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[摘要]本文结合作者的实践工作，结合医院机房能源改造设计，对其系统结构及控制策略展开一系列探讨，供同行参考。
[关键词]医院机房能源；改造设计；控制策略
工程概况
该项目供热原来由二台油锅炉负责，由于近三年油价的不稳定，能耗费用较大；目前国内国际油价不稳定，长远趋势来看，油价必然不断攀升；为减少能耗费用和减排二氧化碳，业主要求对油锅炉系统进行改造，结合项目现有的客观条件，确定采用“热泵空调、采暖、热水三联供系统”（附图一）。因此对这三系统的控制策略好坏就直接影响到最后节能控制效果。
图一
系统结构：
本系统采用集散型控制方式，即现场区域控制，计算机局域网通讯，最后进行集中监视、管理的系统控制方式。控制系统由中央管理工作站、现场控制器、传感器、执行器、通讯网络等组成。系统采用开放式lonworks协议通讯网络，每条总线的连接控制器节点数不超过64个，距离不超过1200米，以提高总线通讯质量，实现设备的点对点通讯，防止因主控制器或主CPU模块块出现故障而造成全系统瘫患的事故发生。系统网络支持多种网络拓扑形式，如总线型，星型，环型等，适应复杂的现场环境，便于布线。
控制策略：
本系统控制策略的特点在于三系统都有彼此独立的一套成熟的节能控制策略，但三系统协作起来工作，彼此独立成熟的控制策略就不能互相完全兼容与协调运行。因此需要寻找一个变量，既容易测量又能联动三系统稳定可靠的运行。经过对这三系统的内在的联系，最后确定选择以温度作为系统之间联系的控制桥梁，实现系统的自控依据（附图二）。
图二
夏季控制：
通过双效机组利用网关集成技术，系统发出指令，双效节能机组工作在制热并回收冷负荷的工作工况。
热水循环系统控制策略：
1、通过立式承压罐1/2处温度测量，当低于47度（参数可根据运行可调）向系统发出启动指令。
2、接受指令后，先开启一台双效节能机组的两侧蝶阀（机组的启动可根据运行时间自动轮换）、两侧的空调循环泵及一次侧热水循环泵，并监控热水侧温度，当达到50度（参数可根据运行可调），发出可启动板换二次侧水泵指令。
3、接受指令后，开启二次侧热水循环泵，同时监控二次侧板换出水侧温度，以恒定53度出水，作为二次侧热水循环泵变频运行依据。并监测承压罐3/4处温度，若当温度低于47度时，即热水供应量跟不上使用量，即发出启动另一台双效节能机组指令。
4、接受指令后，运行工况重复第2步，同时开启二次侧另一台水泵（水泵运行可根据时间自动轮换），同样以恒定53度出水作为此时两台二次侧循环泵的变频运行依据，并同时监测承压罐的3/4处温度及板换二次侧进水温度。若3/4处温度仍低于47度时，提前发出预动作指令（延时控制，并可根据运行可调）具体逻辑关系详燃气热水循环系统控制策略。若板换二次侧进水温度也升高为53度时，发出停一台双效机组指令。
5、接受指令后，先关双效机组，然后同时关板换两次侧热水循环泵与双效机组冷水侧水泵，最后关双效机组蝶阀。并同时继续监控板换二次侧进水温度与3/4处温度，若3/4温度低于设定温度，重复第4步。若二次侧进水温度仍为53度时，延时（时间可根据运行可调）关闭另一套双效节能机组。并同时监控1/2处温度，重复第1步过程。
6、此过程中通过读取Lonwork网络电表的读数，与板换两侧的能量，可得出板换两次侧的能效及耗多少电量送到二次侧的热量的关系，作相关报表及趋势图。
双效机组冷负荷回收控制策略：
1、启动冷水循环泵后，监视出水温度，并调节水泵变频运行以恒定出水温度为7度。
2、此过程中通过读取Lonwork网络电表的水泵耗电量，与冷水冷量，可得出回收冷量与耗电量的能效比，并作相关报表与趋势图。
太阳能热水循环泵控制策略：
