周強(qiáng)

摘 要：本次研究以機(jī)場(chǎng)的中央空調(diào)為主題，探討基于局部終端溫度調(diào)節(jié)的中央空溫度控制問(wèn)題。首先結(jié)合某機(jī)場(chǎng)對(duì)中央空調(diào)的溫度控制進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)明，并舉例介紹了一般會(huì)出現(xiàn)的普遍問(wèn)題。以此為基礎(chǔ)，提出了既能解決問(wèn)題，又能夠在滿足溫度控制基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的局部終端溫度調(diào)節(jié)技術(shù)及其控制策略。

關(guān)鍵詞：機(jī)場(chǎng)；局部終端溫度調(diào)節(jié)；中央空調(diào)；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.259

現(xiàn)階段我國(guó)機(jī)場(chǎng)對(duì)中央空調(diào)的應(yīng)用普遍存在耗能過(guò)大的問(wèn)題。其主要的解決方案是實(shí)現(xiàn)供需平衡，即按照人流量、使用面積，以及相關(guān)的環(huán)境因素、匹配通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行溫度控制，滿足不同需求下的溫度需求。因此，以下就結(jié)合在這種需求，通過(guò)對(duì)應(yīng)用效果較好的局部終端溫度調(diào)節(jié)的中央空調(diào)溫度控制技術(shù)探討，展開(kāi)對(duì)主題的具體論述。

1 機(jī)場(chǎng)中央空調(diào)溫度控制分析

在機(jī)場(chǎng)，通常因使用面積較大，往往需要較大功率的中央空調(diào)進(jìn)行溫度控制。以我國(guó)某機(jī)場(chǎng)的候機(jī)樓為例，總建筑面積約30萬(wàn)平方米，其中旅客活動(dòng)區(qū)占2/3，其溫度控制均由中央空調(diào)完成。從系統(tǒng)設(shè)置觀察，9大水系統(tǒng)配置了相應(yīng)的熱交換機(jī)房；并且在對(duì)應(yīng)機(jī)房匹配有水泵11臺(tái)，熱交換器6臺(tái)，并且采用了循環(huán)空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)空調(diào)機(jī)組并用的方式，共形成4種溫度供水，不同溫度下的冷水2種，熱水2種，能夠滿足不同溫度控制需求。但在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，由于候機(jī)主樓上下層之間存在空間連通區(qū)域較大，而在候機(jī)長(zhǎng)廊存在完全連通的現(xiàn)象。從最初方案觀察，主要以常規(guī)控制方式進(jìn)行方案設(shè)定，通過(guò)溫度傳感器的設(shè)置完成冷凍水調(diào)節(jié)閥開(kāi)關(guān)，從而以空調(diào)回風(fēng)溫度對(duì)室內(nèi)溫度實(shí)施控制。起初效果較好，但在應(yīng)用BA系統(tǒng)控制之后，控制范圍發(fā)生變化，且存在區(qū)域內(nèi)的差異變化。其大范圍偏差通常在在2到3℃，但在上下樓層間可以達(dá)到一般偏差的2倍，并且在冬季會(huì)高到5倍以上。為了有效解決此類問(wèn)題，以下提出局部終端溫度調(diào)節(jié)技術(shù)，并進(jìn)行具體探討。

2 局部終端溫度調(diào)節(jié)技術(shù)及其控制策略

2.1 “自下而上”實(shí)施控制

通常情況下，以“自上而下”的建模、控制方法對(duì)中央空調(diào)的溫度控制進(jìn)行實(shí)踐。上文中提到的問(wèn)題解決既屬于溫度控制，也是中央空調(diào)應(yīng)用中存在的普遍問(wèn)題。在采用這種模式時(shí)，往往只以主機(jī)、水循環(huán)系統(tǒng)調(diào)控為準(zhǔn)，并且在調(diào)控中會(huì)因使用的BA系統(tǒng)而影響到所有空調(diào)終端輸出，造成溫度偏差。因此，建議嘗試“自下而上”的控制策略。選取終端作為問(wèn)題切入點(diǎn)，然后，以調(diào)控核心為主，有選擇的進(jìn)行調(diào)控，既能解決存在的問(wèn)題，也可以更好的提高區(qū)域性溫度控制，為中央空調(diào)應(yīng)用提供一種節(jié)能措施。基于局部終端溫度調(diào)節(jié)技術(shù)屬于激勵(lì)型需求響應(yīng)類型，其前提是需要對(duì)機(jī)場(chǎng)應(yīng)用中央空間中遇到的溫度控制問(wèn)題進(jìn)行了解，并提前做好節(jié)能預(yù)案；從而在解決問(wèn)題的同時(shí)，最大化削減負(fù)荷量，節(jié)約能力；實(shí)施節(jié)能化的溫度控制。

