一、概述
国家体育场(“鸟巢”)为2008年第29届奥林匹克运动会的主体育场,是奥运会场馆的代表,它在规划、施工和工作中所表现的“绿色奥运””科技奥运”理念,场馆和相关设备严格执行节能环保规划标准,在可再生能源与新能源运用、修建节能、水资源保护和运用等方面采取了一系列有力办法。
“鸟巢”在规划中包括了一套规划很大的雨水深度处理回用体系,体育场内70%的供水由回用水替代,其间23%来自体系处理后的雨水;更有目共睹的是,“鸟巢”运用了地源热泵,从土壤中吸收能量,用于补偿体育场空调体系等。地源热泵是一种运用可再生能源、节能、环保的体系,经过地埋换热管,冬天吸收土壤中包括的热量为“鸟巢”供热,夏日吸收土壤中存贮的冷量向“鸟巢”供冷。
二、地源热泵空调简介
地源热泵机组是一种运用再生能源的高效节能、无污染的既可供暖又可制冷的新式水冷式空调机组,由压缩机、冷凝器、蒸发器、节省设备和其它制冷附件组成,是一种能够全天候工作的空气调理设备。地水源热泵运用地能或浅水层一年四季温度安稳的特性,冬天把地能作为热泵供暖的热源,把高于环境温度的地能中的热能取出来供应室内采暖;夏日把地能作为空调的冷源,经过能量转化地下热源转化成冷源。其原理是经过极少量的电能,完结能量的搬工作移。
由于于地下的温度在恒定在10—25度的,地源热泵机组的工况优于传统的空调的工况所以它能够更轻松的到达室内的温度要求和效果,所以地源热泵机组的能效比更高。因而,地源热泵空调更节能。
三、体系描绘
国家体育场(“鸟巢”)为2008年第29届奥林匹克运动会的主体育场,地下3层,地上7层, 国家体育场地源热泵大型中央空调项目总体规划冷负荷为14533kw,选用地源热泵和冰蓄冷结合的方式。鸟巢地源热泵中央空调选用选用烟台冰轮和顿汉布什的制冷设备及体系,其电气操控首要选用施耐德的Micro 和Twido PLC,以及XBTGT触摸屏。
“鸟巢”地源热泵大型中央空调体系包括地源热泵机房操控体系和两台全封螺杆地源热泵机组。
四、电气操控体系结构与构成
操控体系网络结构如上图所示,为三层网络结构。
地源热泵机组选用Twido系列 PLC TWDLCAA40DRF及扩展模块,它自身所带的一个通讯口和XBTGT触摸屏相连。能够依据来自源热泵机房操控体系的给定信号进行启/停和能量主动调理,操控程序据负荷改变及改变率主动操控滑阀上载卸载,完结制冷能量无级调理,最大极限下降设备能耗。经过人机界面能够设定压缩机的工作方式和工作参数,检查压缩机的工作情况,检查机组毛病情况等。每一个PLC扩展一个通讯口,做MODBUS从站,连在MODBUS总线上,完结和源热泵机房操控体系PLC的通讯。
源热泵机房操控体系PLC选用MICRO系列PLC TSX3721001。MICRO系列PLC的通讯功用十分强壮,支撑MODBUS,UN-TELWAY,以太网TCP/IP等多种通讯协议。操控体系完结制冷体系及相应循环水体系的操控,如制冷/制热形式切换,对冷媒水供水和回水的温度及压力,冷却水供水和回水的温度及压力,冷却水泵,冷媒水泵等的监控,体系PLC扩展一个TSXSCP114通讯卡,做MODBUS主站,经过MODBUS网络和Twido PLC通讯,主动控两台制地源热泵机组开停,使空调体系按程序高效节能工作。
M%&&&&&%RO PLC TSX3721自身带两个通讯口,其间一个通讯口和触摸屏衔接,别的一个通讯口和施耐德工业以太网模块TSXETZ410相连。TSXETZ410模块在此起到一个网桥效果,一端经过体系PLC交流数据,另一端经过TCP/IP以太网联接到鸟巢修建智能体系上,从鸟巢修建智能体系能够监控整个地源热泵中央空调体系的工作情况。
地源热泵机房操控体系操控柜的PLC为Micro系列, 装备为: CPU:TSX3721101+2块TSXAEZ801+2块TSXDMZ28DR+TSXDEZ32D2+TSXSCP114通讯卡+以太网模块TSXETZ410
地源热泵机组制冷工况冷水规划温度为5/13度,制热工况热水规划供回水温度为55/50度。地下热源部分,冬天的规划供回水温度为5-2度,夏日为27/32度。每台压缩机制冷机组包括2台压缩机,共有一个制冷回路,由Twido PLC 中心进行操控的,经过数字量模块和模拟量模块收集传感器信号,能够完结依据负荷情况完结主动能量调理。装备为:TWDLCAA40DRF+TWDDRA8RT+6块TWDAMI2HT+TWDNAC485D+触摸屏XBTGT2110
五、结束语
地源热泵等环保节能技能和设备,在奥运场馆中的成功使用,紧扣“绿色奥运”、“科技奥运”的主题,会促进在各个领域中充沛推行运用。在国家体育场地源热泵大型中央空调体系中,运用了施耐德Micro 和Twido 序列PLC和XBTGT触摸屏,除了完结各工艺操控功用,网络通讯灵敏且完结便利,具有敞开的长途联网等是一大亮点,进步整个体系的功能,下降了操作保护本钱。