中央空调系统节能措施浅析
胡永胜 王春锋
摘 要：自动化系统控制是反应空调技术先进的一个重要衡量指标，在空调自动化节能控制中，高效并且节能是主要的需求。本文主要介绍了采用自动化系统设计来实现对商场空调末端设备的自动系统节能控制的方法，系统通过自动化各子系统的集成，使系统运行达到最有效、合理。
关键词：商场空调；自动化系统；节能控制
智能化商场多采用楼宇自动化控制系统（BAS），空调系统是BAS控制的主要系统之一，是商场耗能的最大用户。因而，对空调设备进行必要的节能控制能直接降低楼宇自动化控制系统的耗电性能。空调设备自动化系统节能控制是整个商城节能控制的关键[1]。实现空调系统节能控制的自动化，不仅可以提高调节效率、节约能源、更能减少人工劳动力，降低人工管理的成本，提高劳动生产力和管理水平，商场空调设备自动化系统节能控制值得被推广使用。
一、空调设备自动化系统节能控制的构成
空调自动化控制系统主要包括敏感元件、调节器、执行机构、调节机构等。自动化控制系统要求在短时间内，通过对参数的调节达到新平衡。
（一）室温调节控制
室温控制的原理主要是通过室内干球温度敏感元件反馈给相应的控制调节机构，指导送风温度随着干扰量的改变而做出调整。控制方法主要包括恒温控制、双位控制、比例微积分控制等。室温调节主要通过以下途径来实现[2]。比较送回温度的方法，调节加热器的加热程度，控制送回风和新风的混合比。商场房间温度全面不固定，需要根据室内与室外温度的差值，利用补偿控制方法，来选定给定值。
（二）设备系统的监控
商场空调设备的自动化监控系统主要包括冷水机组、冷却塔、电动蝶阀等。监控内容主要有如下：通过对冷热水系统模式的转换，实现冬、夏工作状况之间的转换；通过对装配式补给水箱高低水位的监测，对水位超限进行故障警报；根据冷冻水供回水温度和供水量测定返回值，计算空调实际工作所需要的冷负荷量；根据事先安排好的休息日时间表，定时启用或停止机组。监控系统也是自动化节能控制的重要组成部分[3]。
二、空调设备自动化系统节能控制的特点
空调设备自动化系统节能控制离不开各种检测和控制仪器，仪器的选取应该与空调设备相匹配；空调系统受到的干扰比较多，不仅包括外界因素也包括内部因素；在空调自动化系统节能控制的设计中必须要参考温度与湿度的相关性，这两个参数是空调系统中最为重要的两个参数，并且两者之间相互影响；空调系统的动态调节过程比较缓慢，需要经过较长的时间才能完成。商场空气环境是一个极复杂的系统，有来自人员、气候和设备运行散热等因素的干扰，执行器固有的非线性和滞后性，鉴于这些特点，难以采用传统的建模控制[4]。
三、空调设备自动化系统的节能优化设计
（一）空调设备的节能举措
对商场的中央空调系统末端的室外机、会风机、新风机等装置进行监视其状态，并进行精密化控制，以实现节能的目的。将检测的有关值通过直接数字控制器（DDC）进行比例、积分、微分运算，实现对上述末端设备的PID控制，据统计这种方法能使末端设备的控制节能约10%-15%[5]。变频器可以用于对空调系统的风机和水泵进行控制，通过对温差、回水压的数据采集并结合PID调节，来达到节能效果。该种节能控制方法可节约风机和水泵等依靠电动机的设备约20%-30%的电能[6]。
（二）空调设备冷热源节能系统控制方法
空调冷热源系统是以制冷为主的，所以冷热源系统是耗电的主要系统，是进行优化的重点部位。由于目前市场上多数生产的空调没有统一对于进出口水温度和水流量大小，进出口压力和温度等的统一规定，不同品牌之间不能实现共享。因此，设计中必须要考虑安装流量传感器、水管温度传感器等，来监视主机的工作，并需要与其他设备连锁运行。可以考虑自带CPU参与到整个系统的控制中，从而对整个系统进行控制，使整个系统处于最佳节能状态[7]。
（三）动态变流量的节能控制系统
在空调负荷发生变化时，通过对数据的采集并进行计算，及时对冷水机组和冷却风塔进行参数运算，计算出结果反馈给系统，从而根據实际改变冷水机组的冷却水量和工作状态，改变冷却风塔的风量，确保冷却组在最佳工作状态，避免在冷却组耗费过多的能量。动态变流量节能控制系统的核心在于建立中央控制知识库、模糊云计算和模糊控制模型，形成智能模糊计算。各个子系统通过模糊计算的结果，利用变频技术，改变空调系统的整体循环水量和温度，来保证整个系统处于请负荷的节能状态[8]。
（四）反馈控制故障报警系统
过渡季节温差变化比较大，因此，主机和水泵运转台数的控制十分重要。经过对冷冻水回水温度的参数分析来控制回水温度控制台主机台数和水泵的运转台数，切忌只注意主机的台数而忽略水泵和风却风塔的工作，使其做无意义的运作，浪费电能。控制冷水机组冷却温度在7.2度的调节负荷，当冷却水达到限定值后，主机发出停机信号，经过一段时间后关闭相应的电闸开关，来达到节省电能的目的。如当一台主机出现故障时，水泵和冷却塔也会随之停止运作，并发出警报。此外，有相关研究表明，当冷冻机全负荷运行时，占整个自动化系统耗能的60%，所以对冷冻机的运行进行改进，对节能有很大的影响。
四、结束语
随着科学技术的发展和节能工作力度的加大，对于商场空调设备自动化系统节能控制提出了更高的要求。将模糊控制技术与变频技术相结合是自动化节能控制的关键，在空调系统自动化的节能控制设计中，一定要遵循原理，基于设计要求指标，通过系统集成，实现联网管理，无人值守管理，减少人力、无力使自动化系统运转真正达到合理、高效的程度。但是，目前的空调设备自动化系统节能控制设计仍存在许多需要改进的地方，仍需要我们不断改革。
参考文献：
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