對(duì)于空調(diào)的應(yīng)用使得我國(guó)資源應(yīng)用量不斷增加,從而對(duì)社會(huì)主義現(xiàn)代化發(fā)展造成了一定影響。文章通過(guò)對(duì)中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)進(jìn)行分析,并提出了加強(qiáng)中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)控制的對(duì)策,以期達(dá)到節(jié)能減耗的目的,更好地滿足社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。
隨著近年來(lái)我國(guó)能源短缺問(wèn)題日益嚴(yán)重,節(jié)能技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注,特別是在建筑行業(yè),高樓大廈越建越多,中央空調(diào)的安裝也日益普及,中央空調(diào)的耗能問(wèn)題便成為業(yè)內(nèi)關(guān)注和研究的焦點(diǎn),針對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能系統(tǒng)的研究和實(shí)踐也越來(lái)越多。
1、中央空調(diào)控制特點(diǎn)
中央空調(diào)的控制是一個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜的過(guò)程,期間會(huì)受到各種內(nèi)外因素的影響,使其控制呈現(xiàn)以下特點(diǎn):
(1)干擾性
現(xiàn)代建筑物往往都是龐大的個(gè)體,中央空調(diào)系統(tǒng)在調(diào)節(jié)其室內(nèi)氣溫的過(guò)程中,避免會(huì)受到一些外部因素的影響,如外部氣候變化、太陽(yáng)光輻射以及建筑物本身溫度等,同時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部各構(gòu)成組件的運(yùn)行情況也會(huì)影響到空調(diào)的調(diào)控效果。所以說(shuō)中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的控制具有很大的干擾性。
(2)濕度相關(guān)性
在中央空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)空氣溫度的同時(shí),也會(huì)導(dǎo)致空氣的濕度發(fā)生變化。隨著空調(diào)溫度升高,會(huì)使得空氣中的水蒸氣分壓呈現(xiàn)升高狀態(tài),由此使得空氣濕度下降,但反過(guò)來(lái)如果將空調(diào)溫度降低,空氣中水蒸氣的分壓則會(huì)隨著降低,而空氣的濕度則呈現(xiàn)升高趨勢(shì)。所以說(shuō)中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)與空氣濕度也有一定相關(guān)性。
(3)調(diào)節(jié)對(duì)象特性
在相同的干擾條件下,不同的控制對(duì)象,被控量隨時(shí)間的變化過(guò)程也并不盡相同。啟用空調(diào)自控系統(tǒng)的可以克服以上干擾因素,使空調(diào)房間能夠維持合適的溫度空氣濕度,從而保證室內(nèi)空氣品質(zhì)。但要想控制好室內(nèi)空氣濕度也不能只依靠空調(diào)的自控系統(tǒng),還取決于空調(diào)的對(duì)象特性以及空調(diào)系統(tǒng)本身設(shè)置的合理性。
2、中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)概述
新型中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)主要以變頻控制為主,通過(guò)應(yīng)用模糊控制、優(yōu)化控制等技術(shù)措施,結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù),從而促使系統(tǒng)優(yōu)化,更加智能化,這樣可以根據(jù)末端負(fù)荷變化及空調(diào)主機(jī)運(yùn)行情況進(jìn)行空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)節(jié),從而保證系統(tǒng)中的負(fù)荷量及冷媒流量能夠同步變化。另外,我們還要優(yōu)化和改進(jìn)中央空調(diào)系統(tǒng)主機(jī)的基本運(yùn)行環(huán)境,最大限度減少系統(tǒng)能源消耗。
中央空調(diào)系統(tǒng)的具體運(yùn)行過(guò)程需要在模糊控制和優(yōu)化控制理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合機(jī)電一體化和計(jì)算機(jī)技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和閉環(huán)控制。將空調(diào)主機(jī)中的定流量運(yùn)行方式改為變流量方式,可以實(shí)現(xiàn)空調(diào)末端負(fù)荷與冷媒流量的同步變化,這樣,無(wú)論是在哪一種負(fù)荷條件下,都能夠保證系統(tǒng)運(yùn)行的有效性,同時(shí)促使中央空調(diào)系統(tǒng)最大限度節(jié)能運(yùn)行。
3、中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制分析
中央空調(diào)發(fā)展到今天,其節(jié)能控制主要通過(guò)以下五種途徑來(lái)實(shí)現(xiàn):
(1)空調(diào)機(jī)組控制
智能建筑群發(fā)展至今,空調(diào)機(jī)組已經(jīng)成為耗能量最大的建筑設(shè)備,因此,加強(qiáng)中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制也就顯得十分重要。
①實(shí)現(xiàn)全年運(yùn)行系統(tǒng)的工況自動(dòng)轉(zhuǎn)換。通常情況下主要根據(jù)室外氣候變化及空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同要求進(jìn)行空調(diào)參數(shù)轉(zhuǎn)換,從而保證系統(tǒng)運(yùn)行正常,而且實(shí)現(xiàn)最大限度節(jié)能。
②選擇合適的控制器參數(shù)。如果控制回路總是處于不斷調(diào)節(jié)過(guò)程,這樣不但浪費(fèi)能量還會(huì)降低執(zhí)行器的使用壽命。而通過(guò)合理選擇每個(gè)回路的PID參數(shù),使之具備良好的響應(yīng)性,或者運(yùn)用更為先進(jìn)的控制算法,就能使整個(gè)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)得到較大的提高。
