中央空调模糊控制技术简介

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1、中央空调模糊控制技术简介BKS2003中 央 空 调 管 理 专 家 系 统 积 极 地 争 取 所 有 可 能 挽 回 的 能 量 为 什 么 能 节 约 这 么 多 能 源 ？ 原 因 有 两 个 方 面 ：一 、 中 央 空 调 存 在 巨 大 的 节 能 空 间 空 调 设 计 容 量 的 冗 余 空 调 负 荷 的 变 动 性 传 统 的 定 流 量 控 制 方 式 的 弊 端 二 、 BKS 采 用 了 先 进 的 智 能 模 糊 控 制 技 术BKS是 汇 通 华 城 楼 宇 科 技 有 限 公 司 在 多 年 的 中 央 空 调 节 能 控 制 领 域里 探 索 、 研 究 、

2、 实 践 和 试 验 的 基 础 上 ， 提 出 的 一 套 完 整 的 科 学 的 解决 方 案 ， 将 当 今 多 种 先 进 技 术 集 合 应 用 于 中 央 空 调 系 统 控 制 ： 计 算 机 技 术 模 糊 控 制 技 术 系 统 集 成 技 术 变 频 调 速 技 术开 创 了 暖 通 空 调 领 域 一 个 重 要 的 发 展 方 向 智 能 模 糊 控 制 。 节能的根本出路在于技术进步 中 央 空 调 系 统 的 特 征 : 时 滞 、 时 变 、 非 线 性 、 多 参 量 且 参 量 之 间 耦 合 很 强 的 复 杂 系 统 。 其 复 杂 性 表 现 为 ： 结

3、 构 的 高 度 复 杂 性 ； 环 境 和 负 荷 特 性 的 高 度 不 确 定 性 ； 大 时 滞 ： 多 个 惯 性 环 节 ； 高 度 非 线 性 ； 大 惰 性 ； 复 杂 的 信 息 结 构 。 这 些 都 难 以 用 精 确 的 数 学 模 型 或 方 法 来 描 述 。 基 于 精 确 模 型 的 传 统 控 制 难 以 解 决 这 样 复 杂 系 统 的 控 制 。因 此 ， 中 央 空 调 控 制 需 要 当 代 多 种 前 沿 科 学 、 多 种 先 进 技 术 和 多种 科 学 方 法 ， 加 以 高 度 综 合 和 利 用 。1、 计 算 机 技 术计 算 机 不

4、仅 有 惊 人 的 运 算 速 度 和 很 高 的 计 算 精 度 ， 还 具 有 记 忆 、 判断 等 功 能 ， 特 别 适 宜 数 据 处 理 和 过 程 控 制 。 2、 模 糊 控 制 技 术 模 糊 控 制 FLC（ Fuzzy Logic Control） 是 人 工 智 能 领 域 中 一 个 重要 分 支 ， 适 合 于 结 构 复 杂 且 难 以 用 传 统 理 论 建 模 的 问 题 。 模 糊 控 制 能 较 好 的 适 应 中 央 空 调 的 特 征 ， 因 此 引 起 了 空 调 领 域 的普 遍 关 注 ， 并 首 先 成 功 地 应 用 到 家 用 空 调 器

5、上 （ 日 本 、 西 欧 ） 。模 糊 控 制 基 于 模 糊 语 言 来 描 述 控 制 规 则 ， 利 用 模 糊 规 则 推 理 对 系统 进 行 类 似 人 脑 的 知 识 处 理 （ 模 仿 人 的 控 制 决 策 ） ， 实 现 对 复 杂系 统 的 优 化 控 制 。 在 控 制 过 程 中 ， 以 语 言 描 述 人 类 知 识 ， 并 把 它表 示 成 模 糊 规 则 或 关 系 ， 通 过 推 理 、 利 用 知 识 库 ， 把 某 些 知 识 与过 程 状 态 结 合 起 来 ， 以 实 现 空 调 系 统 各 受 控 参 量 的 优 化 控 制 。人 工 手 动 控

