暖通控制逻辑.docx
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暖通控制逻辑
冷站控制逻辑
1.冷却水和冷冻水系统操作序列
Coolingwater（CW）andchilledwater（CHW）systemOperation
sequence.
根据招标文件的要求，运行模式分为低负荷运行及基本满负荷2中模式下运行，运行模式手动切换。
在低负荷模式下，将水温控制在7-12度，当蓄冷罐出水温度高于12度时，系统进入充冷模式，在充冷状态下，应保证供回水压差满足正常的压力范围，即保证末端空调的制冷需求。
当蓄冷罐出水温度低至7度时，关闭冷机，模式转换为蓄冷罐放冷模式。
充冷、放冷模式交替进行。
低负荷下冷机与板换不同时运行，即暂停预冷模式运行。
依据环境湿球温度控制两种制冷方式的转换。
环境湿球温度低于2度时，冷却塔风扇全速运行，将冷却水温度降低，当冷却水温度低于冷冻水温度后，关闭冷机，将系统切换至板换运行模式，当环境湿球温度高于3度时，退出板换模式，转为冷机制冷模式。
在板换模式下不进行蓄冷罐的冲放冷运行。
基本满负荷下，A、B两个冷冻站同时运行，不互锁。
1.1基本情况简介：
本工程关键水冷系统根据天气情况采用三种状态的冷却模式（Cooling
mode），分别是：
1、夏季电制冷模式；2、过渡季预冷模式；3、冬季自然冷却
模式（FreeCooling，也可称为节约模式）。
冷冻水设计供回水温度为12-18C,
夏季冷却水设计温度为30-35C,冬季冷却水设计运行温度为10-15C。
设备配置：
本项目完全按照TierIV模式建设，关键冷却系统分为完全独立
的两套（A路，B路），分别对应AB两个冷冻站。
每个冷冻站配置三套独立的制冷主机（Chiller）及对应的水泵（Pump），冷却塔（CoolingTower）和板换（HeatExchange）及联接管路。
水系统采用一次泵变频系统。
每套冷冻单元含：
1台离心式水冷冷水机组、1台板式换热器（温差2C）、1台冷却水泵、1台冷冻水循环泵及1台冷却塔。
冷却水管道布置采用母管制。
冷冻水系统采用一次泵变流量系统。
数据中心冷负荷为常年冷负荷，为保证供冷
可靠性，防止突然停电或机器故障引起制冷中断事故，系统供水环路上设置闭式
蓄冷水罐，冷冻水泵配带UPS电源，以实现突然停电冷水机组再启动时对机房的连续供冷。
供冷系统可以提供数据机房空调系统15分钟的冷水供应。
冷冻水供应系统补水为生产给水。
冷冻水系统定压采用自动定压排气补水装置。
冷却水系统设置微晶旁流水处理器及全自动加药装置，保证冷却水的水质。
1.2热工检测内容：
（以A路为例说明）
（1）检测冷冻水系统供回水主管路的温度、压力、流量值，并接入相应的控制器。
TCHS1、TCHS5=12°C>12.5P可调）报警
TCHR1=18C
FMCHR1回水干管的流量监测
PCHS1、PCHR1供回水主管路的压力值监测
（2）检测冷冻单元冷冻侧供回水管路上的温度、压力值，并接入相应的控制
TCHS2、TCHS3、TCHS4=12C（设定/可调）>12.5C（可调）报警
TCHR2、TCHR3、TCHR4=18C
FMCHR2、FMCHR3、FMCHR4每个冷冻单元的回水管路流量监测，用于计算每个冷冻单元的产冷量。
（PCHS2、PCHR2）、（PCHS3、PCHR3）、（PCHS4、PCHR4）每个冷冻单元的供回水管路的压力值监测。
⑶检测冷却水系统供回水主管路的温度、压力、流量值，并接入相应的控制器。
TCTR1=16°C~30°C（制冷模式）;10°C~16°C（预冷模式）;<10°C（自然冷却模式）
TCTS1=15°C~35°C
TCTR2=10°C（可调X自然冷却模式）
FMCTR1冷却水回水干管的流量监测
PCTS1、PCHR1冷却水供回水主管路的压力值监测
（4）检测冷冻单元冷却侧供回水管路上的温度、压力，并接至相应的控制器.
TCTR3、TCTR4、TCTR5=16°C~30°C（制冷模式）;10°C~16°C（预冷模式）;<10°C（自然冷却模式）
TCTR6、TCTR7、TCTR8=10°C~16°C（预冷模式）;10°C（自然冷去卩模式）
TCTS1、TCTS3、TCTS5=16°C~30°C
TCTS2、TCTS4、TCTS6=15°C~35°C
PCTS2、PCTS3、PCTS4每个冷冻单元的冷却水供回水管路的压力值监测.
