陳贊親

摘 要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)室內(nèi)環(huán)境條件要求有了相應(yīng)的提升。作為暖通設(shè)備的重要組成部分，中央空調(diào)是現(xiàn)代人們改善室內(nèi)環(huán)境的重要設(shè)備之一。另一方面，近年來(lái)，國(guó)家提出了節(jié)能減排的多項(xiàng)要求，倡導(dǎo)綠色、低碳、環(huán)保等理念。為響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，中央空調(diào)也應(yīng)符合節(jié)能等要求。筆者在下文對(duì)中央空調(diào)控制系統(tǒng)的特征進(jìn)行介紹，再通過(guò)對(duì)中央空調(diào)節(jié)能的技術(shù)分析，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備、管理等方面提出了相應(yīng)的節(jié)能方法，從而促進(jìn)中央空調(diào)節(jié)能效率的提高。

關(guān)鍵詞：中央空調(diào)；節(jié)能設(shè)計(jì)；節(jié)能技術(shù)

1.中央空調(diào)控制系統(tǒng)特征

中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜的控制系統(tǒng)，其具有以下幾方面特征：

（1）干擾性。中央空調(diào)一般安裝于建筑內(nèi)，該建筑內(nèi)中央空調(diào)的運(yùn)行條件、狀況等都會(huì)受到一些條件的影響，其中內(nèi)部條件包括安裝空調(diào)房間的設(shè)備狀況、照明等，外部條件包括天氣是否晴雨、是否雨雪天氣、是否受到輻射等。

（2）調(diào)節(jié)對(duì)象的特性。在相同的被干擾的環(huán)境下，空調(diào)不同調(diào)節(jié)對(duì)象的控制程度是隨之變化的，具體來(lái)說(shuō)，是隨著時(shí)間的推移而產(chǎn)生不一樣的變化。對(duì)此，在空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，需要安裝自動(dòng)化系統(tǒng)克服此缺陷，避免其干擾，保持建筑內(nèi)的濕度、溫度及空氣質(zhì)量等關(guān)鍵指標(biāo)，一般空調(diào)對(duì)象的個(gè)性和空調(diào)系統(tǒng)的合理性對(duì)空氣溫度、濕度的控制效果也是有較大影響的。

（3）濕度相關(guān)性。在空調(diào)控制系統(tǒng)中，一般重要的控制參數(shù)有兩類，即溫度與濕度。而空調(diào)系統(tǒng)中，往往會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)控制參數(shù)的變化而導(dǎo)致另一個(gè)控制參數(shù)隨之變化。一般在實(shí)際控制過(guò)程中，兩個(gè)參數(shù)都是同時(shí)進(jìn)行控制的，并且又相互作用。

（4）轉(zhuǎn)換控制多工況同時(shí)運(yùn)行。受到空調(diào)控制系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的影響，空調(diào)在調(diào)節(jié)使用時(shí)，都會(huì)是采用一定方式（工況）運(yùn)行，而空調(diào)系統(tǒng)則會(huì)加強(qiáng)對(duì)環(huán)境參數(shù)的調(diào)節(jié)。如果空調(diào)建筑內(nèi)外的環(huán)境變化非常之大時(shí)，此時(shí)的運(yùn)行方式（工況）就會(huì)發(fā)生相互轉(zhuǎn)換的變化，調(diào)節(jié)方式也相應(yīng)產(chǎn)生變化。

（5）整體控制性能。中央空調(diào)控制系統(tǒng)主要是對(duì)建筑內(nèi)的溫度、濕度兩個(gè)主要參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的，其涉及到空氣處理與工況轉(zhuǎn)換的過(guò)程。中央空調(diào)控制系統(tǒng)是一個(gè)緊密相連的、整體性的系統(tǒng)，在空氣處理過(guò)程中相關(guān)設(shè)備的開(kāi)、關(guān)等都不是孤立的，而是與系統(tǒng)整體控制相關(guān)聯(lián)的，建筑內(nèi)溫度、濕度的控制是緊密相關(guān)的，且互相有影響。

