中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)在公用建筑節(jié)能中的應(yīng)用

蒙泉亮

摘要：經(jīng)濟的飛速發(fā)展，導(dǎo)致全球的能源緊缺問題越來越嚴重，需要人們在生活與生產(chǎn)中使用節(jié)能空調(diào)設(shè)備，減少對于電能的浪費情況。公用建筑，例如醫(yī)院、商場等場所里面每天進出的人流量較大，為了使得置身于此類公用建筑內(nèi)的人可以享受到優(yōu)質(zhì)的保暖、降溫服務(wù)，需使用中央空調(diào)設(shè)備。由于此類設(shè)備的功耗率較高，長時間使用所需的電能較多，容易產(chǎn)生資源浪費問題，因此本文以中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)為研究對象，分析設(shè)備的運行原理，以及該種空調(diào)系統(tǒng)的具體應(yīng)用情況。

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

節(jié)能減排是我國當(dāng)前為了應(yīng)對能源危機提出的口號，因此建筑單位在進行電氣設(shè)備安裝施工時，需要選擇有著良好節(jié)能效果的中央空調(diào)進行應(yīng)用，降低電能的消耗量。對當(dāng)前公用建筑整體的耗能情況進行研究分析，可知中央空調(diào)的用電量遠遠多于其他電氣設(shè)備，這就要求中央空調(diào)生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)時進行智能控制系統(tǒng)的設(shè)計，使得空調(diào)在運行時可以根據(jù)外界的溫度情況，進行頻率的合理調(diào)節(jié)，減少空調(diào)保暖、降溫時功率固定不變所致的電能損失問題。

1、中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)控制原理分析

以往公用建筑內(nèi)的中央空調(diào)多為定頻，工作人員調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)后設(shè)備會按照該數(shù)據(jù)長時間的運行，但是公用建筑內(nèi)的人流量在不同的時間段內(nèi)有著較大的差異，人流量較多時設(shè)備可以為人群提供舒適的環(huán)境，但是人流量一旦減少，仍然保持固定的溫度，會造成能源的浪費問題[1]。因此智能化程度較低的定頻中央空調(diào)設(shè)備無法發(fā)揮出節(jié)能的效果，因此在公用建筑內(nèi)可以使用變頻中央空調(diào)調(diào)節(jié)室溫。該種空調(diào)的運行原理主要包括兩個方面：

首先變頻調(diào)速節(jié)能原理。通過公式（），計算中央空調(diào)使用時水泵的耗能、轉(zhuǎn)速情況。公式中的Q、H、P分別用來表示水泵的流量、揚程、軸功率，n則表示水泵的轉(zhuǎn)速。經(jīng)過分析可知水泵運行時的轉(zhuǎn)速與能耗量之間，呈現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系。水泵消耗量較少時，表明此時空調(diào)轉(zhuǎn)動所需的電能少。因此變頻空調(diào)在對用電頻率進行調(diào)節(jié)時，主要是通過對水泵轉(zhuǎn)速有著良好控制作用的變頻器實現(xiàn)的。借助于變頻器的調(diào)節(jié)可以對較長時間運行的電動機產(chǎn)生的磁力進行控制，避免飽和后導(dǎo)致的電動機耗增多情況；同時變頻器對于水泵電流也可以進行控制調(diào)節(jié)，減少水泵受到過大電流引起的異常，使得空調(diào)可以有效的發(fā)揮出降耗的作用。

其次冷凍水泵變頻調(diào)速控制原理?？照{(diào)中的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)對于空調(diào)的正常運行意義重大，通過該系統(tǒng)中的冷凍水管、水泵共同發(fā)揮出降溫、溫度升高的目的。空調(diào)冷凍主機中的冷凍水經(jīng)過流出、加壓、熱交換處理，最終在冷凍管道中的冷凍水會在建筑內(nèi)部各個管道中進行流通，充分吸收建筑內(nèi)部區(qū)域中的熱量，以此來降低建筑內(nèi)的溫度[2]。水溫升高的冷凍水之后會回流到冷凍主機中，重新變?yōu)闇囟容^低的冷凍水。因此該種變化是根據(jù)室內(nèi)溫度情況作出的降溫調(diào)整，變頻調(diào)速下控制溫度的效果非常好，而且變頻器對于運行功率的調(diào)節(jié)，對功率本身不會產(chǎn)生較大的不利影響，空調(diào)整體的負荷量降低，應(yīng)用在中央空調(diào)系統(tǒng)控制中有著理想的建筑室溫降低的價值?；谠摲N控制原理下的控制方案具體為：將水溫信號、壓力信號，分別作為反饋、目的信號來控制空調(diào)的運行情況。設(shè)備管理人員在空調(diào)使用階段，嚴密的觀察設(shè)備的回水情況，如果回水的難度較大時，需要對壓力信號進行提高處理，以此減輕回水慢所致的負荷量變大問題，進一步促使空調(diào)水泵轉(zhuǎn)速的提升，使得壓力和負荷處于平衡的狀態(tài)?？刂茣r需要使用變頻器，在全閉環(huán)模式下來對冷凍泵電機進行切換控制，明確空調(diào)變頻器工作時的最小頻率[3]。之后還需要配備一塊溫度傳感器，對于流經(jīng)管道內(nèi)部的水流溫度值進行監(jiān)測。工作人員根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，控制調(diào)節(jié)變頻器的功率。如果管道內(nèi)部的冷凍水回流，監(jiān)測數(shù)據(jù)值遠遠的高于之前冷凍水流出的溫度時，此時變頻器工作功率為最大值。此外，在具體的設(shè)備上還需要設(shè)置旁通電動二通閥裝置，以此可以在水流量低于標(biāo)準值、空調(diào)機組遠轉(zhuǎn)有異常時，啟動該裝置來保證最小的流量。

