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  • 中央空調水力平衡調節系統

    一、  背景描述:

    中央空調系統的任務是以最低的成本(運行費用)為用戶提供舒適的室內環境。其中由于水系統的單位能耗輸送冷熱量能力大而作為目前大型空調工程中常采用的遠距離輸送冷熱量的主要手段。據目前的統計,中央空調系統在實際運行中,存在著普遍的水力失調問題。由于水力失調導致系統流量分配不合理,熱量不合理,從而引起能量的浪費,或者為解決這個問題,提高水泵揚程,但仍會產生熱(冷)不均及更大的電能浪費。

    由于空調系統一年中的大部分時間都在部分負荷工況下運行,系統水流量大部分時間都低于設計流量,為了節約能源,自動調節水循環系統,使各分支環路的流量是隨著負荷的變化而變化,從而實現空調系統高效的、節能的運行。

    要實現動態水力平衡,必須滿足水系統中各個末端設備的流量達到實際瞬時負荷要求流量的同時,其流量的變化只受設備負荷變化的影響,而不受系統壓力波動的干擾。

    二、解決方案

    NPIH系統,采用無源自發電智能平衡開關自動調節,使用回水溫度控制,通過平衡開關將所有支路的數據反饋至云平臺,平臺端通過算法自動計算出合理的目標值,并把目標值命令下發至所有的無源自發電平衡開關,無源自發電平衡開關依據目標值自動調整。

    使用NPIH無源自發電智能平衡開關是保證系統供給和需求水量瞬時一致性,通過實時動態的調整能夠有效避免各末端設備流量變化的相互干擾,從而保證系統高效穩定地流量準確地輸送給各個末端設備。

    1    系統穩定和數據安全

    NPIH系統平臺使用LINUX系統,LINUX系統不僅具有開源的特性,也比WINDOWS系統具有更好的穩定性。同時由于普及率方面等原因,Windows在各種惡意軟件和病毒的數量方面顯然是比Linux要多,目前由于普及率較少,Linux在這方面的數量更少。

    NPIH系統使用華為云服務器,華為云的穩定性主要通過提供硬件上的冗余來隔離單一硬件故障對華為云服務器穩定性的破壞。例如,一塊電源模塊的損壞甚至機柜一排電力的中斷都不會影響到物理機的電力供應;又或者,盡管在其中一塊磁盤損壞的情況下,通過Raid+hotspare的磁盤陣列也可以做到對用戶毫無影響,并且在很短的時間內自動恢復成原來的冗余程度。

    除此之外,華為云服務器穩定性還與網絡鏈路的高可用性有關。相比于單鏈路網絡,雙鏈路網絡在一條鏈路出故障時,仍保證有另一條鏈路可用,實現對單點網絡故障的屏蔽。華為云將分布在不同機柜的交換機互相做堆疊,服務器上的多個網卡分別接入同一個堆疊組下的不同交換機做bonding。正常情況,同一個bonding下的多條鏈路可同時工作。如果某一條鏈路異常,流量會自動重新分配到其他正常鏈路,最大程度保證用戶網絡的高可用性。

    目前,華為云采用的全網雙鏈路多冗余架構意味著,在目前華為云的架構內,任何單臺設備或鏈路的物理故障都不會影響用戶的正常使用。在數據存儲上,華為云采取了三重數據保護策略,第一,數據盤采取Raid磁盤陣列防止因物理損壞引起的數據丟失;第二,為用戶提供本機內的快照;第三,自動為用戶定期做遠端備份。

    數據傳輸安全:NPIH無源自發電平衡閥采集的數據以物聯網LWM2M協議以加密的形式傳送中國移動的ONENET平臺。ONENET平臺以IP地址及端口綁定的方式推送至華為云服務器。

    數據訪問安全:華為云服務器通過對數據的解析,完成數據的分類歸檔。外部訪問華為云服務器,平臺端會對訪問用戶身份識別,只有特定身份的用戶才能訪問。平臺端所有訪問用戶均必須通過人工確認后才可以生成相對應的密鑰。

    操作安全:平臺方不具有任何對設備的操作權限,對設備的操作權限僅在用戶方指定的特定用戶,其他任何人員均無操作權限。且操作過程均保留操作記錄。

    2    無源自發電智能平衡開關規格:

    2.1  目前所有無源自發電智能平衡開關承載壓力均為:PN161.6Mpa

    2.2  無源自發電智能平衡開規格:DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150

    3    聯接形式:

    所有NPIH閥的規格均為標準PN16法蘭連接

    4    安裝位置:

    4.1  制冷區域內水冷空調機支路安裝,最小流量應大于2m3/h

    4.2  安裝于支路的回水管路

    4.3  應在平衡閥兩端安裝手動閥截止閥

    5     功能說明

    5.1  控制流程

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    5.2  數據更新周期每分鐘1次,控制指令更新時間<2分鐘。

    5.3  控制模式

    5.3.1  平均溫度控制:依據空調機組支路供回水溫度自動調節各支路的供回水溫度。(控制精度±1℃)

    5.3.2  回水溫度控制:依據空調機組各支路回水溫度,自動調節各支路回水溫度。(控制精度±1℃)

    5.3.3  壓差控制:依據空調機組各支路的供回水壓差,自動調節各支路的供回水壓力。(此控制模式需要每個閥門單獨設置)

    5.3.4  開度比例控制:通過平臺直接控制開度比例。(控制精度0.1%


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