徐新华：大家好！我要与大家分享的内容是香港环保贸易中心中央制冷系统节能控制。这个项目是香港理工大学与香港新鸿基地产公司联合的一个项目，实际上也是一个工程应用项目。我们的目的是通过对中央制冷系统优化控制来达到节能的目的。 我是徐新华，鲍伟强是环球贸易中心项目的总策划，关于项目的具体情况，在提问题的时候鲍伟强先生可以回答大家。 我先介绍一下贸易中心的空调情况，然后介绍一下系统优化结构，然后介绍一下中央制冷系统的优化控制策略，最后给出一个初步结果。 香港环球贸易中心是一个在建的建筑，这个建筑高490米，118层，建成后是香港第一高楼，同时也是世界第三高楼，这栋大楼最上端是六星级宾馆，中间是高级商业楼，下面是商业中心和车库，建筑面积44万平米。 根据人员的疏散需要以及空调、水系统的承压能力，99层设为第5区，这是六星级宾馆，第5区由风冷制冷机组提供能源，第3区由水冷制冷机组提供能源。这是整个水系统的基本情况，在这里总共有六台高压离心式冷水机组提供能源，水系统同时也是分成四个区，每个区之间都是通过板式浇灌器进行能量转移。 制冷机组和冷确塔设在第六层，这是个大项目，所有设备也比较大。对于标准层，每个标准层配备两个空调箱，每个是3600立方。 大家看到冷却塔与平常的不一样，因为受到空间的限制。另外还要架设一个消音器，消音器最外面，因为要考虑到建筑的外观，还要加设百叶。冷却塔散热量5234千瓦，非常大。 这是整个空调系统的设备情况，整个系统配备功率19000千瓦，水泵占23，冷却塔占8.7，根据建筑的设计情况以及设备的选型，还有设备的性能参数，我们建立了模拟平台，整个建筑一年电费是5000万度电，如果是5%的节能就是250万度。因此就要通过优化控制以及及时诊断系统是否运行正常来达到节能目的。 这是优化控制及系统诊断实施结构图，所有控制和测量都是通过局域网连到ATC，这相当于内地的BMS系统，优化控制有三方面，第一是送风优化控制，然后是新风优化控制，还有制冷机优化控制，这两个控制本地就可以完成，制冷机优化计算量很大，我们需要单独的工作站来处理，这个工作站和原有的ATC系统，通过ABC进行连接。这个图是制冷机优化控制的流程图，所有测量数据都经过诊断准确无误才进行下面的优化设计。优化过程中，我们需要性能预卜性，优化程序是实时在线的。 下面介绍一下中央制冷系统的优化控制策略，首先是冷冻水供水温度对制冷机的影响很大，同时对于末端系统冷冻水的运行也很大，一般来说供水温度越低对制冷机越不利，因为蒸发温度也低，功耗自然也就低了。如果冷冻供水温度低，说明末端传热效果非常好，这时候末端需要的水量就少了，这时候水泵的功耗就减少了。反过来讲，如果冷冻水供水温度高，那么冷冻水泵功耗又上去了，因为末端恶化了，我们必须优化一个冷冻水的供水温度来使得制冷机总功耗最小。我们就提出自适应微分控制法，实时更新冷冻水出水温度控制值。 这是多台制冷机控制，实际运行中我们要确定到底需要多少台制冷机运行才能保证它的效率最高，通常来讲，对于单台制冷机它的效率不是最高的，通常在65%到85%之间，这个点为效率比较好的点，为了满足这个条件，我们实际运行就需要多开一台制冷机或者卸载一台制冷机，这样我们通常设计是一机对一泵，我们就需要增加一台或者减少一台水泵，这时候我要优化水泵和制冷机的功耗，使得两者耗能最小。 这里要讲的是冷却塔的控制，我们提出控制冷却水的供水温度来保证制冷机的功耗以及冷却塔的功耗最小。在我们常规控制法中，冷却供水温度通常根据室外温度来计算冷却水的供水温度设定值，在我们提出的遗传算法来计算数据，来缩小范围，寻找出最优的冷却水供水温度。 下面给出初步结果，这是冷冻水温度不断上升，制冷机功耗在降低，两者间呈U字型，在7摄氏度，功耗最小，香港实际控制中，通常制冷机出水温度设定在5度，这样两者相差0.44%。 这个图给出同一条件下，不同制冷机运行时，对于制冷机总功耗的影响。我们看一下第三点，在三台制冷机中，每个制冷机在满充电情况下运行，再多开一台，这种功耗就由以前5623降到5374，多开一台制冷机节省200多千瓦。对于第二、四、五点也是这样，对于第一点，如果多开一台制冷机，这个时候我们多支付了271千瓦功耗。 这个图显示是在同一负荷条件下，不同冷却水供水温度对制冷机的影响，水平水温上升，制冷机功耗也在下降，在28摄氏度，这时候功耗最小，而在实际控制中，通常是冷却水的供水温度设定在32度，这之间的节能空间就是3.84%。 2007-3-27 16:30:36

    这个图给的是冷却水供水温度的优化比较，一个方法是利用前面的经验公式计算出根据室外温度计算出冷却水供水温度，另外一个方法是提出基于遗传算法的方案。 这边这个坐标是差值，如果是近似方法，有时候是节能的，有时候是不节能的。对于我们的优化方法始终是在一个方向上面。 对于这样一个项目，我们后面还有很多工作要做，比如要在模拟环境中进一步对控制策略进行性能评估、性能测试和验证，然后把控制策略应用到实际工程当中。谢谢大家！