1、监视太阳板出水温度与补水进水温度，当太阳板出水温度达到35度（参数可根据运行可调），并同时比较补水温度，当温差达到7度时（参数可根据运行可调）发出启动指令。
2、启动热水循环泵（可根据运行时间自动轮换）及立式加热罐，并监视太阳板出水温度与补水温度，当温差降低2度（参数可根据运行可调）发出停泵指令。
3、此过程中通过读取Lonwork网络电表相关耗电量，与立式罐两侧的热量，可得出太阳能加热能量与耗电量的能效比，并作相关报表与趋势图。
燃气热水循环控制策略：
1、接受到承压罐预动作指令，并同时监视立式加热罐1/2处温度，若1/2处温度在47度（可根据运行可调）以上，则忽略此指令。若温度低于47度，则发出启 动指令。
2、接受指令后，开启燃气热水炉，并同时打开立式加热罐蝶阀与相关环路的进水蝶阀，开启循环热水泵与立式加热罐水泵，监视立式加热罐出水温度，恒定为53度供热作为循环热水泵的变频依据。然后监视立式加热罐的二次侧进出水温度与流量，计算其需求热水量，并作为依据启动立式加热罐的台数。当二次侧进水温度为53度时，发出指令停燃气热水循环系统。
3、此工程中通过读取Lonwork网络电表的相关设备耗电量与燃气计量表读数及一次，二次侧热量，可得出燃气循环系统的耗电与耗气量与供水热量之间的关系，并做出相关报表与趋势图。
总体趋势监控：
可通过Lonwork网络电表读取整套系统耗电量与补水侧温度与总供水侧温度及补水的流量及燃气热水炉耗气量，得出总供热量与相关资源的能源关系，作相关报表与趋势图，作为以后能源管理系统的数据依据。
冬季控制：
通过双效机组利用网关集成技术，系统发出指令，双效节能机组工作在制热负荷的工作工况并连锁关闭原空调冷源机组。系统发出指令打开燃气炉一次侧的3个环路相关的5个阀门，并开启热水炉，此处主要考虑双效机组在冬季的节能利用效果不明显，因此采用以燃气热水炉为主供方式。 热水循环系统控制策略：
1、通过立式承压罐1/2处温度测量，当低于47度（参数可根据运行可调）向系统发出启动指令。
2、接受指令后，同步开启板换两侧热水循环水泵工频运作对承压水箱预热，直至二次侧进水温度为53度（可根据运行可调）发出停泵指令。
3、此过程中通过读取Lonwork网络电表的读数，与板换两侧的能量，可得出板换两次侧的能效及耗多少电量送到二次侧的热量的关系，作相关报表及趋势图。
太阳能热水循环泵控制策略：
1、监视太阳板出水温度与补水进水温度，当太阳板出水温度达到35度（参数可根据运行可调），并同时比较补水温度，当温差达到7度时（参数可根据运行可调）发出启动指令。
2、启动热水循环泵（可根据运行时间自动轮换）及立式加热罐，并监视太阳板出水温度与补水温度，当温差降低2度（参数可根据运行可调）发出停泵指令。
3、此过程中通过读取Lonwork网络电表相关耗电量，与立式罐两侧的热量，可得出太阳能加热能量与耗电量的能效比，并作相关报表与趋势图。
燃气热水循环控制策略：
1、监视立式加热罐的1/2处温度。若温度低于47度，则发出启动指令。
2、接受指令后，并同时开启循环热水泵与立式加热罐水泵及相关蝶阀，监视立式加热罐出水温度，恒定为53度 供热作为循环热水泵的变频依据。然后监视立式加热罐的二次侧进出水温度与流量，计算其需求热水量，并作为依据启动立式加热罐的台数。当二次侧进水温度为53度时，发出指令停燃气热水循环泵。
3、此工程中通过读取Lonwork网络电表的相关设备耗电量与燃气计量表读数及一次，二次侧热量，可得出燃气循环系统的耗电与耗气量与供水热量之间的关系，并做出相关报表与趋势图。
空调采暖热水循环控制策略：
1、空调采暖管网的水泵运行根据满足最不利点压差实行变频及台数运作，并监视其供水温度，当低于55度（参数可根据运行可调）时，发出启动指令。
2、接受指令后，启动一台双效机组，辅助加热管网，若燃气热水炉出水温度，仍低于设定值，则发出启动另一台双效机组（运行可根据运行时间，自动轮换启动），直至稳定后，监测空调管网的进出水温度与流量，计算其需求热量，并作为依据，自动卸载双效节能机组，同时又重复第1步。