6、制 过 程 ： 观测（眼、耳） 判断决策（人脑） 调整（手） 被控对象 被 控 对 象调 整 （ 手 ）决 策 （ 脑 ） 观 测 （ 眼 、 耳 ） 参数采集（传感器）推理决策（电脑）自动调整（执行机构） 被控对象智 能 模 糊 控 制 过 程 ：模 糊 控 制 是 一 种 非 线 性 控 制 、 动 态 控 制 、 基 于 知 识 、 经 验 的 推理 和 决 策 的 智 能 控 制 。 3、 系 统 集 成 技 术中 央 空 调 系 统 的 运 行 涉 及 到 载 冷 剂 （ 冷 冻 水 ） 、 制 冷 剂 、 冷 却 剂（ 冷 却 水 ） 三 大 冷 媒 循 环 运 行 ， 涉 及 到

7、 空 调 末 端 、 主 机 蒸 发 器 、主 机 冷 凝 器 、 冷 却 塔 等 四 个 热 交 换 过 程 。只 有 将 全 系 统 的 运 行 信 息 进 行 综 合 和 数 据 共 享 ， 实 现 全 系 统 协 调运 行 ， 才 能 实 现 整 体 综 合 性 能 优 化 。 在 保 障 中 央 空 调 服 务 质 量（ 舒 适 性 ） 和 安 全 运 行 （ 不 振 荡 、 不 喘 振 、 不 冻 管 ） 的 情 况 下 ， 实 现 高 效 节 能 运 行 。 空 调 机 组TT温 度 传 感 器温 度 传 感 器Q流 量 计 -T2 蒸 发 器T1 + 主 机 风 机 盘 管-风

8、 机 盘 管旁 通 阀压 差 传 感 器 一 次 水 泵 + PM 二 通 阀二 通 阀 变 频 器 冷 却 水 泵- 温 度 传 感 器T4 T冷 凝 器+ T3温 度 传 感 器TV / F 冷 却 塔冷 却 塔 风 机变 频 器 环 境 温 度 传 感 器V / FT模 糊 控 制 器 冷 冻 水 泵 智 能 控 制 柜 冷 却 水 泵 智 能 控 制 柜 冷 却 风 机 智 能 控 制 柜变 频 器W W 2二 次 水 泵W1盈 亏 管 系 统 原 理 图 系 统 工 程 学 理 念 全 面 的 参 数 采 集 多 参 量 控 制 智 能 模 糊 控 制 4、 变 频 调 速 技 术变

9、 频 调 速 是 20世 纪 80年 代 问 世 的 一 种 高 新 技 术 ， 其 核 心 是 变 频 器 ，它 通 过 对 电 流 的 转 换 来 实 现 电 动 机 运 转 频 率 的 自 动 调 节 ， 把 50Hz的 固 定 频 率 转 变 为 频 率 在 大 范 围 连 续 可 调 的 电 源 ， 用 这 种 电 源 给电 机 供 电 ， 可 以 把 固 定 速 度 的 电 机 变 成 快 慢 控 制 自 如 的 节 能 电 机 ，就 实 现 了 交 流 电 机 的 调 速 ， 可 使 水 泵 、 风 机 在 低 转 速 、 低 能 耗 状 态 下 运 转 ， 既 实 现 节 能

10、降 耗 ， 又 避 免 了 电 机 频 繁 启 停 所 造 成 的 寿命 衰 减 。 完 成 模 糊 控 制 设 计 的 条 件 ： 需 要 人 工 智 能 控 制 领 域 的 相 关 知 识 ；需 要 空 调 及 制 冷 学 科 的 知 识 ；更 重 要 的 是 需 要 有 进 行 验 证 试 验 的 中 央 空 调 系 统 。FLC设 计 的 两 个 重 要 步 骤 控 制 规 则 获 取 及 参 数 设 定 ， 目前 没 有 一 个 系 统 的 设 计 方 法 ， 主 要 依 靠 专 家 的 经 验 和 设 计 者 反 复 试 验 。 技 术 创 新 点 ： 突 破 中 央 空 调 传

11、统 的 定 流 量 控 制 模 式 ， 实 现 空 调 冷 媒 流 量（ 冷 冻 水 、 冷 却 水 ） 跟 随 负 荷 的 变 化 而 变 流 量 运 行 。 独 创 的 模 糊 预 测 和 优 化 算 法 ， 实 现 主 机 运 行 效 率 优 化 ， 确 保主 机 在 任 何 负 荷 条 件 下 ， 都 保 持 较 高 的 热 转 换 效 率 （ COP） ,解 决了 变 负 荷 工 况 下 主 机 效 率 下 降 的 难 题 。 实 现 系 统 的 运 行 信 息 综 合 和 数 据 共 享 ， 确 保 中 央 空 调 主 机 、 冷 冻 水 系 统 、 冷 却 水 系 统 和 冷 却

