王棟

無(wú)錫市第二人民醫(yī)院

中央空調(diào)裝置節(jié)能策略解析和運(yùn)用

王棟

無(wú)錫市第二人民醫(yī)院

針對(duì)當(dāng)前中央空調(diào)體系運(yùn)轉(zhuǎn)功耗較高，尤其實(shí)在夏季能耗非常嚴(yán)重。本文首先對(duì)中央空調(diào)體系的節(jié)能狀況進(jìn)行探究，完成中央空調(diào)體系的測(cè)試和分析。分析節(jié)能策略控制機(jī)理，給出能耗建模板塊，電腦監(jiān)測(cè)和控制機(jī)理，最后分析了中央空調(diào)裝置監(jiān)測(cè)和調(diào)控過(guò)程，設(shè)定了測(cè)算對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)，參量，最后研究了主機(jī)和輔機(jī)裝備的能耗。

中央空調(diào)；功耗；節(jié)能；調(diào)控；測(cè)算

1 引言

能源是整個(gè)國(guó)家發(fā)展經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)，近來(lái)，國(guó)內(nèi)電力資源供應(yīng)緊張，能源的開(kāi)拓和節(jié)約非常重要，而建筑能耗占據(jù)整體社會(huì)能源損耗的三分之一，因而建筑節(jié)能非常重要。在整個(gè)建筑空間中，中央空調(diào)體系作為能耗的主要部分，在整個(gè)公共建筑中，僅中央空調(diào)體系的裝備能耗占據(jù)了整體建筑功耗的55%到65%之間。此外，中央空調(diào)體系是整個(gè)節(jié)能建筑的重要板塊，成為暖通空調(diào)模塊需要處理的重點(diǎn)。

2 中央空調(diào)體系的節(jié)能狀況探究

2.1 中央空調(diào)體系的測(cè)試和分析

針對(duì)中央空調(diào)的節(jié)能體系研究，當(dāng)前的研究主要落腳在整個(gè)體系的測(cè)試和解析中，通過(guò)調(diào)試發(fā)現(xiàn)中央空調(diào)中包含的狀況。變頻調(diào)控主要集中在中央空調(diào)的水泵風(fēng)機(jī)的運(yùn)行中，但僅局限在了輔助裝備上。

2.2 中央空調(diào)體系的先進(jìn)技術(shù)結(jié)合

結(jié)合現(xiàn)有的熱工測(cè)試方法并綜合各種先進(jìn)的電腦算法，如模糊控制方法，集成控制方法以及變頻調(diào)節(jié)方法，并對(duì)整個(gè)空調(diào)體系運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)變狀態(tài)，非線(xiàn)性特點(diǎn)，多參數(shù)和大時(shí)滯的特點(diǎn)相互綜合和信息庫(kù)中的歷史參量對(duì)照。

2.3 本章總結(jié)

本章主要分析了中央空調(diào)體系的節(jié)能狀況探究，研究了中央空調(diào)體系的測(cè)試和分析，分析了中央空調(diào)體系的先進(jìn)技術(shù)結(jié)合。

3 中央空調(diào)裝置節(jié)能策略控制機(jī)理

3.1 中央空調(diào)裝置節(jié)能策略的能耗建模板塊。

中央空調(diào)裝置的能耗包含三個(gè)模塊：主機(jī)部分，輔機(jī)部分包含冷凍泵裝置，冷卻泵裝置和冷卻塔三個(gè)部分構(gòu)成以及空調(diào)的末端裝備包含風(fēng)機(jī)盤(pán)管，全氣體裝置構(gòu)成。其中的主機(jī)和輔機(jī)裝置占據(jù)整個(gè)空調(diào)體系能耗量的90%左右。

3.2 電腦監(jiān)測(cè)和控制機(jī)理

3.2.1 中央空調(diào)裝置測(cè)控機(jī)理。整個(gè)調(diào)控過(guò)程即系統(tǒng)優(yōu)化的進(jìn)程，采用尋優(yōu)調(diào)控方式達(dá)到最佳的節(jié)能效果，詳細(xì)的方式為將檢測(cè)參數(shù)傳遞到數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置中，完成模糊控制，將給入量采用模糊測(cè)控方法帶入到工控部分中，制定決策。

3.2.2 主機(jī)和輔機(jī)的協(xié)調(diào)配合。主機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中被優(yōu)化得到最優(yōu)的能量轉(zhuǎn)化狀態(tài)，而輔機(jī)由于在長(zhǎng)時(shí)間過(guò)負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，能量被最大限度調(diào)整實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，能夠達(dá)到中央空調(diào)裝置的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 中央空調(diào)裝置監(jiān)測(cè)和調(diào)控過(guò)程

3.3.1 轉(zhuǎn)變冷凍水循環(huán)量的目標(biāo)。中央空調(diào)裝置采用追蹤監(jiān)測(cè)冷凍裝置的回水溫度值，獲取空調(diào)的冷凍負(fù)荷變化狀態(tài)，并將測(cè)控信息返回到邏輯測(cè)控裝置和工程控制模型中，和編輯程序完成模糊測(cè)控推理，變化冷凍泵的變頻給出頻率，轉(zhuǎn)換冷凍水的循環(huán)。

3.3.2 追蹤冷凍水的出口溫度值。追蹤冷凍水的出口溫度值能夠得到主機(jī)的冷卻散熱狀況，把檢測(cè)數(shù)據(jù)傳送到邏輯編輯板塊和工程控制裝置中，進(jìn)而通過(guò)模糊策略完成冷卻泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)流量轉(zhuǎn)變。

3.4 本章總結(jié)