2.中央空調(diào)設(shè)計(jì)

2.1水泵的選擇與水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在變流量空調(diào)水系統(tǒng)中，其具體的調(diào)節(jié)方法主要分為四種，包括節(jié)流調(diào)節(jié)、變通調(diào)節(jié)、二次泵系統(tǒng)調(diào)節(jié)、一次泵變流速調(diào)節(jié)。在節(jié)流調(diào)節(jié)中，主要是將控制閥門安裝在供水總管上，以此來(lái)控制系統(tǒng)能量。在變通調(diào)節(jié)方法，則是將旁通設(shè)置在供水管上，通過(guò)供水和回水之間的壓差來(lái)完成具體的調(diào)節(jié)任務(wù)。因此在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，需要與實(shí)際情況有效結(jié)合，以此來(lái)選擇最具適合的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)水泵的優(yōu)選，確保水系統(tǒng)能夠達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。

2.2電路的設(shè)計(jì)

當(dāng)前中央空調(diào)的水泵控制柜，其主要是由停止、手動(dòng)和自動(dòng)按鈕等組成。電氣化水泵自動(dòng)控制柜可以自動(dòng)化收集環(huán)境溫度、水流量、其他設(shè)備信號(hào)傳輸，具有非常顯著的節(jié)能效果。在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，可以通過(guò)對(duì)中央空調(diào)中的變頻和工頻系統(tǒng)進(jìn)行互鎖改造，以此來(lái)提升電氣自動(dòng)化水平，達(dá)到更好的節(jié)能目標(biāo)。

2.3新風(fēng)比可調(diào)

在普遍使用空調(diào)的季節(jié)，可以通過(guò)室內(nèi)二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)裝置來(lái)對(duì)室內(nèi)二氧化碳濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)室內(nèi)人員密度減小時(shí)，監(jiān)測(cè)到的二氧化碳濃度下降，這時(shí)可以對(duì)空調(diào)機(jī)組的新風(fēng)閥門進(jìn)行調(diào)整，減少送入室內(nèi)的新風(fēng)量，同時(shí)排風(fēng)機(jī)也變頻運(yùn)行也會(huì)隨之減小排風(fēng)量，以此來(lái)降低空調(diào)末端的運(yùn)行能耗。在具體過(guò)渡季節(jié)，可以充分地利用室外新風(fēng)，有效地縮短制冷機(jī)開(kāi)啟的時(shí)間。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以按照空調(diào)送風(fēng)量的80%～100%來(lái)設(shè)計(jì)空調(diào)機(jī)組的新風(fēng)井面積。

2.4溫濕度控制節(jié)能

在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，夏季室內(nèi)空氣濕度提高到70%左右，而且根據(jù)具體的數(shù)據(jù)計(jì)算得出，當(dāng)夏季室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)溫度上升上度，則空調(diào)初始投資額和運(yùn)營(yíng)成本都會(huì)下降約6～8個(gè)百分點(diǎn)，而且熱負(fù)荷也會(huì)減少，具有非?？捎^的節(jié)能效果。

2.5設(shè)備控制設(shè)計(jì)

當(dāng)前大多數(shù)中央空調(diào)節(jié)能控制采用的都是PID控制，這是一種傳統(tǒng)的節(jié)能控制方法，具有快速響應(yīng)及方法簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但由于空調(diào)運(yùn)行過(guò)程中參數(shù)具有較強(qiáng)的不確定性，這就導(dǎo)致PID控制方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效控制。因此可以對(duì)其進(jìn)行具體的改造，將PID控制與PLC、變頻器有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)水泵和風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的模糊PID控制，有效地彌補(bǔ)傳統(tǒng)PID控制方法中的不足之處。