2.2 基于局部終端溫度調(diào)節(jié)的控制策略

基于局部終端溫度調(diào)節(jié)的控制策略共包括5個(gè)流程，具體是設(shè)備分群-基于溫度序列生成-響應(yīng)面積計(jì)算-響應(yīng)群體篩選-指令下達(dá)。比如，候機(jī)樓在不同區(qū)域存在溫度偏差，而且應(yīng)用中央空間的區(qū)域較多；因此，可以采用局部終端溫度調(diào)節(jié)控制策略，按照上述5個(gè)環(huán)節(jié)的流程設(shè)置實(shí)施針對(duì)性的溫度控制。以上文提到的機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓為例，先按照自下而上的溫度控制方案，構(gòu)建中央調(diào)的熱力學(xué)模型，分別在主機(jī)、水泵、終端控制需求區(qū)域建立模型。按照當(dāng)前參數(shù)確定負(fù)荷率與中央空調(diào)能耗之間的關(guān)系。然后，按照局部終端溫度調(diào)節(jié)的控制流程，實(shí)施具體操作。由于中央空調(diào)的負(fù)荷率決定了最終輸出功率，而且，不同終端運(yùn)行情況也存在差異，因此，應(yīng)該針對(duì)問(wèn)題區(qū)域?qū)嵤┖Y選，并對(duì)其響應(yīng)需求進(jìn)行分析，確定參數(shù)，調(diào)節(jié)溫度偏差。比如，在上下樓層間可以達(dá)到一般偏差的2倍，即4到6℃；就可以針對(duì)它先確定控制群，然后對(duì)其相對(duì)應(yīng)的具體設(shè)備進(jìn)行連通控制；并根據(jù)其需要降低的溫度范圍，在終端設(shè)定溫度控制值；通過(guò)控制系統(tǒng)，連接其中關(guān)聯(lián)的溫度感應(yīng)器，傳達(dá)出局部控制命令，在觸發(fā)設(shè)備后轉(zhuǎn)變其運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到對(duì)上下樓層間的溫度偏差調(diào)節(jié)。需要注意的是，應(yīng)用局部終端溫度調(diào)節(jié)控制策略時(shí)，應(yīng)該針對(duì)中央空調(diào)的響應(yīng)能力邊界做出具體分析，找到響應(yīng)時(shí)的極限值；并設(shè)定超過(guò)這個(gè)極限值之后，一律按照邊界值作為最終響應(yīng)目標(biāo)，這樣就可以減少邊界值需求過(guò)大而產(chǎn)生的能耗問(wèn)題。另外，為了達(dá)到運(yùn)用效用的最大化，建議在應(yīng)用該控制策略時(shí)，盡可能對(duì)機(jī)場(chǎng)候車樓中的玻璃幕墻的吸熱能力進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)參數(shù)增加到控制參數(shù)設(shè)定中，減少因玻璃幕墻、門(mén)窗、空間連通等造成的計(jì)算誤差。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上文分析可以認(rèn)識(shí)到，基于局部終端溫度控制策略能夠滿足當(dāng)前機(jī)場(chǎng)對(duì)中央空調(diào)應(yīng)用提出的節(jié)能降耗需求；并且，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)場(chǎng)不同需求條件下的溫度供需平衡。但是，需要在實(shí)踐中，首先認(rèn)真分析機(jī)場(chǎng)實(shí)際條件，以及中央空調(diào)構(gòu)成要素，如臺(tái)數(shù)、終端路徑、應(yīng)用系統(tǒng)、存在問(wèn)題、節(jié)能需求；并完成相應(yīng)的建模，構(gòu)建一個(gè)需求響應(yīng)模型。從而在應(yīng)用中使其效果得到較好體現(xiàn)，并提升應(yīng)用舒適度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目的。希望這種技術(shù)能夠在不斷的應(yīng)用與普遍效果反饋中獲得更為廣泛的傳播及實(shí)踐。

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