本章主要研究了中央空調(diào)裝置節(jié)能策略控制機(jī)理，分析了中央空調(diào)裝置節(jié)能策略的能耗建模板塊，給出電腦監(jiān)測(cè)和控制機(jī)理，中央空調(diào)裝置測(cè)控機(jī)理，主機(jī)和輔機(jī)的協(xié)調(diào)配合，研究了中央空調(diào)裝置監(jiān)測(cè)和調(diào)控過(guò)程，設(shè)置了轉(zhuǎn)變冷凍水循環(huán)量的目標(biāo)和追蹤冷凍水的出口溫度值。

4 中央空調(diào)裝置監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)和方式

4.1 測(cè)算對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)

假定對(duì)比監(jiān)測(cè)時(shí)段的內(nèi)外氣象參量一致，并且需要規(guī)避周末人流量峰值時(shí)段，選定為平常工作時(shí)段，在建筑物內(nèi)展廳開(kāi)放的數(shù)目，燈光以及電梯等能耗裝備需要和電工進(jìn)行協(xié)商，保證一致性。

4.2 參量測(cè)定

整個(gè)空調(diào)區(qū)域在每隔四十平方米設(shè)置一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，測(cè)試其溫度和濕度結(jié)果，保證各個(gè)時(shí)段的人工巡查和監(jiān)測(cè)，獲取均值結(jié)果。在室外選擇兩個(gè)測(cè)算點(diǎn)完成室外溫度值和相對(duì)濕度，風(fēng)速以及溫度和濕度的測(cè)算。主機(jī)和主泵的各個(gè)支流采用超聲波測(cè)試裝置記載，而水溫則采用工業(yè)玻璃溫度值進(jìn)行記錄。而其他功耗裝置則選取電平測(cè)算儀器完成測(cè)算。

4.3 主機(jī)和輔機(jī)裝備的能耗解析

4.3.1 關(guān)注主機(jī)的節(jié)能狀態(tài)。主機(jī)部分的功耗占據(jù)整個(gè)中央空調(diào)能耗的大半，并且超出75%，在變頻工況的狀態(tài)下能夠達(dá)到78%左右，表明整個(gè)中央空調(diào)的節(jié)能均和主機(jī)的節(jié)能相關(guān)，由于主機(jī)的節(jié)能難度較大，因而僅依靠輔助裝備節(jié)能，其節(jié)能的程度有局限性。

4.3.2 輔機(jī)的節(jié)能效用較高。在接入節(jié)電設(shè)備之后，由于中央空調(diào)裝置在投入節(jié)電模塊后整體的能耗降低，但由于輔機(jī)降低的較快，冷凍泵裝置，冷卻泵裝置和冷卻塔部分占據(jù)整體能耗的16%，18%和6%。

4.3.3 中央空調(diào)的變頻狀況分析。由于主機(jī)和冷凍泵裝置的節(jié)能余地較大，因而在變頻工況下，主機(jī)部分，輔機(jī)的冷卻水體系占據(jù)的節(jié)能比率大約是42%，33%和18%，由于主機(jī)的節(jié)能效率較低，但功耗基準(zhǔn)較大，因而仍占據(jù)整個(gè)空調(diào)節(jié)能體系的首位。

4.4 本章總結(jié)

本章主要研究了中央空調(diào)裝置監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)和方式，分析了測(cè)算對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)，完成參量測(cè)定，解析了主機(jī)和輔機(jī)裝備的能耗，設(shè)置主機(jī)節(jié)能狀態(tài)關(guān)注，研究了輔機(jī)的節(jié)能效用和中央空調(diào)的變頻狀況分析。

5 本文總結(jié)

由于中央空調(diào)體系的功耗較大，因而需要采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄕ{(diào)整功耗，并結(jié)合先進(jìn)的科技進(jìn)行控制。

本文首先分析了中央空調(diào)體系的節(jié)能狀況探究，研究了中央空調(diào)體系的測(cè)試和分析，分析了中央空調(diào)體系的先進(jìn)技術(shù)結(jié)合。進(jìn)而研究了中央空調(diào)裝置節(jié)能策略控制機(jī)理，分析了中央空調(diào)裝置節(jié)能策略的能耗建模板塊，給出電腦監(jiān)測(cè)和控制機(jī)理，中央空調(diào)裝置測(cè)控機(jī)理，主機(jī)和輔機(jī)的協(xié)調(diào)配合，研究了中央空調(diào)裝置監(jiān)測(cè)和調(diào)控過(guò)程，設(shè)置了轉(zhuǎn)變冷凍水循環(huán)量的目標(biāo)和追蹤冷凍水的出口溫度值。

最后研究了中央空調(diào)裝置監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)和方式，分析了測(cè)算對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)，完成參量測(cè)定，解析了主機(jī)和輔機(jī)裝備的能耗，設(shè)置主機(jī)節(jié)能狀態(tài)關(guān)注，研究了輔機(jī)的節(jié)能效用和中央空調(diào)的變頻狀況分析。

[1]聶玉強(qiáng),李遠(yuǎn)生.中國(guó)陶瓷城發(fā)展公司中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)電測(cè)試報(bào)告書(shū)[R].佛山能源利用監(jiān)測(cè)中心,檔案號(hào)FNJ03-2004:15-18.

[2]潘多.PLC控制中央空調(diào)水泵變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2010,9(2):37-39.

[3]孫東輝，王宏宇，趙秀芬.變頻技術(shù)在中央空調(diào)冷卻水壓差控制中的應(yīng)用[J].低壓電器，2009,9(6):27-29.

[4]鄒玉東.中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)研究[J].工程技術(shù)，2009(3):93-94.

王棟（1973-），男，江蘇無(wú)錫人，本科，暖通，技師，無(wú)錫市第二人民醫(yī)院。