Page 113 - 生态建筑学下高层建筑设计研究

第四章 高层建筑设备系统设计

2. 空调水系统变水量调节
早期建筑中央空调系统由于自动化程度较低、控制功能单一，空调水系统的
变水量控制力度薄弱，偶尔出现水流量过大问题，由此造成减弱系统温度差、降

低换热效率、恶化机组运行工况和加大电能损耗量等一系列后果，这也是中央空
调系统节能效果不佳问题的主要成因。因此，需要应用 PLC 控制器与变频器来
增设空调水系统变水量调节功能。在早期中央空调节能改造项目中，普遍采取变
频器 PID 控制的方式，此类方式有着操作简单、运行可靠、易于实现的优势，但

需要在控制系统中建立极为精准的数学模型，如果模型参数准确性未得到有力保
障，将会影响空调水系统变水量调节效果与整体节能效果，考虑空调水系统工作
环境较为复杂，PID 控制方法并不适用。因此，需要在空调水系统变水量调节改
造方案中采取新兴的模糊控制方式，采取模糊逻辑推理算法，结合已掌握信息与

知识库内存储知识来分析空调水系统实际运行情况与变水量调节需求，基于算法
输出值进行智能决策，以此来强化空调水系统的环境自适应能力，减少外界因素
造成的干扰系数，取得理想的非线性时变性对象控制效果。
3. 冷却水泵节能改造

在冷却水泵节能改造环节，需要组合应用到 PLC 装置与变频器设备，结合
高层建筑中央空调系统运行情况，预先采取手动调节方式开展冷水水泵变频调试
试验，手动将变频器设备调节至不同频率，同步观察冷却水量、冷凝器出水温度
变化情况，根据试验结果来设定变频器的最小、最大工作频率等运行参数，以冷

凝器出水温度为例，出水温度与变频器工作频率保持正比关系，出水温度越高，
则变频器工作频率越高。随后，将温度变送器与变频器保持连接状态，由 PLC
装置自温度模块来采集冷凝器出水温度、回水温度等中央空调系统运行数据，计
算出回水温度差值，向温度变送器输出控制指令，由温度变送器将温度变化转为

电压发送至变频器，以此来调节变频器工作频率，实现温度实时控制目的。例
如，在第四军医大学口腔医院门诊大楼中央空调系统节能改造项目中，采用变频
技术，对冷冻水泵、冷却塔等级以及冷却水泵进行改造处理，根据系统节能测试
结果与长期运行情况来看，较之节能改造前，中央空调系统的全年平均总能耗减

少 27%。
变频驱动改造方法也适用于冷冻水泵，采取定压差控制方式，在冷冻水泵环
路的远端支管上设置若干数量控制器，控制器持续采集各条远端支管的压差信号，

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