中央空调智能控制节能技术研究.doc

1、中央空调智能控制节能技术研究摘要：近年来，随着我国经济的持续快速发展，建筑行业在不断蓬勃发展的。同时，中央空调系统的应用逐日普及，由其导致的能源消耗已成为影响国家能源战略的重要方面。因此，研究节约能源、提高能效的技术手段和方法迫在眉睫。分析了目前我国中央空调智能控制系统发展的现在和发展背景，分析了当前中央空调智能控制系统存在的问题，并就这些问题提出了节能控制系统的研究对策。 关键词：中央空调，智能控制，变频调节 中图分类号：TU831.3+5 文献标识码： A 一、引语 随着国民经济的发展、人民生活水平的提高，中央空调在现代建筑中应用越来越广泛，它在给人们提供舒适的生活和工作环境时，同时也消耗

2、了大量的能源。据统计，我国建筑物能耗约占能源总消耗量的 37左右，在有中央空调的建筑物中，中央空调的能耗约占总能耗的6070%，而且呈逐年增长的趋势。因此，认识清楚目前存在的问题，高效利用中央空调系统的能源，采取有效的节能措施就成为迫切需要解决的问题。 二、中央空调智能控制系统发展背景 传统的中央空调系统设计中，设计者为保证建筑的制冷、制热的最大值，将中央空调的制冷机组、循环水系统、冷却塔、风机系统等都按建筑的最大需要选定，而实际使用中，因室外季节的变换，环境温度的变换，室内的温度、湿度等都有所变换，对制冷、制热的需要也因气候、环境不同，例如 50 人的办公室对制冷和通风的需要肯定与 1 人的

3、办公室有所不同。而传统的中央空调系统中，无论环境条件如何变换，空调系统的各个子系统的电机都固定在额定功率下运行，这不仅造成了大量的浪费，也使用户的舒适感降低。 在市场的需求下，变频器调速技术近年来在中央空调系统中的应用开始被人们重视，并积极投入到生产中，然而寻找节能效果明显、具备稳定性能的空调控制系统联合变频调速的原理节约低负荷时通风空调各子系统的电能消耗，是解决中央空调智能控制系统的当务之急。目前有利用 PLC 技术和人机沟通的界面结合变频器技术的通讯应用，通过将各系统与子系统集中到值班室进行综合控制，工作人员可根据环境和各办公室、房间的需要，定向操作系统的电流、使用功率及时监控设备的运行状

4、况。采用变频器调速技术改造后的中央空调智能控制系统平均每年的用电量仅为改造前的 70%。 三、中央空调能耗的现状 在我国现阶段中央空调系统的应用中，更多的关注的是空调系统温湿度控制效果、空气品质控制效果，而忽略了空调系统的能耗情况，整体来说，我国中央空调系统能效并不高，引起的原因有很多，有三个影响因素是比较明显的。 1、缺乏节能引导中央空调系统的经济性分析。一般节能、运行费用低的系统方案其初投资比较大。用户或投资者对初投资和运行费用的综合经济性指标缺乏专业认识，容易忽略综合投资收益计算。这使很多初投资低但能耗大、运行费用高的中央空调系统大行其道。 2、政策上缺乏系统的、全局性能效指标。中央空调

5、是一项复杂的系统工程，中央空调能源有效利用的评价不能单纯地停留在对机器设备的评价上，对整个系统的评价更为重要，是否节能不仅与空调设备有关，而且与系统设计思想、管网设计、各部分匹配、施工优劣，运行管理水平以及建筑物热特性等因素有关。 3、能根据环境负荷的不均匀变化控制中央空调系统。中央空调的设计过程中，设计者通常需要考虑建筑环境的最大负荷进行设计，包括空调系统的温度、通风量，而且一般设都会在最大负荷设计中加入 30%的余量。 综上所述，当前中央空调控制系统存在的主要问题即是能量损耗的问题，和利用传统的控制方式对设备带来的不利影响的问题。 四、中央空调智能控制系统节能对策研究 针对当前商用中央空调

6、控制系统存在的主要问题即是能量损耗的问题，和利用传统的控制方式对设备带来的不利影响的问题，开发出一套智能控制系统，能够自动监测环境温度，智能识别人的存在和需要，并以此灵活调节水泵、通风量和制冷系统，同时实时监测建筑环境，有效保障环境温度和湿度的同时，实现能源利用的最大化，并提高人体在空调环境中的舒适度是智能控制系统的目标。 4.1 建立环境温度控制及人体监测系统 通过高精度的温度传感器或是回风监测装置实时监测建筑环境中的温度，通过采集室温并反馈至中央控制器，中央控制器根据用户设定的或默认的适宜办公环境温度实时调节建筑环境中的温度。通过红外线热释电红外传感器采集建筑环境中的各个房间是否有人存在，

7、同时将整个建筑环境中的有人房间和无人房间数据传递给中央控制器，中央控制器在有效保证有人房间的温度、湿度、通风量的同时，停止或控制无人房间的温湿度和通风量。中央控制器通过传感器采集的冷冻出回水温度、冷水压、回水压、水量、水洗压和实时采集的室温和有人房间和无人房间数据，计算水泵的需要转速和冷却塔风扇启动数量等，并将数据输入给各个系统的变频器，以此使能量的利用达到最大化的目标，同时实现建筑环境中的各个房间达到最适宜的温湿度和通风量。 4.2 建立以温差为主的控制系统 中央空调的智能控制系统应当采用以温差为主的控制方式，以此适应中央空调的各个系统的变频控制。以温差为主的控制系统无需在各支路增加调节阀门

8、，且能有效保证系统运行，系统的水压和水流量在水泵进行调速是按预先的比例进行分配，建筑环境中的各个房间出现负荷骤变的可能性较低，基本工况是类似的，比较适合按预先的流量分配方式，采用以温差为主的控制系统主要有如下优点：改造费用相对较低，原有阀门都可利用，省去了电动二通阀的费用，同时原有管路的特性并未改变。在经过计算冷冻系统的最省流量的基础上，将水泵的转速设定了最小值，无需增加二次泵。建立以温差为主的控制系统改造施工难度低，无需对系统进行大的改造，所有改造在机房内即可进行。以温差为主的控制系统运行管理和维修保养简便，维修费用较低，改造后的部分如变频器、温度压力传感器等设备维护工作量不大，维护难度小。

9、 五、结束语 能源问题是我国实现经济发展的重点问题之一，降低建筑能耗迫在眉睫。本文分析了目前我国中央空调智能控制系统发展的现状和发展背景，分析了当前中央空调智能控制系统存在的问题，并就这些问题提出了节能控制系统的研究对策，为中央空调智能控制系统在保证环境温度适宜的前提下取得最佳的节能效果。 参考文献 1赵彬.中央空调变频节能的应用及展望J.福建能源开发与节约，2011（1）：25-27 2孟华，龙惟定，王盛卫.中央空调水系统优化控制研究的发展及现状J.建筑热能通风空调，2009（3）：29-32 3洪善祥.变频控制技术在中央空调系统中的应用J.能源工程，2010（2）：42-43 4薛志峰.商业建筑节能技术与市场分析J.清华 3E 暖通空调网，2011（12）：89-90 5韩宝琦，李树林.制冷空调原理及应用M.机械工业出版，2008：245-246 6周鸿昌.能源与节能技术M.上海：同济大学出版社.1996 7建设部节能工作协调组办公室.建筑节能政策法规文件选编R建设部科学技术司.1996