（5）检测每个闭式蓄冷罐的出水温度，并接至相应的控制器•
TCHS=12°C（设定/可调）；》12.5C报警；
（6）检测闭式蓄冷罐的出水干管温度，并接至相应的控制器.
TCHS5=12°C（设定/可调）;>12.5C报警;
（7）室外湿球温度的检测
t=45C~-25C湿球温度，湿球温度测点位于室外由自控专业设置，测点不少于2个。
1.3水冷制冷系统的运行模式及模式间的切换条件：
（以A路为例说明）
1•制冷系统的运行模式分三种：
制冷模式，部分自然冷却模式，完全自然冷却模式。
（1）当室外湿球温度t>10C（可调）时，冷却塔出水温度TCTR1>16C，冷机工作，板式换热器不工作，系统运行模式为冷机制冷模式。
⑵当室外湿球温度2Cvt<10C（可调）时，冷却塔出水温度10CvTCTRK16C时，冷机工作、板式换热器工作，系统进入部分自然冷却模式。
（3）当室外湿球温度t<2C（可调）时，冷却塔出水温度TCTR1<10C，
冷机停止工作，板式换热器工作，系统进入自然冷却模式
2.三种模式间的控制及切换条件
（1）当室外湿球温度t>10C（可调）时，冷却塔出水温度TCTR1>16C,冷机工作，板式换热器不工作，系统运行模式为冷机制冷模式。
每套冷冻单元N（N=1,2,3）在制冷模式下，冷却侧：
电动阀门V1-（N）开启，V2-（N）关闭。
冷冻侧：
电动阀门V1-（N）开启，V2-（N）关闭。
将冷却塔出水管路上的TCTR1设定在16C（可调），优先通过冷却塔风机的变频控制。
当冷却塔风机降低至最小频率30Hz（可调），且TCTR2低于设定值时，通过旁通阀V4控制此温度。
制冷模式下，冷机调节自身负载保证TCHS2、TCHS3、TCHS4=12C；
冷却水泵调节变频器保证PCTS2、PCTS3、PCTS4压力设定值。
当室外湿球温度Tsh<9C（可调）时声光报警，将冷塔出水温度设定点降低：
设定值为环境湿球温度+冷却塔趋近温度。
当冷却塔出水温度低于冷冻水温度2度后，系统可进入部分自然冷却模式。
（2）每套冷冻单元N（N=1,2,3）在部分自然冷却模式下，冷却侧：
电动阀门V2-（N）开启，由于要保证冷冻水进入冷冻机组的水温，应依据冷冻机组对冷却水的要求调节V2电动阀，预计当冷冻机组设定出水温度12度时，冷冻水侧冷机进水温度应控制不低于13.5度。
V1-（N）关闭。
冷冻侧：
电动开关阀V2-（N）开启，V1-（N）关闭。
凝器的冷却水量，维持冷凝器内冷凝压力，保证冷冻机的正常运行。
需要计算。
部分自然冷却模式下，冷机调节自身负载保证TCHS2、TCHS3、TCHS4
=12C；冷却水泵调节变频器保证PCTS2、PCTS3、PCTS4压力设定值。
当室外湿球温度Tshw「C（可调）声光报警，将冷却塔的出水温度固定在10.5度。
系统可进入经济模式，关闭冷机。
（3）每套冷冻单元N=1,2,3在完全自然冷却模式下，冷却侧：
电动阀门V2-（N）开启，V1-（N）关闭。
冷冻侧：
电动开关阀V2-（N）开启，V1-（N）关闭。
将板换的冷冻水出水温度TCHS2、TCHS3、TCHS4设定为12C,优先通过冷却塔风机变频控制。
当风机变频到最小值30Hz时，冷冻水出水温度仍低于12C（可调），冷却塔的出水温度利用温度带控制，即出水温度8度关闭冷却塔风扇，10.5度后开启，由于此时处于较低的负荷，冷却塔的进出温差小。
⑷当室外湿球温度〉2C,声光报警，取消完全自然冷却模式，系统进入部分自然冷却模式，并调整相应的阀门以及开启冷机。
（5）当室外湿球温度》10.5C,声光报警，取消部分自然冷却模式，系统进入制冷模式，关闭板换，并开启相应的阀门。
将冷却塔出水温度设定值调整为30
度（冷机制冷模式下的温度）。
1.4.蓄冷罐的控制
正常运行模式下，蓄冷罐作为旁通，并设定最小旁通量。
保证蓄冷罐的温度
始终在低温的状态
放冷模式：
