場館概述:
上海旗忠森林體育城網(wǎng)球中心位于上海市西南部的閔行區(qū)馬橋鎮(zhèn),基地距上海市中心約27公里。網(wǎng)球中心用地面積約為508畝。網(wǎng)球中心基地總建筑面積為85438平方米?;厝莘e率為0.187,建筑密度15.1%,綠化率46.1%,停車位993個。
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圖1 上海旗忠森林體育城網(wǎng)球中心效果圖[/align]
比賽區(qū)內(nèi),設(shè)主賽場一座、室外網(wǎng)球場18片(其中10片為設(shè)有看臺的比賽用場地,另外8片為練習(xí)場地)。主賽場建筑面積30649平方米,地上四層,建筑物高度約40米,標高+24.09m以上為混凝土結(jié)構(gòu),屋頂為鋼結(jié)構(gòu)、可開啟,其開啟方式仿佛上海市花白玉蘭的開花過程,為世界首創(chuàng)。主賽場可容納15000人,除設(shè)有一般觀眾席外,還設(shè)有貴賓席、記者席(約150個,其中60個席位有工作臺),殘疾人席位20-30席。主賽場另設(shè)有空中包廂24個,轉(zhuǎn)播室20間,高4米、寬10米的大屏幕2塊,其他諸如貴賓室、運動員休息室、會議室、更衣室、餐廳、信息處理中心、新聞發(fā)布廳等各類輔助用房若干。主賽場除能舉辦世界最高級別的網(wǎng)球比賽外,還可用于籃球、排球、乒乓球、體操等比賽,是一座具有世界一流水準的多功能比賽場館。
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圖2 Danfoss變頻器在上海旗忠森林體育城網(wǎng)球中心安裝實例[/align]
在場館的AHU系統(tǒng)中,共有20多臺Danfoss VLT6000系列變頻器利用Metasys N2通訊協(xié)議來實現(xiàn)其對空調(diào)變風(fēng)量的遠程控制,使系統(tǒng)的控制性能和應(yīng)用的靈活性都得到了用戶的高度評價?,F(xiàn)場實物如圖2所示。
Danfoss VLT6000系列在AHU系統(tǒng)中應(yīng)用概述:
VLT6000系列變頻器是專為樓宇空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的變頻器,其通過變風(fēng)量控制可以達到最好的節(jié)能效果,并同時為樓宇提供良好的舒適度。
下圖是與傳統(tǒng)的控制方法相比較得到的能量損耗示意圖,從圖3中可以看出,在80%的額定負載工作點上,在使用變頻器控制風(fēng)扇的應(yīng)用中,其耗能是最小的?!?
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圖3 不同控制方法的能量損耗[/align]
除了可以節(jié)約能源,在使用VLT6000系列變頻器后還有許多起他的優(yōu)點:
1. 可以將變頻器安裝在風(fēng)扇附近,這樣可以減少主控制面板的大小,并且可以使其安裝和調(diào)試簡化。并且在安裝完變頻器后,只需多安裝一個主開關(guān)和保險,其他的保護設(shè)備均可以省略掉。
2. 與樓宇控制系統(tǒng)完善的通訊功能,實現(xiàn)方便快捷的遠程控制;并具備完善的數(shù)字及模擬信號I/O接口,使各種參考量能方便快捷的被變頻器采集,從而得到完善的PID控制調(diào)節(jié)功能。
3. 可以使電機平穩(wěn)的運行,可以進一步的減少由于電機操作所引起的環(huán)境噪聲,是室內(nèi)和室外環(huán)境都得到改善。
4. 提供可靠的“飛車啟動”功能,這可以使變頻器監(jiān)測到電機的運行方向和速度,并在得到下次啟動信號的時候,減少突然啟動對設(shè)備的沖擊,減少設(shè)備的磨損。
5. 自動能量優(yōu)化功能(AEO),可以在電機運行在非滿載的條件下,調(diào)節(jié)磁化電流,從而使電機得到額外的5%-10%的能量節(jié)損。
6. 可以適時顯示電機電流、功率、壓力和溫度等值,這些參考值在AHU系統(tǒng)的控制中講起到重要的作用,而VLT6000系列變頻器可以在線的提供這些參數(shù),為終端客戶的控制提供方便。
