智能中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

1、<p>　　智能中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)</p><p>　　[摘要]中央空調(diào)作為重要的暖通設(shè)備在大型的商場、飯店、酒店等場所被廣泛的使用，為人們提供了舒適的環(huán)境。但是，在空調(diào)使用的過程中要注意節(jié)能效果，本文就智能空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]智能；中央空調(diào)；節(jié)能系統(tǒng)；設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類號(hào)：TP18文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

2、： A </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，中央空調(diào)的使用量在逐漸的增加，空調(diào)的能源消耗問題越來越多的受到了人們的關(guān)注，考慮能源的消耗情況，在中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中要考慮節(jié)能設(shè)計(jì)，降低能源的消耗。 </p><p>　　二、中央空調(diào)控制特點(diǎn) </p><p&

3、gt;　　中央空調(diào)的控制是一個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜的過程，其間會(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)： </p><p><b>　　1、干擾性 </b></p><p>　　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)氣溫的過程中，難免會(huì)受到一些外部因素的影響，如外部氣候變化、太陽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

4、效果。所以說中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的控制具有很大的干擾性。 </p><p><b>　　2、濕度相關(guān)性 </b></p><p>　　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)升高態(tài)勢，由此使得空氣濕度下降，但反過來如果將空調(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。所以說中央空

5、調(diào)節(jié)能系統(tǒng)與空氣濕度也有一定相關(guān)性。 </p><p><b>　　3、調(diào)節(jié)對(duì)象特性 </b></p><p>　　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)空氣溫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

6、調(diào)系統(tǒng)本身設(shè)置的合理性。 </p><p>　　三、中央空調(diào)的節(jié)能技術(shù)分析 </p><p>　?。ㄒ唬?、中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能 </p><p>　　1、在中央空調(diào)設(shè)計(jì)方面的節(jié)能要從以下幾個(gè)方面考慮： </p><p>　　選取恰當(dāng)?shù)氖覂?nèi)技術(shù)參數(shù)。目前我國暖通行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范《供熱通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求在夏季的時(shí)候，室內(nèi)的溫度在24℃與28

7、℃之間，空對(duì)的相對(duì)濕度高于40%低于65%；冬季的時(shí)候，室內(nèi)溫度在18℃與22℃之間，空氣的濕度高于40%低于60%。在夏季的時(shí)候不能盲目的追求夏季室內(nèi)低溫，如果夏季設(shè)計(jì)的溫度過低，就會(huì)使建筑物的冷負(fù)荷增加，所以在能滿足正常需要的情況，應(yīng)當(dāng)使室內(nèi)的設(shè)計(jì)溫度或濕度盡量高一點(diǎn)。 </p><p>　　2、選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)對(duì)中央空調(diào)的節(jié)能也是很有利的，具體的做法有：提高建筑物保溫隔熱的性能；盡量多使用節(jié)能環(huán)保材料，通

8、過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱是空調(diào)主要的一種空調(diào)負(fù)荷，而節(jié)能材料可以有效減少通過圍護(hù)傳熱；使用冷屋頂，在屋頂上涂抹一些淺色、高反射的材料能降低太陽熱量的吸收量，從而減少空調(diào)的冷負(fù)荷，降低空調(diào)能耗。 </p><p>　　(二）、中央空調(diào)設(shè)備中的節(jié)能 </p><p>　　空調(diào)的設(shè)備節(jié)能一般主要考慮三個(gè)部分，空調(diào)冷熱源的節(jié)能、水或空氣輸送系統(tǒng)節(jié)能、空調(diào)機(jī)組末端設(shè)備節(jié)能?？照{(diào)冷熱源的節(jié)能措施有： </

9、p><p>　　1、減少冷熱的負(fù)荷。 </p><p>　　降低冷熱的負(fù)荷不僅能減少供熱鍋爐、制冷機(jī)、空調(diào)箱、冷熱水循環(huán)泵等型號(hào)，還能降低空調(diào)系統(tǒng)的初始投資。除此之外，上述的設(shè)備型號(hào)的減少能降低配電功率，減少空調(diào)設(shè)備日常運(yùn)行的耗電量，降低運(yùn)行費(fèi)用； </p><p>　　2、提升冷源效率，具體做法就是在中央空調(diào)系統(tǒng)制冷機(jī)實(shí)際工作時(shí)不能使冷凍水溫度過低，冷卻水的溫度過高，

10、否則的話就會(huì)降低制冷系數(shù)，那時(shí)候單位冷量所耗功就高，耗電量也多，就會(huì)增加建筑的能耗。 </p><p>　?。ㄈ⒅醒肟照{(diào)運(yùn)行管理中的節(jié)能 </p><p>　　運(yùn)行管理方面的節(jié)能從兩個(gè)方面入手：一是中央空調(diào)運(yùn)行管理及控制設(shè)備的控制要加強(qiáng)。具體的應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)空調(diào)操作人員的培訓(xùn)、提高相關(guān)管理人員的素質(zhì)。在每一個(gè)能有效節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)上面配置相對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)控制設(shè)備、例如壓差控制閥、流量控制閥、溫度控