③選用高質(zhì)量的溫度傳感器。在空調(diào)系統(tǒng)中,即使相差一個(gè)單位調(diào)節(jié),也會(huì)消耗很多的能量,因此,要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能,選用精度高的傳感器尤為重要,這比僅看重傳感器的價(jià)格更有效。
④實(shí)現(xiàn)多級(jí)控制的有效配合。除了具有中央空調(diào)機(jī)組,有些系統(tǒng)尤其是工藝空調(diào)還附帶再加熱盤管可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)調(diào)節(jié),這個(gè)時(shí)候合理地選擇控制方式及配合關(guān)系并控制系統(tǒng)的送風(fēng)溫度就尤為重要,如果空調(diào)送風(fēng)溫度過(guò)低,就會(huì)發(fā)生再加熱的能量浪費(fèi),從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能效果都會(huì)受到影響。
⑤隨室外溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溫度設(shè)定值。比如對(duì)于舒適型空調(diào)系統(tǒng),夏季隨室外溫度的升高我們可適當(dāng)調(diào)高溫度的設(shè)定值,到冬季再隨室外溫度的下降調(diào)低溫度的設(shè)定值,從而縮小了室內(nèi)外的溫度差,這樣既滿足了人們對(duì)舒適度的要求,同時(shí)也達(dá)到了節(jié)能效果。
(2)熱水系統(tǒng)控制
熱水控制系統(tǒng)也是影響空調(diào)機(jī)組節(jié)能的重要因素,主要有以下兩部分:
①鍋爐系統(tǒng)。首先,根據(jù)供暖需求量要求,可以適當(dāng)增加或者減少鍋爐臺(tái)數(shù);其次,評(píng)估室外溫度,對(duì)供水水溫進(jìn)行科學(xué)設(shè)定,最大限度地降低能耗;最后,適當(dāng)調(diào)節(jié)變頻泵,滿足空調(diào)負(fù)荷需求。
②熱水交換器系統(tǒng)。首先當(dāng)空調(diào)負(fù)荷減少時(shí),通過(guò)一個(gè)室外恒溫器重新設(shè)定供水水溫,當(dāng)熱水泵停止運(yùn)行時(shí),可將兩通閥關(guān)閉來(lái)節(jié)約能耗;其次,根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的變化,通過(guò)變頻泵相應(yīng)改變供水量。
(3)冷水機(jī)組控制
對(duì)建筑物內(nèi)外環(huán)境的溫度及濕度進(jìn)行測(cè)量能夠準(zhǔn)確評(píng)估設(shè)備的最佳啟停時(shí)間,這樣可以盡量減少冷卻塔風(fēng)機(jī)和主機(jī)的平均運(yùn)行時(shí)間,最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能。此外根據(jù)冷負(fù)荷變化情況,并通過(guò)變頻裝置對(duì)風(fēng)機(jī)設(shè)備及冷卻水流量進(jìn)行控制,還能夠降低主機(jī)負(fù)荷、減少機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù),使系統(tǒng)能耗降低。
(4)電能控制
電能消耗的計(jì)費(fèi)取決于兩個(gè)因素:需求系數(shù)和耗電量,即用電高峰期和低谷期的電價(jià)不同,因此如何使設(shè)備在用電低谷期的用電量較高、運(yùn)行時(shí)間較短,另外適時(shí)地停止或啟動(dòng)耗電量較高的暖通空調(diào)設(shè)備,以保持一個(gè)平穩(wěn)的用電量,都可在一定程度上降低總的電費(fèi)。
(5)變風(fēng)量控制
變風(fēng)量系統(tǒng)主要是指當(dāng)房間熱濕負(fù)荷低于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)值時(shí),通過(guò)采用保持送風(fēng)參數(shù)不變但減少送風(fēng)量的措施來(lái)保持室內(nèi)溫度,與定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)相比,此種系統(tǒng)不僅能夠降低熱量及冷量,而且隨著各個(gè)房間送風(fēng)量的變化,系統(tǒng)總的送風(fēng)量也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的改變,由此降低了運(yùn)行消耗。同時(shí),通過(guò)對(duì)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行分析,對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)總負(fù)荷的計(jì)算需要充分考慮各個(gè)方面是否同時(shí)發(fā)生負(fù)荷,在實(shí)行精確計(jì)算后以最大限度地減少風(fēng)機(jī)容量,降低消耗。
變風(fēng)量系統(tǒng)的控制主要分為兩個(gè)部分,末端控制和空調(diào)機(jī)組控制,對(duì)于正常運(yùn)行的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng),不僅要求系統(tǒng)布置合理,計(jì)算精確,施工安裝科學(xué),同時(shí)還必須選擇有效的控制方法,在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,可以采用變靜壓控制法、定靜壓控制法、風(fēng)機(jī)總風(fēng)量控制法等,這些方法的適當(dāng)運(yùn)用會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能目標(biāo)起到很大的幫助。
現(xiàn)代建筑中,空調(diào)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,因?yàn)槠錇楫?dāng)今人們追求更舒適生活創(chuàng)造了條件。但這份舒適的享用是在耗費(fèi)了大量電能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的,眾所周知,空調(diào)的耗電量幾乎能占到整個(gè)建筑耗能的一半,所以這個(gè)問(wèn)題不得不引起人們的關(guān)注,因此中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的開發(fā)與改善已成為業(yè)內(nèi)人士的首要關(guān)注,本文即是對(duì)中央空調(diào)的節(jié)能系統(tǒng)及其控制展開分析。