12、 塔 风 机 等 全 系 统 协 调 运 行 和 综 合性 能 优 化 。 产品的构成 二 次 冷 冻 水 泵 智 能 控 制 柜 二 次 冷 冻 水 泵 模 糊 控 制 柜冷 却 水 泵 智 能 控 制 柜冷 却 水 泵传 感 器 1 传 感 器 2 传 感 器 n风 机 智 能 控 制 柜 、 箱现 场 模 糊 控 制 箱 冷 却 塔 风 机 中 央 空 调 主 机 一 次 冷 冻 水 泵一 次 冷 冻 水 泵 智 能 控 制 柜 系统控制功能 系 统 自 动 控 制 （ 主 机 人 工 干 预 ） 远 程 手 动 （ 人 工 干 预 ） 远 程 手 动 （ 标 准 方 式 ） 第 三 方

13、 控 制 就 地 、 手 动 调 频 控 制 就 地 、 旁 路 运 行 控 制 状态监控功能 通 过 全 面 的 运 行 参 数 采 集 ，为 用 户 提 供 ： 运 行 参 数 监 控 运 行 状 态 监 控 提 供 了 中 央 空 调 系 统 的运 行 数 据 的 记 录 与 分 析功 能 ， 包 括 ： 能 耗 曲 线 ； 主 机 效 率 曲 线 ； 电 耗 累 计 值 ； 系 统 操 作 记 录 ； 系 统 故 障 记 录 等 。 提 供 了 中 央 空 调 系 统 的 管 理 功 能 ， 包 括 ： 维 护 预 测 显 示 ； 维 护 预 测 控 制 ； 用 户 验 证 和 用 户

14、 管 理 等 。 系 统 设 置 了 以 下 保 护 功 能 ： 电 气 保 护 （ 过 电 压 保 护 、 过 电 流 保 护 、 过 载 保 护 等 ） ； 冷 冻 水 低 流 量 保 护 ； 冷 冻 水 供 水 低 温 保 护 ； 冷 却 水 出 水 高 温 保 护 。可 以 有 效 地 保 障 变 流 量 工 况 下 中 央 空 调 系 统 安 全 稳 定 运 行 。 故 障 报 警 方 式 为 声 、 光 提 示 报 警 ， 在 控 制 柜 内 设 置 有 电 铃 ，在 面 板 上 设 置 有 故 障 指 示 灯 （ 如 “ 变 频 器 故 障 指 示 ” 灯 ） 。 技 术 先 进

15、 充 分 利 用 了 当 代 最 新 科 技 成 果 ， 具 有 智 能 控 制 功 能 。 高 效 节 能 减 少 主 机 能 耗 10% 30%， 减 少 水 泵 、 风 机 能 耗 60% 80%。 安 全 可 靠 平 衡 空 调 主 机 冷 冻 水 、 冷 却 水 运 行 ， 提 供 低 温 、 低 流 量 保 护 ， 有 效 防 止 空 调 系 统 振 荡 、 喘 振 和 冻 管 ， 系 统 运 行 稳 定 可 靠 。 操 作 简 便 人 性 化 设 计 ， 采 用 触 摸 屏 显 示 技 术 和 全 汉 化 软 件 界 面 ， 易 懂 、 易 学 、 易 用 。 产品应用产 品 已 在 全 国 十 七 个 省 市 一 百 多 个 中 央 空 调 系 统 的 节 能改 造 中 得 到 成 功 应 用 ， 其 中 包 括 北 京 友 谊 宾 馆 、 上 海 新锦 江 大 酒 店 、 成 都 国 际 会 展 中 心 、 广 州 中 信 广 场 和 深 圳中 兴 通 讯 等 著 名 项 目 ， 应 用 范 围 覆 盖 了 星 级 酒 店 、 写 字楼 、 商 场 、 医 院 、 工 厂 、 政 府 办 公 楼 等 各 类 用 户 。