2、 智能控制系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)用分析

在了解中央變頻空調(diào)的控制結(jié)構(gòu)與原理后，需要應(yīng)用結(jié)構(gòu)監(jiān)控措施來實現(xiàn)節(jié)能的效果，具體的控制措施分為兩個方面：

2.1變頻控制系統(tǒng)

智能化的中央空調(diào)在發(fā)揮調(diào)節(jié)作用時，主要是通過輻射性控制方法來實現(xiàn)的。該控制系統(tǒng)中有中央、區(qū)域兩個系統(tǒng)，在中央控制系統(tǒng)的控制下，將空調(diào)各個區(qū)域運轉(zhuǎn)時的數(shù)據(jù)、參數(shù)、命令等信息進行有效的獲得，同時中央系統(tǒng)可以對區(qū)域遠轉(zhuǎn)情況進行動態(tài)化的監(jiān)控把握，以此來對建筑內(nèi)部所有空調(diào)運行情況進行科學(xué)的控制。在功能方面，其中的中央控制系統(tǒng)包含有打印機，硬盤、CPU等硬件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)，以此在各個結(jié)構(gòu)的控制下實現(xiàn)對公用建筑空調(diào)使用區(qū)域的控制。區(qū)域控制系統(tǒng)中有現(xiàn)場控制計算機系統(tǒng)，其可以匯總中央系統(tǒng)監(jiān)控下的所有信號數(shù)據(jù)，并可以及時傳輸?shù)街醒胂到y(tǒng)中，中央系統(tǒng)根據(jù)目的和反饋信號的具體表現(xiàn)，得出區(qū)域空調(diào)設(shè)備運行的命令，并再次通過計算機系統(tǒng)反饋到區(qū)域設(shè)備中。這兩個系統(tǒng)之間實現(xiàn)信息的高質(zhì)量、高效率傳輸，需要通過信號傳輸和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來進行。該系統(tǒng)可以通過公用建筑內(nèi)使用的寬帶網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計，或者可以在建筑內(nèi)使用系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)將中央空調(diào)的各個系統(tǒng)連接起來進行控制[4]。

2.2技術(shù)措施

節(jié)能作用需要在技術(shù)措施的應(yīng)用下實現(xiàn)，首先監(jiān)控措施，可以對空調(diào)的運行質(zhì)量性能、室內(nèi)的溫度值進行動態(tài)化的監(jiān)控，中央和區(qū)域控制系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)來對設(shè)備的變頻功率進行大小控制調(diào)節(jié)，減少電能的浪費。其次是集中管理措施。中央控制系統(tǒng)可以對監(jiān)控時的所有信息進行全面的分析，以此得出科學(xué)合理的控制命令，區(qū)域控制系統(tǒng)僅需要貫徹執(zhí)行該命令便可以自動化的對設(shè)備運行功率進行調(diào)節(jié)，因此該項措施極大提高了功率分析的效率，控制下的空調(diào)節(jié)能作用顯著。

結(jié)束語

目前很多的公用建筑在室內(nèi)良好環(huán)境的構(gòu)建中，均采用了空調(diào)設(shè)備，因此使用期間的電能浪費問題需要引起建筑使用者的重視，需應(yīng)用中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)對用電功率進行科學(xué)控制、調(diào)整。

參考文獻：

[1]王良志，劉學(xué)勇，巴志強，陳陽.大型綜合醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能管理實踐淺析[J].現(xiàn)代醫(yī)院管理，2017，15（03）：8-10.

[2]劉一隆，呂剛.重慶某醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)改造及評估[J].重慶建筑，2016，15（01）：9-12.

[3]吳學(xué)淵. 廣州某醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)制冷機房的節(jié)能改造研究[D].廣州大學(xué)，2015.

[4]王桔林，曹興隆，馮斌，陳敏.大型公共建筑中央空調(diào)能耗優(yōu)化控制系統(tǒng)的方案應(yīng)用與節(jié)能測試[J].智能建筑與城市信息，2013（07）：44-47.