中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)在公共場所的運(yùn)用

楊慧平

摘 要：隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，中央空調(diào)安裝數(shù)量也隨之增多，然而從國內(nèi)外發(fā)展趨勢來看，國內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)相關(guān)智能、節(jié)能技術(shù)較為落后，這一問題急需解決。基于此，本文首先對中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)定義及其相關(guān)智能技術(shù)進(jìn)行介紹，然后對智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行分析，探索提高空調(diào)系統(tǒng)能源利用率的有效措施，最后舉例分析了智能控制系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：中央空調(diào)；智能控制系統(tǒng)；公共；場所；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU201 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的提高，大眾的物質(zhì)要求也得到了相應(yīng)的提高，現(xiàn)今絕大部分的家庭及單位等安裝了空調(diào)系統(tǒng)，提高了生產(chǎn)生活的品質(zhì)。然而從整體來看，我國絕大部分空調(diào)系統(tǒng)的智能節(jié)能相關(guān)技術(shù)相對滯后，這一問題急需得到解決。本文首先對中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)定義進(jìn)行了簡單敘述，通過對中央空調(diào)智能控制及其他信息監(jiān)控等技術(shù)的研究，更加深層次地對中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)控制技術(shù)進(jìn)行了解，再根據(jù)上述的相關(guān)技術(shù)特點(diǎn)提出了中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)，從而可以更加高效安全地提高空調(diào)系統(tǒng)的能源利用率。最后，筆者通過實(shí)際工程案例，對比其能源消耗的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果表明，采用智能控制系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)可以使得空調(diào)系統(tǒng)更加節(jié)能。中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)是未來空調(diào)的技術(shù)發(fā)展趨勢之一，這種更人性化、更智能、更節(jié)能的技術(shù)將會(huì)為我國的節(jié)能環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展起到積極作用。

1.中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)

眾所周知，中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)，其主要包括冷熱源相關(guān)設(shè)備，冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、空調(diào)機(jī)組中的空氣加熱、冷卻、加濕、凈化裝置及風(fēng)量調(diào)節(jié)設(shè)備等。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)主要有冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)等。中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)主要用于監(jiān)控各種數(shù)據(jù)、靈活調(diào)節(jié)泵等設(shè)備，在保證房內(nèi)各控制參數(shù)在控制范圍內(nèi)的情況下，盡可能地降低各設(shè)備的能耗，其原理如圖1所示。

在中央空調(diào)控制系統(tǒng)中，運(yùn)用控制技術(shù)可進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量控制。在空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量一定時(shí)，無論負(fù)荷怎樣變化，風(fēng)機(jī)總是執(zhí)行全風(fēng)量的運(yùn)行，通過控制送風(fēng)溫度來控制室內(nèi)冷熱負(fù)荷的變化，來達(dá)到控制室內(nèi)溫濕度的目的。空調(diào)系統(tǒng)定風(fēng)量控制主要是對空調(diào)回風(fēng)溫度與濕度進(jìn)行自動(dòng)控制，對新風(fēng)閥、回風(fēng)閥、排風(fēng)閥等模塊進(jìn)行比例控制等。

變風(fēng)量空調(diào)控制系統(tǒng)通常采用控制技術(shù)，即當(dāng)房內(nèi)冷熱負(fù)荷產(chǎn)生變化，通過改變空調(diào)的送風(fēng)量，來改變室內(nèi)溫度，而不是通過改變空氣溫度來控制室內(nèi)溫濕度。在每個(gè)室內(nèi)的送風(fēng)入口安設(shè)一個(gè)控制風(fēng)閥自動(dòng)的裝置，通過調(diào)節(jié)控制送風(fēng)量來控制室內(nèi)的溫濕度，一般系統(tǒng)采用變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)對送風(fēng)量的控制。

在中央空調(diào)系統(tǒng)中采用集中監(jiān)視控制技術(shù)，通過各空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備安裝的傳感器及各種反饋信號(hào)數(shù)據(jù)，可以在主機(jī)屏幕上實(shí)現(xiàn)集中顯示的功能，一般監(jiān)控的內(nèi)容包括：相關(guān)設(shè)備運(yùn)行過程中的各種狀態(tài)信息，子系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、控制參數(shù)等信息，以及空調(diào)系統(tǒng)非正常運(yùn)行時(shí)各種預(yù)警信息及報(bào)警信息等。

2.中央空調(diào)智能控制的節(jié)能技術(shù)

2.1蓄能技術(shù)

將儲(chǔ)存好的備用能量來調(diào)節(jié)空調(diào)的負(fù)荷和空調(diào)用電負(fù)荷之間的時(shí)間差值，可以節(jié)省空調(diào)運(yùn)行的相關(guān)費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)移峰填谷，降低設(shè)備的安裝容量。從全國范圍來看，初步預(yù)計(jì)可減少1000萬千瓦～2000萬千瓦的高峰時(shí)期用電的負(fù)荷，并且配備完善的相關(guān)設(shè)備，可達(dá)到存儲(chǔ)的能量滿足用電負(fù)荷的變化的要求。除了一般的控制手段之外，還可以采用存儲(chǔ)的能量和空調(diào)運(yùn)行工況進(jìn)行轉(zhuǎn)換而進(jìn)行對各模塊的控制。根據(jù)目前的技術(shù)特點(diǎn)，相應(yīng)的控制方法包括供冷優(yōu)先、存儲(chǔ)冷源優(yōu)先以及優(yōu)化相關(guān)的控制等。