[关键词]医院机房能源；改造设计；控制策略
工程概况
该项目供热原来由二台油锅炉负责，由于近三年油价的不稳定，能耗费用较大；目前国内国际油价不稳定，长远趋势来看，油价必然不断攀升；为减少能耗费用和减排二氧化碳，业主要求对油锅炉系统进行改造，结合项目现有的客观条件，确定采用“热泵空调、采暖、热水三联供系统”（附图一）。因此对这三系统的控制策略好坏就直接影响到最后节能控制效果。
图一
系统结构：
本系统采用集散型控制方式，即现场区域控制，计算机局域网通讯，最后进行集中监视、管理的系统控制方式。控制系统由中央管理工作站、现场控制器、传感器、执行器、通讯网络等组成。系统采用开放式lonworks协议通讯网络，每条总线的连接控制器节点数不超过64个，距离不超过1200米，以提高总线通讯质量，实现设备的点对点通讯，防止因主控制器或主CPU模块块出现故障而造成全系统瘫患的事故发生。系统网络支持多种网络拓扑形式，如总线型，星型，环型等，适应复杂的现场环境，便于布线。
控制策略：
本系统控制策略的特点在于三系统都有彼此独立的一套成熟的节能控制策略，但三系统协作起来工作，彼此独立成熟的控制策略就不能互相完全兼容与协调运行。因此需要寻找一个变量，既容易测量又能联动三系统稳定可靠的运行。经过对这三系统的内在的联系，最后确定选择以温度作为系统之间联系的控制桥梁，实现系统的自控依据（附图二）。
图二
夏季控制：
通过双效机组利用网关集成技术，系统发出指令，双效节能机组工作在制热并回收冷负荷的工作工况。
热水循环系统控制策略：
1、通过立式承压罐1/2处温度测量，当低于47度（参数可根据运行可调）向系统发出启动指令。
2、接受指令后，先开启一台双效节能机组的两侧蝶阀（机组的启动可根据运行时间自动轮换）、两侧的空调循环泵及一次侧热水循环泵，并监控热水侧温度，当达到50度（参数可根据运行可调），发出可启动板换二次侧水泵指令。
3、接受指令后，开启二次侧热水循环泵，同时监控二次侧板换出水侧温度，以恒定53度出水，作为二次侧热水循环泵变频运行依据。并监测承压罐3/4处温度，若当温度低于47度时，即热水供应量跟不上使用量，即发出启动另一台双效节能机组指令。
4、接受指令后，运行工况重复第2步，同时开启二次侧另一台水泵（水泵运行可根据时间自动轮换），同样以恒定53度出水作为此时两台二次侧循环泵的变频运行依据，并同时监测承压罐的3/4处温度及板换二次侧进水温度。若3/4处温度仍低于47度时，提前发出预动作指令（延时控制，并可根据运行可调）具体逻辑关系详燃气热水循环系统控制策略。若板换二次侧进水温度也升高为53度时，发出停一台双效机组指令。
5、接受指令后，先关双效机组，然后同时关板换两次侧热水循环泵与双效机组冷水侧水泵，最后关双效机组蝶阀。并同时继续监控板换二次侧进水温度与3/4处温度，若3/4温度低于设定温度，重复第4步。若二次侧进水温度仍为53度时，延时（时间可根据运行可调）关闭另一套双效节能机组。并同时监控1/2处温度，重复第1步过程。
6、此过程中通过读取Lonwork网络电表的读数，与板换两侧的能量，可得出板换两次侧的能效及耗多少电量送到二次侧的热量的关系，作相关报表及趋势图。
双效机组冷负荷回收控制策略：
1、启动冷水循环泵后，监视出水温度，并调节水泵变频运行以恒定出水温度为7度。
2、此过程中通过读取Lonwork网络电表的水泵耗电量，与冷水冷量，可得出回收冷量与耗电量的能效比，并作相关报表与趋势图。
太阳能热水循环泵控制策略：
1、监视太阳板出水温度与补水进水温度，当太阳板出水温度达到35度（参数可根据运行可调），并同时比较补水温度，当温差达到7度时（参数可根据运行可调）发出启动指令。
