空调冷却塔节能控制系统试验研究

【摘要】：建筑能耗占我国社会商品总能耗的27%,暖通空调能耗占建筑能耗的50%以上,而冷却塔是空调系统重要耗能设备,冷却塔的节能研究越来越受到重视。冷却塔的能耗主要集中于冷却塔风机和冷却水泵两大耗能设备上。因此,研究开发冷却塔风机和冷却水泵的节能控制方法和实用化的工程实现技术具有重要的理论和实际意义。 本文以机械通风逆流冷却塔为研究对象,建立了冷却塔热工性能试验台,开发了该试验台计算机软硬件控制系统,完成了该监控系统在试验台的安装和试验。综合考虑了冷水机组、冷却塔风机、冷却水泵三者的总能耗,试验研究了冷却塔热工性能控制,确定了部分环境湿球温度下的最优冷幅。 通过对无变频控制、风机变频控制、水泵变频控制和风机水泵同时变频控制,四种不同控制策略下的能耗比较,通过实际试验,证实了风机、水泵同时变频为最优控制策略的结论。 针对本文所建立的冷却塔试验系统,试验结果表明,风机和水泵同时变频比无变频时节电53.9%,水泵变频比无变频时节电46.7%,风机变频比无变频时节电10.4%。在冷却塔部分负荷运行工况下,同时对风机和水泵进行变频控制的。 【关键词】：冷却塔 风机 冷却水泵 变频控制 试验
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TU831.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 课题的意义9
• 1.2 国内外研究进展综述9-13
• 1.2.1 冷却塔运行控制目标10
• 1.2.2 冷却塔运行控制方式10-12
• 1.2.3 PID控制算法研究进展12-13
• 1.3 主要研究内容13-14
• 2 冷却塔热工性能试验台设计与建设14-22
• 2.1 试验台建设目的14
• 2.2 试验台基本结构及工作过程14-19
• 2.2.1 试验台基本结构14-16
• 2.2.2 试验台工作过程16
• 2.2.3 试验台主要设备选择16-19
• 2.3 试验台安装及调试19-21
• 2.3.1 试验台设备的安装19-20
• 2.3.2 试验台系统调试20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 3 冷却塔试验台硬件控制系统开发与建设22-34
• 3.1 试验台的主要控制回路22
• 3.2 试验台监测及控制点的设计22-24
• 3.3 试验台硬件控制系统设备的选择、标定及安装24-31
• 3.4 试验台硬件控制系统精度分析及系统调试31-33
• 3.4.1 试验台硬件控制系统精度分析31-32
• 3.4.2 试验台硬件控制系统调试32-33
• 3.5 本章小结33-34
• 4 冷却塔试验台软件控制系统的研发34-52
• 4.1 控制软件简介34
• 4.2 冷却塔软件控制系统原理图设计34-38
• 4.2.1 设备原理图的绘制35-36
• 4.2.2 点类型的编辑36-38
• 4.3 冷却塔开关控制逻辑的设计38-40
• 4.4 冷却塔PID控制程序的设计40-43
• 4.4.1 控制模块40-42
• 4.4.2 控制程序编写42-43
• 4.4.3 最优冷幅的选择43
• 4.5 控制器端子的设计43-45
• 4.6 控制器操作软件XL Online45-48
• 4.6.1 XL Oline的连接45-46
• 4.6.2 程序的下载与调试46-47
• 4.6.3 点趋势图的绘制47-48
• 4.7 PID控制调试试验48-51
• 4.7.1 PID参数调整48-49
• 4.7.2 控制系统效果检测49-51
• 4.8 本章小结51-52
• 5 冷却塔热工性能及冷却水系统控制试验52-65
• 5.1 冷却塔热平衡试验52-55
• 5.1.1 试验目的52
• 5.1.2 冷却塔设计参数52-53
• 5.1.3 需测定的参数53
• 5.1.4 实验条件及要求53-54
• 5.1.5 各工况测试数据的选择54
• 5.1.6 热平衡计算54-55
• 5.2 风机和水泵变频调节范围试验55-56
• 5.3 最优冷幅的确定56-58
• 5.4 冷却塔变频节能控制方法的试验研究58-64
• 5.4.1 不同工况下的控制效果58-61
• 5.4.2 不同控制策略下能耗对比61-64
• 5.5 本章小结64-65
• 结论65-67
• 参考文献67-69
• 附录1 冷却塔热平衡误差试验数据69-70
• 附录2 冷却塔变频控制试验数据70-72
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况72-73
• 致谢73-74

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