7. 通過內(nèi)置的濾波環(huán)節(jié),使變頻器對電網(wǎng)的影響達到最小。同時通過這個方式也可以進一步減小電機的噪音。
8. VLT6000可以通過MCT10設(shè)置各種參數(shù)和功能,減少調(diào)試時間;在調(diào)試完成后,可以將變頻器的參數(shù)保存在電腦中,為以后的故障診斷提供方便。
除了以上的特點以為,Danfoss VLT6000系列變頻器在各種不同的應(yīng)用場合,還提供了各具特色的應(yīng)用,例如在本案中,VLT6000就通過Metasys N2通訊協(xié)議與中央樓宇控制系統(tǒng)進行通信,從而實現(xiàn)集中控制。這個功能將在下節(jié)詳細討論。
VLT6000與Metasys N2:
Metasys N2是Johnson Controls公司所擁有的通訊協(xié)議結(jié)構(gòu)(其基本結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示),而且,Johnson Controls 公司已經(jīng)將其內(nèi)部結(jié)構(gòu)公開。而且在VLT6000系列中已經(jīng)將其作為一種標準化的內(nèi)部協(xié)議來提供給客戶。當使用Metasys N2時,可以使用FC Protocol或者是FLN來建立Johnson Controls的樓宇控制系統(tǒng)與VLT6000系列的RS485端口的連接。這樣就可以方便的讀寫所有的VLT中的參數(shù),對其進行控制,其傳輸?shù)淖畲蟛ㄌ芈蕿?600。在建立連接的過程中,僅需設(shè)置2到3參數(shù)即可。而且主監(jiān)控室的調(diào)試過程也得到了簡化,并方便檢修。
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圖4 Metasys N2通信結(jié)構(gòu)示意圖[/align]
使用Metasys N2 通信協(xié)議后,可以對整個系統(tǒng)的20多臺變風(fēng)量風(fēng)扇設(shè)備進行控制,使其控制簡化,并可以同時監(jiān)控各個風(fēng)扇的工作狀況。即節(jié)約了成本,也減少了控制和維護的人工費用,并可達到實時監(jiān)控的目的,保證了整個場館的正常運轉(zhuǎn)。
圖5是變頻器端子的接線實物圖。非常的簡潔,不存在負載的連接。圖6是變頻器運行中的實時顯示圖。從此可見,通過簡單的接線與參數(shù)設(shè)置后,Danfoss VLT 6000系列變頻器可以非常好的適應(yīng)HVAC系統(tǒng)的運行要求。
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圖5 本案變頻器端子接線實物圖

圖6 本案參數(shù)設(shè)置實物圖[/align]
結(jié)論:
自上海旗忠森林體育城網(wǎng)球中心使用VLT6000進行變風(fēng)量控制后,已經(jīng)承辦了多次國際大型賽事,如大師杯網(wǎng)球賽、世界短池游泳賽等等。Danfoss VLT6000憑借其出色的控制性能以及良好的通訊功能,實現(xiàn)了場館的集中遠程控制,為大賽的順利舉辦提供了保證。希望在不遠的將來,可以在更多的場館與商業(yè)樓宇中使用Danfoss VLT6000變頻器來實現(xiàn)HVAC系統(tǒng)的自動控制,使其出色的節(jié)能效果與完善的通訊功能得到更充分的發(fā)揮。
References:
[1] – Marley Cooling Tower Company, “Cooling Tower Energy and Its Management”, Technical Report H-001A 1982
[2] – Danfoss, “Variable Speed Drive Applications in HVAC Systems”, Andrew Cooper, 2003 July.
[3] – Metasys Network Sales Resource Manual, Application Specific Controllers Section, Product Bulletin, Issue Date 0295