1、中央空调末端设备智能控制与管理节能摘要:当前我国的能源形势异常紧迫，中央空调是耗能大户，要重视空调系统运行效率的提高，降低能源消耗。空调末端控制设备是空调节能的重点,本文将重点对末端设备智能控制和管理节能进行分析，以供参考。 关键词:中央空调；末端设备；智能控制；节能 中图分类号：TE08 文献标识码： A 一、前言 能源是经济发展的重要基础，当前我国的能源供给十分紧张，对经济发展和社会进步带来一定的阻力。因此，走可持续发展路线是经济发展的必由之路。节能减排要渗透到社会生活的方方面面。当前，空调是大型建筑和办公的必要设备，其能耗是惊人的。因此，要重视空调节能，提高空调能源利用。 二、中央空调末
2、端设备控制 中央空调末端控制设备具备智能和远程控制的功能,是实现空调系统节能控制与管理的基本要求。传统的中央空调末端设备基本上是独立运行,调节目标和运行状态完全取决于用户,显然无法支持空调系统运行管理节能。在这种控制器的支持下,不仅可以实现空调末端设备的节能运行,更重要的是可以通过控制网络将数量众多的末端设备集成在一个管理平台上,充分利于现代网络控制与管理的技术手段,有效降低末端设备的运行能耗。 图 1 中央空调末端控制器原理框图 三、中央空调应用节能控制的重要性 通常中央空调在整体建筑结构中占据大概 50%的能耗，综合大楼以及商场则有着更高的耗能。现今，我国大部分的建筑的中央空调系统中均出现
3、没有正确的计算空调负荷等问题，造成冷热源机组有着较大的容量选择，产生“大马拉小车”的现象。中央空调系统设计自控节能控制时没有考虑实际情况，有着缺少细腻的设计；在设计水泵运行的定流量时，倘若没有正确的管理系统，则会导致出现严重浪费能源的情况。通常情况下，大部分间接式类型的中央空调主要包含末端循环水系统、冷却循环水系统、冷冻水系统等方面，与广地域、多调节、过工况、多设备的冷却剂以及载冷剂、制冷剂等复合系统有着较大的关系。一般中央空调系统中的实际运行情况、设备负荷等对系统运行的效率起到决定性的作用。因为中央空调系统所采用的设备主要是通过不相同的供应商进行生产，系统控制主要重视控制方法、制冷主机控制器
4、等方面的内容，主机的冷却水系统控制、工况参数控制、主机负荷等均是给予重视，对于中央空调系统在运行中冷冻循环水的具体参数、末端风系统运行情况、冷循环水系统运行情况则较少考虑，造成中央空调系统的系统参数、设备工作工况无法在最好的状态下运行，导致在一定程度上浪费能源。 四、空调智能控制系统节能方法 针对所列的传统控制方式存在的不足，研究智能化控制系统，实现对环境温度的自动监测，对是否存在人进行智能识别，从而对水泵进行灵活调节，对通风和制冷系统进行控制。 1、建立各类系统 为了对建筑环境中的温度进行实时监测，需要用到精度较高的温度传感器以及回风监测装置；将采集的室内温度传送给中央控制器，该控制器实现对
5、建筑环境温度的调节。为了对建筑中是否有人进行识别，要用到红外传感器，该传感器将相关信息传递给中央控制器，该控制器将会停止无人房间的温湿度和通风量，并且还能够保证有人房间的温湿度以及通风量。 2、建立控制系统 在智能控制系统中，控制方式采用的是以温差为主的方式，它在保证系统的正常运行前提下不需要在各个支路中添加调节阀门；对水压和水流量进行调节是在水泵中进行的，它按照预先的比例进行分配，由于商用建筑中各个房间的负荷工况是类似的，适宜于采用预先流量分配法。对冷冻系统最省流量进行计算，设定水泵的转速为最小值。 3、选择控制方式 在水系统中，应该建立变频调速控制方案，包括：以压差为主的控制方案和以温差为
