摘要:随着科学技术的发展和人们生活水平的提高,中央空调系统逐渐步入了人们的视野,得到了广泛的推广与应用。但是在传统的中央空调系统运行模式中,能源浪费问题较为严重,这给中央空调系统的普及带来了不利的影响。为此,相关从业人员就必须对中央空调系统节能降耗策略进行不断探究。将物联网节能系统应用在中央空调系统中,可以在确保中央空调系统正常运行的基础上,降低中央空调系统运行能耗,使中央空调系统向着绿色、节能的方向发展。本文就详细阐述了物联网节能系统在中央空调系统中的应用展望,旨在充分发挥物理网节能系统的优势与价值,更好的为中央空调系统而服务。
关键词:物联网节能系统;中央空调系统;应用展望
引言
近年来,城市化进程逐步加快,这给建筑业的发展提供了良好契机,使建筑呈现了规模化的发展趋势。但是在建筑业发展的同时,建筑能耗也随之加大,而建筑中耗能最大的部分就是中央空调系统。为了解决这一问题,就必须要重视对物联网节能系统的应用,使中央空调系统的运行更加节能和环保,提高中央空调系统的运行水平。
1什么是中央空调系统
中央空调系统的应用需要同时满足制冷、制热、换气等功能,因此通常情况下,中央空调系统主要由两部分组成,其一是冷热源系统,具有良好的制冷功能,在液化汽化的支持下实现制冷,这是其基本原理,在释放冷量后即可令室内热负荷含量有所降低。就其制热功能来看,通过热量的释放来降低室内环境中的冷负荷,室内取暖及升温目标也得以实现。其二则是空气调节系统。(图1 中央空调系统结构图)。
图 1 中央空调系统结构图
2物联网及大数据技术概述
2.1物联网
物联网是一个较为复杂的系统,组成情况复杂,包括工业系统、通讯设备、家庭智能设施以及视频监控系统等。物联网在运行时,可以利用无线和有线技术进行通讯,使通讯突破了距离束缚的同时,提高了通讯的时效性。与此同时,物联网技术还可以借助大集成和云计算进行运营,无论在什么网络环境中,都可以实现对信息的高效保护,并且物联网还具备在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥等功能,使运行中的问题得到及时发现和处理,为物联网的顺利运行提供支持与保障。也正因为物联网这一体化的运行模式,使其可以广泛应用在多个行业中。
2.2大数据技术
大数据技术主要是一种数据分析方法,其应用主要针对一些在特定时间内,无法用普通软件进行收集、分析和处理的数据。作为新型数据处理模式之一,大数据技术具有高洞察力、强决策力的特点,在应用中可以对数据处理流程进行优化,从而在对海量和多样化的数据处理中,提高数据处理的效率和质量。大数据技术还具有对全部数据进行处理的优势,这主要因为大数据技术的应用不采取随机分析法,而是以全部数据为对象,此种情况下数据分析与处理更为精准可靠,为系统稳定运行提供可靠支持。
3物联网节能系统在中央空调系统中的应用展望
纵观建筑能耗产生的原因,中央空调系统运行占据了极大的比重。为了降低中央空调系统运行的耗能,在物联网迅猛发展的今天,就要将物联网节能系统应用在中央空调系统中,从而借助物联网中的大数据技术,对中央空调系统运行进行科学和合理的调控,使其达到节能减排的目的。这不仅积极响应了可持续发展战略的号召,更是中央空调系统未来发展的必然趋势。具体来说,物联网节能系统在中央空调系统中的应用展望,主要包括以下几点:
3.1提高中央空调系统节能效果的环节
为了提高中央空调系统的节能效果,可以从以下几方面入手:1、控制中央空调系统采购环节。在进行中央空调系统采购过程中,中央空调主机的选择必须要密切关注实际负荷情况,以确保选择的科学性和适宜性。中央空调主机采购过程中,必须要关注其平均性能,这也是考量的一个重要方面。例如,在正常运行模式中,溴化锂吸收式制冷机负荷在50%到75%范围内的中央空调主机,其COP可以达到1.4左右,若是离心式电制冷机组负荷在70%到80%之间,那么其COP必然在5.6到6.3之间或是超过这个范围;2、对冷水系统变流量进行调整。当末端负荷降低到一定数值时,仅进行中央空调主机负荷调节是无法产生节能效果的,为此就需要在确保中央空调系统正常运行的情况下,对冷水系统变流量进行调整,从而确保中央空调系统的COP符合正常标准;3、调节冷却水系统的冷却塔风机。在参考了冷却水温度、环境干湿度、环境温度等条件后,需要确定步进开启数量,提高冷却塔风机运行的科学性,此时冷却水系统的节能效果得到有效保证;4、对末端空气调节系统进行调整,这一过程中主要依据就是实际负荷,选择最佳的末端空气调节系统风机档位,实现末端空气调节系统的节能降耗;5、充分利用PID闭环控制。在通过无级负荷和有级负荷来对中央空调主机进行调节的过程中,以PID闭环控制为支持,在中央空调主机的冷水(制冷)、温水(采暖)出水温度与导流叶片(离心机)、滑阀(螺杆机)、热源阀(溴化锂机组)之间形成闭合环路,从而实现对中央空调主机系统的联合控制;6、运用蓄冷设备。制冰蓄冷时对于蓄冷设备的运用比较常见,在乙二醇的支持下,冷水系统得以运行,在晚上电费低的时间段内,在中央空调系统内部进行蓄冰。当白天到来的时候,就会利用这些蓄冰进行制冷。与此同时,水蓄冷也是其中一种蓄冷方式,在大型储水设备的支持下,与地夜晚低电费时间段实施蓄冷,白天则通过热交换的方式来实现制冷。
3.2中央空调系统节能物联网节能运行方案
3.2.1 数据采集数据采集节点:
(1)单个房间干球、湿球温度变送器(带有无线透明传输模块,使用房间内部 WIFI 联网);
(2)室外环境温度变送器(安置在新风设备的室外风口,带有无线透明传输模块,使用房间内部 WIFI 联网);
(3)楼层楼道温度变送器(带有无线透明传输模块,使用房间内部 WIFI 联网);
(4)单个楼层电能表(带有无线透明传输模块,使用房间内部 WIFI 联网);
(5)冷却塔总耗电检测用电能表;
(6)冷却水输、回水温度;
(7)冷冻水输、回水温度;
(8)冷冻水输、回水压力;
(9)冷水流量、冷却水流量(精确控制 COP 时配流量计,模糊控制时只调节水泵变频器频率即可);
(10)冷水泵总电能表;
(11)冷却水泵总电能表;
(12)主机电能表;
(13)与制冷机的主机控制系统通讯,采集主机内部各数据。
3.2.2大数据处理方法
(1)按照大数据统计建立当地地理环境、季节、室外环境温度、室内房间空调末端开机数量,直接对应主机开启数量,节省系统平衡所需时间,避免机组频繁启停;
(2)按照大数据统计在过渡季节测试室内温湿度和室外环境温度,控制新风进风口风量制冷,或使用冷却塔系统直接换热制冷,节省主机耗能;
结语
在通讯技术和数据分析方法高速发展的时代,中央空调系统和常规的楼宇自控系统,运用物联网设备和大数据分析方法会提高系统效率,降低能源浪费,从产品研发方面,大数据分析得到的数据,也会为制冷设备新产品的研发提供数据参考。
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论文作者:李斯陶
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签:中央论文; 空调系统论文; 系统论文; 节能论文; 数据论文; 负荷论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第15期论文;