2、启动热水循环泵（可根据运行时间自动轮换）及立式加热罐，并监视太阳板出水温度与补水温度，当温差降低2度（参数可根据运行可调）发出停泵指令。
3、此过程中通过读取Lonwork网络电表相关耗电量，与立式罐两侧的热量，可得出太阳能加热能量与耗电量的能效比，并作相关报表与趋势图。
燃气热水循环控制策略：
1、接受到承压罐预动作指令，并同时监视立式加热罐1/2处温度，若1/2处温度在47度（可根据运行可调）以上，则忽略此指令。若温度低于47度，则发出启 动指令。
2、接受指令后，开启燃气热水炉，并同时打开立式加热罐蝶阀与相关环路的进水蝶阀，开启循环热水泵与立式加热罐水泵，监视立式加热罐出水温度，恒定为53度供热作为循环热水泵的变频依据。然后监视立式加热罐的二次侧进出水温度与流量，计算其需求热水量，并作为依据启动立式加热罐的台数。当二次侧进水温度为53度时，发出指令停燃气热水循环系统。
3、此工程中通过读取Lonwork网络电表的相关设备耗电量与燃气计量表读数及一次，二次侧热量，可得出燃气循环系统的耗电与耗气量与供水热量之间的关系，并做出相关报表与趋势图。
总体趋势监控：
可通过Lonwork网络电表读取整套系统耗电量与补水侧温度与总供水侧温度及补水的流量及燃气热水炉耗气量，得出总供热量与相关资源的能源关系，作相关报表与趋势图，作为以后能源管理系统的数据依据。
冬季控制：
通过双效机组利用网关集成技术，系统发出指令，双效节能机组工作在制热负荷的工作工况并连锁关闭原空调冷源机组。系统发出指令打开燃气炉一次侧的3个环路相关的5个阀门，并开启热水炉，此处主要考虑双效机组在冬季的节能利用效果不明显，因此采用以燃气热水炉为主供方式。 热水循环系统控制策略：
1、通过立式承压罐1/2处温度测量，当低于47度（参数可根据运行可调）向系统发出启动指令。
2、接受指令后，同步开启板换两侧热水循环水泵工频运作对承压水箱预热，直至二次侧进水温度为53度（可根据运行可调）发出停泵指令。
3、此过程中通过读取Lonwork网络电表的读数，与板换两侧的能量，可得出板换两次侧的能效及耗多少电量送到二次侧的热量的关系，作相关报表及趋势图。
太阳能热水循环泵控制策略：
1、监视太阳板出水温度与补水进水温度，当太阳板出水温度达到35度（参数可根据运行可调），并同时比较补水温度，当温差达到7度时（参数可根据运行可调）发出启动指令。
2、启动热水循环泵（可根据运行时间自动轮换）及立式加热罐，并监视太阳板出水温度与补水温度，当温差降低2度（参数可根据运行可调）发出停泵指令。
3、此过程中通过读取Lonwork网络电表相关耗电量，与立式罐两侧的热量，可得出太阳能加热能量与耗电量的能效比，并作相关报表与趋势图。
燃气热水循环控制策略：
1、监视立式加热罐的1/2处温度。若温度低于47度，则发出启动指令。
2、接受指令后，并同时开启循环热水泵与立式加热罐水泵及相关蝶阀，监视立式加热罐出水温度，恒定为53度 供热作为循环热水泵的变频依据。然后监视立式加热罐的二次侧进出水温度与流量，计算其需求热水量，并作为依据启动立式加热罐的台数。当二次侧进水温度为53度时，发出指令停燃气热水循环泵。
3、此工程中通过读取Lonwork网络电表的相关设备耗电量与燃气计量表读数及一次，二次侧热量，可得出燃气循环系统的耗电与耗气量与供水热量之间的关系，并做出相关报表与趋势图。
空调采暖热水循环控制策略：
1、空调采暖管网的水泵运行根据满足最不利点压差实行变频及台数运作，并监视其供水温度，当低于55度（参数可根据运行可调）时，发出启动指令。
2、接受指令后，启动一台双效机组，辅助加热管网，若燃气热水炉出水温度，仍低于设定值，则发出启动另一台双效机组（运行可根据运行时间，自动轮换启动），直至稳定后，监测空调管网的进出水温度与流量，计算其需求热量，并作为依据，自动卸载双效节能机组，同时又重复第1步。