关闭相应的电动阀，旁通阀始终在关闭的状态，此时由于没有冷机参与制冷，水泵的频率可适当放宽。
水泵的频率依然是依照末端压差控制。
充冷模式：
调整相应的电动阀，使蓄冷罐与末端空调并联，将冷冻水泵的频率满频，并保证末端水的压差值。
当蓄冷罐的出水温度为12度时，调整水泵频率与旁通阀的开度，保证水泵保持在较低频率下运行。
水泵与旁通阀的控制原则：
检查旁通阀的开度是否在最小开度上，然后检查水泵是否在设定的最小频率上，末端压差降低后优先关闭旁通阀，然后再对水泵升频。
末端压差升高后优先降频，然后再调整旁通阀。
水泵的计算依据：
水泵铭牌上的流量及扬程作为正常的参考点。
变频后的关系如下：
频率与转速（流量）成正比、频率与扬程为平方的关系。
例：
30米扬
程的水泵，频率降为40hz后，流量降为原来的80%，扬程降为原来的64%即19.2米。
冷冻侧的末端压差为定值，即1-1.5bar，因此水泵频率不宜过低。
每个蓄冷罐沿垂直方向每隔0.5m安装一个温度传感器。
用来监视温跃层以及计算蓄冷罐内冷冻水的可用体积量，并根据末端负荷计算蓄冷罐的可用时间。
1.5、冷冻水泵的控制
根据末端最不利环路压差控制水泵变频及压差旁通阀V7的开度，保证
供回水压差不大于0.10MPa（可调）。
冷冻水侧的最不利末端环路供回水管上安装
2套压力传感器（计算压差），1用1备。
任何一个压力传感器所测数值超出校验
量程，则视为故障状态，并前端报警。
当计算出的两个末端压差值的读数相差
10%时，则应在前端报警，选择读数低的来控制。
1.7、冷却塔的控制
冷却塔进出水管上的电动开关阀与冷却塔的启停连锁：
冷却塔开，其对
应的电动阀门开；冷却塔关，其对应的电动阀门关。
室外管道做电伴热（由专业
厂家完成），保证管道内部水温不低于5C,电伴热控制柜内的状态信号接至控制室。
1.8、空调制冷系统初期低负载运行控制
根据冷冻水供回水温差（TCHS1、TCHR1）、流量（FMCHR1），计算出空调末端需冷量，同时监测冷冻单元（TCHS2、TCHR2）、流量（FMCHR2），的流量和供回水温差（计算产冷量），当计算负荷低于运行的制冷机组额定容量的30%持续时间20分钟（可调）。
此时，将蓄冷罐作为一级负载，开启电动开关阀V6;关闭V5，通过调节阀门V7开度达到100%，冷冻水循环泵按照设计额定流量运转，保证蓄冷罐快速充冷。
当所有的闭式蓄冷罐的出水温度=12C时,
关闭阀门V6，开启V5，V7开度由末端最不利环路压差控制，关闭冷机。
当计算蓄冷罐内冷冻水的可用体积量，并根据末端负荷计算蓄冷罐的可用时间剩余15分钟（可调），重新启动冷机。
当蓄冷罐供水温度〉12C（可调）、TCHS5>12C（可调），且TCHS6的温度=12C（可调）的时间长达2min（可调），开启电动开关阀V6;关闭V5，通过调节阀门V7开度，保证部分流量通过蓄冷罐。
1.9、不同模式下的切换说明（CoolingModeSwitch）:
三种制冷模式的切换是根据气候变化进行调整的，现场具备自动切换的能
力，为了保证平稳运行，当系统有不稳定的情况都统一自动退回电制冷模式，每
次进入模式切换的阶段需要人工进行密切监视，根据实际天气条件和天气预报情况对操作进行预判和预案准备。
状态切换时，A路进入切换状态时，B路保持原有工作状态，完成切换进入稳定工作状态时B路才允许进入切换操作。
同理，B路进入切换状态时，A路保持原有工作状态，当完全进入稳定工作状态时，才允许进行切换操作。
冷却水泵及相关管路与冷机一一对应，冷却水泵为变频水泵，频率变化和运行模式相关，只有工作模式发生变化是才进行调整；冷却水泵在三种运行模式中设定对应的运转频率，预设频率在每种模式下保持不变，以此来适应由于3种运行模式导致冷却水管路不同的压力损失引起的流量变化。
2.暖通系统故障说明2.1故障层级
本项目根据故障严重性将故障等级分为三个大的等级:
一级故障F1:
