下图所示 压缩机：压缩机是制冷系统的心脏，它可以将低压的气体压缩成为高压的气体。压缩机首先吸入了低温低压的气体，然后便通过活塞将其压缩，之后排出高温高压的液体，从而提供动力给制冷剂，最终完成压缩→冷凝→膨胀→蒸发的制冷循环。 冷凝器冷凝器是制冷机完成制冷循环的主要换热设备之一，是制冷剂与冷却水之间进行热交换的装置。它通过冷却水流经冷凝器中的热交换管，能将管子中的热量以很快的方式传到管子附近的空气。 节流机构节流机构不仅是一种热力装置，同时对流量也起到控制的作用。常用的节流机构有电子膨胀阀、热力膨胀阀、毛细管等。 蒸发器蒸发器是制冷四大件中很重要的一个部件，低温的冷凝“液”体通过蒸发器，与外界的空气进行热交换，“气”化吸热，达到制冷的效果。 3.2智能化产品逻辑控制原理 PID算法即比例、积分、微分控制。由于其诸多优点，如结构简单，稳定性好，调试方便等从而成为工业控制的主要技术之一。经典PID控制算法主要用于以下情况，即当被控制对象不是很复杂，可以通过建立数学模型来对系统进行理论分析时，或是对象的各项参数可以以一定的方式进行量化时，则可以用传统PID控制规律 事实上，PID算法只是控制领域诸多算法中的一种，其性能并非优于其它算法。许多不同的算法理念及研究成果都应用到了实际的工程当中，有些可能完全替代PID算法，甚至优于PID算法。但是，PID算法作为一种基本算法，其应用己经比较成熟，有其广阔的用武之地。 一个传统的PID控制器结构如下图所示: PID控制器作为一种线性控制器，其最重要的一个输入参数就是误差: e(t)=r(t)一y(t) 其中，r(t)系统的设定值，亦是期望值; y(t)是系统的反馈值，也是系统的输出值。 对于计算机处理系统来说，反馈值一般还要经过A/D变化才能转换成计算机能接收的数据。 PID算法的表达式为: 其中，Kp为比例系数，Ti为积分时间常数，Td为微分时间常数。 PID表达式中各校正环节的作用如下: 比例环节。比例环节用于成比例的反映误差信号e(t)。一旦有误差产生，就立即产生控制作用。当Kp较大时，可以很快的校正误差。但Kp太大，容易使被控制对象产生过冲，即容易出现超调;于是系统又超相反的方向抵制超调，于是就出现正超调与负超调轮换出现，即产生振荡。当Kp太小时，则控制器对误差的反应会比较迟缓，控制效果将不明显。一般来说，在误差较大时，Kp也较大;误差较小时Kp也变小。 积分环节。积分环节主要用于消除系统静态误差，提高系统的无差度。T越小，积分作用越强;反之积分作用越弱。积分环节亦可