2.2變流量技術(shù)

變流量技術(shù)是中央空調(diào)重要節(jié)能技術(shù)之一，采用變流量技術(shù)的中央空調(diào)具有如下特點(diǎn)：可變水量，可變風(fēng)量，可變制冷劑流量，負(fù)荷可變范圍大等。這種空調(diào)系統(tǒng)與固定流量的空調(diào)系統(tǒng)對比，可以發(fā)現(xiàn)采用變流量技術(shù)的中央空調(diào)的變化的運(yùn)行負(fù)荷的適應(yīng)性更強(qiáng)，性能更好，同時(shí)在空調(diào)的制冷與制熱相關(guān)功能上，該系統(tǒng)可節(jié)約大量的制冷劑對能量的消耗，更為節(jié)能。

2.3熱回收技術(shù)

熱回收技術(shù)是一種現(xiàn)代環(huán)保節(jié)能技術(shù)，其主要包含空調(diào)廢熱量的回收，冷凝的熱量的回收，排風(fēng)的相關(guān)能源的回收等。在中央空調(diào)的設(shè)備上通過應(yīng)用相應(yīng)的控制技術(shù)，可對熱量進(jìn)行高效的回收工作，根據(jù)空調(diào)的運(yùn)行負(fù)荷的情況，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)控制，從而回收熱能源，起到節(jié)能的作用。

2.4水源熱泵技術(shù)

水源熱泵技術(shù)是一種可以獲得無窮無盡的熱源能量的技術(shù)。眾所周知，地下水熱能的存儲(chǔ)量是相當(dāng)巨大的，相比其他形式的能量，地下水熱源還具有冬天暖和、夏天涼爽的特點(diǎn)，天然的能源使得機(jī)組的能源利用效率得到大幅提升。水源熱泵相關(guān)設(shè)備系統(tǒng)在擁有附屬的相關(guān)泵機(jī)設(shè)備等相聯(lián)動(dòng)而進(jìn)行控制的條件下，可根據(jù)空調(diào)的負(fù)荷，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)熱源水的控制，更深一層地對地下水進(jìn)行控制，進(jìn)而節(jié)約了水資源。

3.應(yīng)用實(shí)例

中央空調(diào)的節(jié)能技術(shù)對節(jié)約能源及相關(guān)運(yùn)行費(fèi)用都具有非常重要的意義。從項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用情況來看，這種節(jié)能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值也是巨大的。筆者曾經(jīng)參與的某項(xiàng)工程中，該建筑總面積為34785.02m2。在該大樓里安設(shè)了中央智能節(jié)能空調(diào)，夏天進(jìn)行大樓的供冷，冬天對大樓進(jìn)行供暖，該中央空調(diào)系統(tǒng)的供冷采用兩臺(tái)冷水螺桿式的機(jī)組，冷水溫度一般設(shè)置為7℃～12℃，而其他管網(wǎng)可進(jìn)行水溫90℃～110℃的熱水供應(yīng)。經(jīng)過相關(guān)熱量轉(zhuǎn)換后，水溫變成50℃～60℃，以此進(jìn)行熱量供應(yīng)。該系統(tǒng)管道在冬夏均采用同一組管道，在兩個(gè)季節(jié)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換、切換工作。在炎熱的夏天，空調(diào)進(jìn)行制冷，機(jī)組工作的負(fù)荷可到3000kW，而制冷的指標(biāo)為85W/m2，而在冬季，空調(diào)對房內(nèi)進(jìn)行熱量的供應(yīng)，提升溫度，負(fù)荷可到2000千瓦，而制熱指標(biāo)為57W/m2?？照{(diào)系統(tǒng)主要依靠變頻補(bǔ)水，定壓補(bǔ)水等方式。另一方面，供水系統(tǒng)采用兩管道的方式進(jìn)行流量輸送，在炎熱的夏天進(jìn)行冷水源的供應(yīng)，在寒冷的冬天進(jìn)行熱水源的供應(yīng)。

結(jié)語

在國家節(jié)能減排的號(hào)召下，建筑用中央空調(diào)的節(jié)能減排也提上了日程。中央空調(diào)控制系統(tǒng)是一項(xiàng)綜合且復(fù)雜的技術(shù)，將現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，從而達(dá)到節(jié)能控制的目的，并且能有效監(jiān)控設(shè)備的狀況信息，并且擁有其他各項(xiàng)輔助功能?？傊?，中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)是未來空調(diào)的技術(shù)趨勢之一，我們應(yīng)對中央空調(diào)控制系統(tǒng)加強(qiáng)分析和研究，最大程度地節(jié)約能源，從而最大程度地提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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