11、制閥。二是加強(qiáng)管道與設(shè)備的保溫和水質(zhì)的處理。設(shè)備及管道的保溫能有效減少空調(diào)的能耗，降低運(yùn)行費(fèi)用。另外空調(diào)系統(tǒng)水管中的腐蝕、污垢及青苔都對(duì)空調(diào)制冷有很大的影響，直接導(dǎo)致空調(diào)的能耗，因此要做好空調(diào)系統(tǒng)水管的清理工作。 </p><p>　　四、節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p><p>　?。ㄒ唬?、冷卻水節(jié)能系統(tǒng)。 </p><p>　　系統(tǒng)采用閉環(huán)控制,當(dāng)空調(diào)負(fù)荷減少時(shí),反映到

12、機(jī)組上將最終將出現(xiàn)冷卻水出水溫度降低的現(xiàn)象,溫度傳感器檢測出這種變化趨勢后,模糊控制系統(tǒng)將自動(dòng)降低冷卻水泵的工作頻率,降低冷卻水進(jìn)水流量,提高冷卻水出水溫度,并使溫度控制在最佳值上,維持機(jī)組的高效率運(yùn)行。 </p><p>　　降低水系統(tǒng)輸送能效比在水系統(tǒng)中，用盡可能低的運(yùn)輸能耗轉(zhuǎn)移系統(tǒng)所需的冷(熱)量。在循環(huán)水系統(tǒng)的管道結(jié)構(gòu)和水泵容量已經(jīng)確定的情況下，通常采用變水流量(VWV)方法來降低輸送能效比，即根據(jù)系統(tǒng)實(shí)

13、時(shí)所需轉(zhuǎn)移冷(熱)量的多少，動(dòng)態(tài)的改變冷(熱)水和冷卻水的流量，以節(jié)約運(yùn)輸耗能。變水流量方法有:旁路排放、節(jié)流控制、臺(tái)數(shù)控制和變頻調(diào)速。 </p><p><b>　　1、旁路排放 </b></p><p>　　旁路排放變水流量方法是在循環(huán)冷水的供水管道和回水管道之間設(shè)置一條旁通管道，用旁通管道中的旁通閥門控制旁通水流量，進(jìn)而改變負(fù)荷側(cè)的冷水流量F，見圖1。 圖1 冷

14、水系統(tǒng)的旁路排放 </p><p>　　冷水系統(tǒng)在額定負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，旁通閥關(guān)閉，旁通流量為零，負(fù)荷側(cè)流量F等于主機(jī)蒸發(fā)器側(cè)流量F'。冷水系統(tǒng)在部分負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷側(cè)管路阻抗可能會(huì)增大，供回水壓差ΔP上升，負(fù)荷側(cè)流量F減小;當(dāng)F降至主機(jī)蒸發(fā)器低限流量以下時(shí)，為保證蒸發(fā)器安全，必須開啟旁通閥，用旁路排放的方法保證蒸發(fā)器必須的流量。通常采用供回水壓差ΔP來控制旁通閥的開度。旁路排放方法不改變主機(jī)側(cè)冷水流量F&

15、#39;，因此，不能降低冷水泵耗能。 </p><p><b>　　2、節(jié)流控制 </b></p><p>　　節(jié)流控制是通過調(diào)節(jié)管道中閥門開度來改變水流量的，如圖2 </p><p>　　閥門開度減小時(shí)，冷水管路阻力曲線從h11變大為h12，冷水泵工作點(diǎn)從A點(diǎn)沿?fù)P程H－流量F曲線移至B點(diǎn)，流量從F1降至F2，揚(yáng)程從H1升至H2。由于水泵功耗P

16、=HF，當(dāng)圖2b中S1＞S2(S1為矩形AF1F2C的面積，S2為矩形 </p><p>　　BCH1H2的面積)時(shí)，節(jié)流控制可降低冷水泵的功耗。但是，節(jié)流控制降流量以抬高揚(yáng)程為代價(jià)。從P=HF式可導(dǎo)出H=P/F，說明節(jié)流變水流量時(shí)，單位流量的功耗反而是增加的;因此，節(jié)流降耗效率不高，而且閥門的機(jī)械結(jié)構(gòu)也難以勝任自控系統(tǒng)頻繁、快速的調(diào)控要求。 圖2 冷水系統(tǒng)節(jié)流控制 </p><p>　　