6、主的控制方案。对于前者而言，它依据制冷机中的出水压力和回水压力的差值保证楼层冷冻水具有恒定压力。当压力差在下限值以下，说明系统的负荷较小，应该相应的提高压差；当压力差高于上限值时，说明系统的负荷较大，需要适当增加水泵的转速。对于以温差为主的控制方案来说，它依据制冷主机的回水温度和出水温度，对各楼层的压力进行调节：当温差较小时，说明负荷较小，应该将水泵的转速降低；当温差较大时，寿命负荷较大，应该提高水泵的转速，降低温差。这种控制方式最大化的利用了能源，达到了节能的目的。 五、空调节能系统控制技术 1、模糊控制 在智能控制技术中，模糊控制系统是一个重要的分支，其基础为：模糊集合论、模糊语言变量及模
7、糊逻辑的规则推理；结合运用计算机技术共同构成一种数字控制系统，系统中存在具有控制作用的反馈通道闭环结构。在当前的制冷领域，模糊控制已经得到了广泛的应用。在商用中央空调的智能控制系统中，模糊控制依靠各个房间的温度传感器得到各自的温度值，从而计算出温度的变化率，然后采用模糊算法控制中央空调的运行状态，从而控制变频压缩机和风扇等的转速。 2、神经网络控制 在神经网络控制中，模仿的是人类大脑中的神经系统，建立类似与以神经细胞为基础的模型，其节点为神经元，其活动网络为网络拓扑结构。在神经网络系统中，最简单的处理单元是神经元。采用神经网络控制，在理论上可以实现与非线性映射的一一对映，即：无限逼近非线性映射
8、，从而解决了复杂和不确定的系统控制问题，并且保证了整个系统的稳定性、鲁棒性以及容错性。在该网络中，有多个输入和多个输出，因此实现了对环境变化的实时控制。在中央空调节能控制中应用神经网络具有十分重要的现实意义，通过传感器得到各个房间内的湿度、温度、人数等信息，并输入神经网络控制系统中，通过相关程序计算出人体的舒适度值，通过反馈控制实现最优化控制。 3、控制技术优化选择 如今，对商用中央空调的控制不再是机械式的恒温控制，已经步入到以计算机为基础的智能控制阶段。作为一个变量多、复杂程度高、时间变化大的系统，该系统中各项因素之间的关系十分复杂，存在严重的非线性和强耦合关系。神经网络控制以及模糊控制在解
9、决这类问题时具有明显的优越性。其中，前者的主要优点在于：它具有自适应功能，但该优点也正是它的一个不足之处，这是因为，在专家系统中得出的规则无法直接在神经网络中得到应用。相比之下，模糊控制系统则是由专家系统直接提供规则，这些规则填充于规则矩阵中，在这一点上，它要比训练一个神经网络简单得多；但是模糊控制也存在弊端，模糊控制的自适应能力较差。结合上文分析，联想到将神经网络控制和模糊控制相结合，共同应用于中央空调节能系统中，实现最优控制。采用神经网络控制对采集到的温度、湿度以及人数等参数进行处理，得到人体的舒适度值；采用模糊控制将人体的舒适度值控制在最佳值附近，实现空调的智能化控制，同时也实现了节能。
10、 六、加强对空调的维护保养管理 为防止安全事故发生,应该不断加强中央空调的维护保养,确保中央空调正常运转,严格要求机械操作人员认真做好中央空调的维护保养工作,具体要求如下:要求机械操作人员每天认真填写中央空调运行、运转记录；机械操作人员严格执行三检制：即工作前、工作中、工作后都应对自己所操作的机械进行认真的检查；组织专业人员定期对中央空调进行安全性能检查。这样，既保证了中央空调的正常运转，又充分发挥了中央空调的使用效率，并消除了一切使中央空调遭到损坏、人身受到伤害的因素或现象，从而避免了机械事故的发生，确保节能减排工作的顺利实施。中央空调的操作人员和管理人员都应该严格执行持证上岗制度，定期培训。 七、结束语 总之，采取正确有效的节能手段和方法，实现中央空调智能系统的节能，对于国家经济的发展具有重要的意义。 参考文献 1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. 2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.