最严重的故障，系统性故障，包括管道爆管，自控系统整体故障或宕机，设备房间火灾或其他会引起严重后果的事故。
需要运维人员立即处理。
二级故障F2:
—般严重故障，包括单机设备故障，电动阀门故障，自控系统或传感器异常，设备连接漏水或发热异常等。
一般性人为误操作故障。
需要运维人员及时响应。
三级故障F3:
不影响系统正常运行的小故障，包括风管水管跑冒滴漏等。
不需要立即处理，可以事后处理的问题。
2.2F1一级故障的处理序列（以A路故障为例）
1.A侧主要管路或阀门爆管，大量冷冻水流失，系统中有三个或以上报警，包括压力传感器异常告警（包括系统管路和设备的压力传感器）或漏水检测绳告警，则启动一级故障处理程序（故障代码：
F1A-hvac-sys-1）。
1）一级故障F1A-hvac-sys-1-01
故障描述：
A区冷冻站内管路发生爆管
处理程序：
A侧冷冻站内管路发生爆管
冷冻水大量流失，导致水系统管路失压幅度大于压力传感器设定范围
冷机CHL-2-1-A供回水压力传感器任一失压报警
冷机CHL-2-2-A供回水压力传感器任一失压报警
冷机CHL-2-3-A供回水压力传感器任一失压报警
自控DDC箱DDC接收到任一失压报警
自控系统根据失压报警判断位置并发出信号启动A区冷冻站设备全部关
闭流程：
冷水机组t冷冻水泵t冷却水泵t冷却塔
自控系统根据失压报警信号判断位置并发送信号关闭A区主管路电动阀
（电动阀关闭完全关闭需要120S）
冷冻站设备及阀门关闭时间不大于120S;
冷冻站地面高度低于走廊，并设排水沟与室外排水系统相连,故障漏水可沿排水沟迅速排至室外，而不会流入其他房间。
A区冷冻站完全退出，由B区冷冻站负担末端所有负荷
2）一级故障F1A-hvac-sys-1-02
故障描述：
A路走廊冷冻水干管发生爆管
处理程序：
I
A侧走廊冷冻水干管发生爆管
4
A区走廊冷冻水大量流失，导致管路失压幅度大于压力传感器设定范围
冷冻水供回水压力传感器任一失压报警冷冻水供回水压力传感器任一失压报警
U
自控DDC箱接收到任一失压报警
a
自控系统根据失压报警判断位置并发出信号启动A区冷冻站设备
全部关闭流程：
冷水机组t冷冻水泵t冷却水泵t冷却塔
a
自控系统根据失压报警判断位置并发出信号关闭A路走廊主管路、立管所有电动阀门
4
走廊主管路电动阀关闭时间不大于120S;
走廊相邻电气房间门口均设置挡水反坎，防止水流入电气房间；走廊管道爆管产
生的冷水将排至事故排水沟排至室外，不会对其他房间造成影响。
A区冷冻站完全退出，由B区冷冻站负担末端所有负荷
3）一级故障F1A-hvac-sys-2
故障描述：
A侧制冷系统自控系统全面失灵，无法进行控制
处理程序：
A侧制冷系统自控系统故障将发出报警信号
A侧制冷系统自控系统全面失灵，无法进行控制，A区空调系统维持故障前运行状态，所有电动阀失去自动控制功能；若故障导致A区供冷负荷降低，将由B路空调系统自动提高供冷量负担相应负荷。
（故障代码：
F1A-hvac-sys-2）
4）一级故障F1A-hvac-sys-3
A侧制冷站房发生火灾，由消防中控室或分控室发出火灾报警信号，切断
A区冷冻站及走廊所有非一级负荷的供电电源，机房所有负荷由B区冷冻站全部
负担。
（故障代码：
F1A-hvac-sys-3）
2.2F2二级故障的处理序列（以A路故障为例）
2.2.1设备故障
系统设备均有故障状态反馈，可根据故障反馈自动控制。
故障处理可参照标准流程。
《A区空调系统自动控制标准流程》：
自控系统根据设备故障报警信号判断位置并发出信号启动A区冷冻站故障设备及其
配套设备全部关闭流程：
冷水机组t冷冻水泵t冷却水泵t冷却塔
自控系统根据设备故障报警信号判断位置并发送信号关闭A区故障设备相关电动阀
（电动阀关闭完全关闭需要120S）
2.3F3级故障操作序列
根据F3级故障的定义，不立即处理并不影响系统正常运行，因此无需设置
自动控制程序
升级会员 