17、（二）、冷(熱)水節(jié)能系統(tǒng) </p><p>　　系統(tǒng)采用閉環(huán)控制,當(dāng)末端空調(diào)負(fù)荷變小時(shí),冷(熱)水供、回水溫差將出現(xiàn)減小現(xiàn)象,溫度傳感器檢測出這種趨勢后,輔以壓力檢測,模糊控制系統(tǒng)將自動(dòng)降低冷(熱)水泵的工作頻率,減少冷(熱)水流量,并使溫度、壓力控制在最佳設(shè)定值上,維持機(jī)組的高效率運(yùn)行。變頻系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)水流量,把機(jī)組冷(熱)水供、回水溫差及冷卻水出口溫度控制在最佳范圍內(nèi),保證主機(jī)熱交換效率,節(jié)約主機(jī)能耗。

18、另外由于變頻節(jié)電控制系統(tǒng)對(duì)水泵實(shí)現(xiàn)了降速運(yùn)行和軟啟動(dòng),減少設(shè)備運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)、噪音和磨擦,延長了設(shè)備維修周期和使用壽命,提高了設(shè)備的MTBF值(平均故障維修時(shí)間),并減少電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)沖擊,提高了系統(tǒng)可靠性。（軟啟動(dòng)電機(jī)的最高啟動(dòng)電流僅為額定電流的1.5倍,而一般電機(jī)啟動(dòng)電流為為額定電流的4-7倍）空調(diào)水系統(tǒng)采用變流量運(yùn)行具有很大的節(jié)能潛力,大量的實(shí)踐證明變頻器及變頻系統(tǒng)的投資在1-2年內(nèi)即可收回。 </p><p&

19、gt;　　（三）、選擇合適冷熱源設(shè)備 </p><p>　　空調(diào)冷熱源主要包括各種形式的蓄冷設(shè)備、熱泵機(jī)組、直燃式溴化鋰吸收機(jī)組、螺桿式冷水機(jī)組、電制冷機(jī)等。應(yīng)該結(jié)合具體的各項(xiàng)參數(shù)和建筑物的設(shè)計(jì)方案來選用合適的冷熱設(shè)備方案。 </p><p>　　1、水系統(tǒng)形式的選擇 </p><p>　　絕大多數(shù)的中央空調(diào)水系統(tǒng)都是選用多泵運(yùn)行方式來使冷凍水泵與冷卻水泵工作。水泵

20、開啟的數(shù)量應(yīng)該根據(jù)氣候的變化來進(jìn)行確定。氣溫低時(shí)少啟動(dòng)水泵，氣溫高時(shí)多開泵。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中央空調(diào)水系統(tǒng)消耗的能量在大型民用建筑或公共建筑占到了總能量耗損的40%。因此，改造冷水泵時(shí)可以采用變頻技術(shù)，也可以采用智能化措施來控制冷凍水泵、冷卻水泵。值得注意的是，在節(jié)電改造水泵、風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)該采用多泵代替少泵運(yùn)行、多級(jí)泵代替單級(jí)泵運(yùn)行等多種方案來進(jìn)一步提高節(jié)能效果。 </p><p>　　2、選擇中央空調(diào)的末端設(shè)備 <

21、/p><p>　　中央空調(diào)的末端設(shè)備指風(fēng)機(jī)盤管、新風(fēng)機(jī)組、空調(diào)機(jī)組等。應(yīng)該詳細(xì)計(jì)算水系統(tǒng)的個(gè)環(huán)路阻力損失，各設(shè)備容量應(yīng)該按照具體實(shí)際情況和冷負(fù)荷結(jié)合來選擇。注重選取空氣輸送系數(shù)大、漏風(fēng)量少、空調(diào)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓與風(fēng)量匹配合理、單位功率量大、重量輕的機(jī)組，同時(shí)，再配置相應(yīng)管徑的管道閥門。與此同時(shí)，熱回收變風(fēng)量系統(tǒng)的調(diào)節(jié)技術(shù)應(yīng)該結(jié)合建筑物的實(shí)際狀況選用。 </p><p>　　3、采用樓宇設(shè)備自動(dòng)控制技術(shù)

22、 </p><p>　　應(yīng)該在熱交換器、低壓蒸氣盤管、冷卻塔、空氣處理機(jī)、鍋爐、冷水機(jī)等水系統(tǒng)配置一些較為常用的優(yōu)質(zhì)中央空調(diào)零部件。同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)末端的風(fēng)機(jī)盤管、變風(fēng)量風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)、新風(fēng)機(jī)等采用樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)來進(jìn)行“精細(xì)化”控制和狀態(tài)監(jiān)視，從而有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的，節(jié)能率可達(dá)10%～15%左右。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b><

23、/p><p>　　在中央空調(diào)使用的過程中，為了降低能源的消耗，在中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程都要進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，減少能源的消耗。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 戎衛(wèi)國．空調(diào)節(jié)能技術(shù)的熱力學(xué)分析與思考[J]．暖通空調(diào)，2010 </p><p>　　[2］楊新才．中央空調(diào)節(jié)能控制技術(shù)的應(yīng)