某大廈中央空調為一次泵系統，該大廈冷凍水泵和冷卻水泵電機全年運行，冷卻水和冷卻水溫差約為2度，采用繼電接觸器控制，采用兩臺電機功率為300KW的冷水機組、兩臺電機功率為55KW，電機啟動方式為自耦變頻器降壓啟動的冷凍水泵、兩臺電機功率為75KW的冷卻水泵，電機啟動方式為自耦變頻器降壓啟動的冷去水泵、三座冷卻塔風機，風機功率為5.5KW，電機啟動方式為直接啟動。

該系統存在以下問題：

1、水流量過大使循環水系統的溫差降低，惡化了主機的工作條件，引起主機熱交換效率下降，造成額外的電能損失。

2、水泵采用自耦變頻器啟動，電機的啟動電流較大，會對供電系統帶來一定沖擊。

3、傳統的水泵起、停控制不能實現軟起、軟停，在水泵啟停時，會出現水錘現角，對管網造成較大沖擊。

PLC變頻器

PLC（ProgrammableLogicController）中文全名為：可編程邏輯控制器，其主要用途是實現取代繼電器的邏輯控制。從本質上講，可編程控制器為工業控制計算機，硬件結構類似于一般微機控制系統，或者說是相同的系統。可編程序控制器的組成部分包含有CPU存儲器，輸入/輸出模塊、編程器和電源等。近些年來，可編程序控制器獲得了快速發展，逐漸應用于工業控制裝置中。

中央空調系統中冷凍主機的負荷能夠感應季節氣溫變化并進行相應的自動調節，而冷凍泵和冷卻泵等與冷凍主機相匹配的設備則不能調節，處于100%負載的運行狀況，因此，造成了巨大的能量消耗，也降低運行的環境和質量。變頻技術不斷發展并逐漸成熟化，目前研究開發了結合變頻器、PLC、數模轉換模塊、溫度傳感器以及溫度模塊的溫差閉環自動控制系統，能夠有效實現節能效果，同時對水泵的輸出流量實現自動調節控制。

節能改造措施

結合原中央空調的實際情況，確定水系統節能改造措施如下：

1、由于系統中冷卻水泵功率為75KW，占主機功率的30%，故對冷卻水系統和冷凍水系統進行變流量改造，在保證機組安全可靠運行的情況下，取得最大化的節能效果。

2、冷凍水系統的控制方案采用溫差控制方法，因為冷凍水系統的溫差控制適宜用于一次泵定流量的改造，施工較容易，將冷凍水的送回水溫差控制在4.5~5攝氏度。

冷凍水控制方法

PLC通過溫度傳感器及溫度模塊將冷凍水的出水溫度和回水溫度讀入PLC,根據回水和出水的溫度差來控制變頻器的轉速，從而調節冷凍水的流量，控制熱交換的速度。溫度大，說明室內溫度高，應提高冷凍泵的轉速，加快熱交換的速度；反之溫差小，則說明室內溫度低，可降低冷凍泵的轉速，減少冷凍水的循環速度以降低流量，減緩熱交換的速度，達到節能目的。

3、冷卻水系統的控制方案也采用定溫差控制方法。因為冷卻水系統定溫差控制的主機性能優于冷卻水出水溫度控制，將冷卻水的進出水溫差控制在4.5~5.0度，控制過程與冷凍水類似。

4、由于冷卻塔風機的額定功率為5.5KW，故不考慮對風機進行變頻調速。

5、兩臺冷卻水泵M1、M2和兩臺冷凍水泵M3\M4的轉速控制采用變頻器改造。正常情況下，系統運行在變頻節能的狀態，其上限運行頻率50HZ，下限為30；當節能系統出現故障時，可啟動原水泵的控制回路使電機投入工頻運行；在變頻節能狀態下可以自動調節頻率，也可以手動調節頻率。兩臺冷凍水泵（或冷卻水泵）可進行手動輪換。

采用觸摸屏+PLC變頻器的控制系統結構如下圖所示，詳細解說請觀看視頻，視頻以冷卻水泵為例，介紹節能改造控制系統。

節能改造控制系統的功能結構圖