3.中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)分析

3.1群控節(jié)能法

群控節(jié)能法是一種根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷變化，應(yīng)用群控技術(shù)自啟或者停止主機(jī)機(jī)組的運(yùn)作，主要收集主機(jī)的負(fù)載量信息、冷凍水的供水溫度變化和供回水溫度變化數(shù)據(jù)、系統(tǒng)的冷負(fù)荷情況。根據(jù)空調(diào)主機(jī)的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行主機(jī)的啟動(dòng)或者停止操作，也可以設(shè)置啟動(dòng)和停止的起止時(shí)間、機(jī)組的啟動(dòng)臺(tái)數(shù)、啟動(dòng)相應(yīng)的其他設(shè)備，通過(guò)以上幾種控制方法，可以讓中央空調(diào)設(shè)備所應(yīng)運(yùn)行的數(shù)量與實(shí)際負(fù)荷的要求相符合，既可以使系統(tǒng)的舒適性大大增加，也節(jié)省了能源損耗。

3.2冷卻塔風(fēng)機(jī)控制法

冷卻塔風(fēng)機(jī)控制法是根據(jù)冷供水的溫度的變化控制冷卻塔風(fēng)機(jī)的工作，取27℃和30℃的溫度設(shè)定，當(dāng)冷供水的溫度大于27℃時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟一臺(tái)冷卻塔風(fēng)機(jī)進(jìn)行工作；當(dāng)冷供水的溫度大于30℃時(shí)，繼續(xù)自動(dòng)開(kāi)啟第二臺(tái)冷卻塔風(fēng)機(jī)進(jìn)行工作；反之，如果低于設(shè)定的溫度，則控制系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)作。這樣的控制方法可以使空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行保持在最佳的狀態(tài)，同時(shí)減少了冷卻塔風(fēng)機(jī)不必要的空耗，達(dá)到了節(jié)能的目的。

3.3水輸送系統(tǒng)的節(jié)能

在許多舊的中央空調(diào)系統(tǒng)中，采用了開(kāi)式冷卻水系統(tǒng)。開(kāi)式冷卻水系統(tǒng)中冷卻水泵的揚(yáng)程除了要克服冷卻水在管道中的流動(dòng)阻力外，還要提供將冷卻水從冷卻水池送至高位冷卻塔克服水位高差所需要的能量。如果取消冷卻水池，將從冷卻塔回來(lái)的水管直接接至冷卻水泵的入口，這種冷卻水系統(tǒng)成為閉式冷卻水系統(tǒng)，冷卻水泵就不需提供將冷卻水從制冷機(jī)提升到冷卻塔克服水位高差所需要的能量，只需提供能量克服冷卻水在管道中流動(dòng)的阻力，所以所需要的水泵揚(yáng)程要比開(kāi)式冷卻水系統(tǒng)小得多，因此水泵的能耗也就小很多。供熱空調(diào)泵系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)電功率容量偏大、運(yùn)行耗電量較高的問(wèn)題，而泵的電耗在空調(diào)供熱系統(tǒng)能耗中占的比重也較大，設(shè)計(jì)泵電功率容量大要求增大發(fā)電容量，增大峰谷差；運(yùn)行耗電量大意味著發(fā)電煤耗的增大和污染物排放量的增大；容量增大使初投資加大，運(yùn)行電耗增大使耗電費(fèi)增多，兩者都提高了空調(diào)供熱運(yùn)行成本，加大了熱（冷）費(fèi)用和用戶的負(fù)擔(dān)。為此，必須了解空調(diào)供熱泵容量和能耗增大的原因，探討泵節(jié)能的方法，并從設(shè)計(jì)、運(yùn)行和設(shè)備上提出改進(jìn)的措施。

結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高，追求更高的生活和工作的舒適水平。中央空調(diào)系統(tǒng)作為現(xiàn)代大型建筑物必備的配套設(shè)施，為了給人們提供更舒適的生活和工作環(huán)境，需要不斷創(chuàng)新和改善中央空調(diào)的自動(dòng)化系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，要求我們?cè)谘芯恐醒肟照{(diào)節(jié)能環(huán)保性能時(shí)，辯證采用參數(shù)自調(diào)整模糊控制的方式提升整個(gè)中央空調(diào)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性！

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（作者身份證號(hào)碼：440106196306090137）