大型中央空调系统节能控制的应用分析论文_张伟钦

大型中央空调系统节能控制的应用分析论文_张伟钦

深圳市机场股份有限公司

摘要:随着全球资源的紧缺,大型中央空调系统的节能控制越来越引起人们的广泛关注。计算机信息技术、空调变频技术以及机械自动化控制技术的飞速发展,大型空调系统的节能控制越来越高效环保,尤其是新技术的应用给大型中央空调系统的节能控制方面带来了前所未有的突破,极大的节约了经济成本。我国的经济处于高速的发展时期,生产水平不断的提升。空调的应用走进了几乎所有的领域,空调系统的节能性控制的必要性、迫切性和重要性已经引起业内外人士的高度关注。空调系统节能包括建筑结构、能源结构、空调设备的运行、自动化控制、设计等多个领域。文章首先对大型中央空调系统节能控制进行总体概述,而后结合实际应用过程中的节能措施进行分析,讨论。

关键词:中央空调系统;节能控制;应用分析

1、大型中央空调系统节能控制的基本原理

大型中央空调系统的节能控制,是经过对中央空调系统中的冷却塔风机、冷冻水、冷却水以及其他子系统不同方位运行的数据进行整理归纳,并且把每一个所控制的子系统在逻辑、功能与物理上密切配合互相联系在一起,把每一个环节都整合起来进行更全面的控制,利用信息计算机的精确计算,在分析得出结果的基础上发出指令,随时对空调的动态系统周期进行调节,使空调系统的主机能够根据负载的改变而得到最大的优化效率,能够使节能效率增加5%-10%,这是根据所使用的条件和环境所共同决定的。辅机系统的节能效果能够可以增加30%以上(根据国际上的标准检测方法),从而实现节能减排的效果,并且能够提高设备的管理水平,而且增长设备空调系统的使用寿命等多种功能的目的。

2、室内湿度、温度控制设定

空调系统中除了一些特殊用途的空调需要全天候按照恒定的室内温度、相对湿度设置一定的值外,其余大多数空调系统都不需要设置恒温和恒湿进行控制。因而,可以根据季节性的变化来设定实际所需的条件,冬天的时候控制加热加湿的下限,夏天的时候控制制冷去湿的上限。在春秋时节将室内温度和湿度设定在体感舒适的范围内从而达到节能的目的。空调系统要在冬季的时候温度适当的降低,而在夏季的时候所设温度适当的提高,这样不仅能做到节能环保的目的,而且室内外的体感温度不至于相差太大,降低了因室内外温差过大给身体带来的不适感。根据统计,当室外计算参数与围护结构相符的情况下下,冬天室内温度设定值从22 ℃减少20 ℃,热负荷降低约25 %- 30 %左右,夏天室内温度设定值从26 ℃增加到28 ℃冷负荷可降低20 %左右。

3、运行中节能控制设定

空调节能控制对于处理空气的设备方面选择高效换热器,采取热回收技术,采取变频热管式能量回收机组处理新风,最大化避免冷热抵消现象等;传送空气的设备方面采取高效变频的风机,选取正确合理的风机,最大化降低风道沿程的阻力和特定部位阻力大小,对风道进行严格的定期清洁等;传送空气的分配装置方面对风道与末端装置进行合理分配,使得空调房间的气流组织速度场、温度场均匀而且满足必要的要求;空调系统的水处理方面应最大化避免特定区域阻力和管道沿程阻力大小,选择高效变频的水泵,对出水进行定时处理等;选择具有高效能的制冷与制热设备是空调主机所必需的,最大化的对制热与制冷重复利用,根据其特性最优化处理,选择最新的制冷与制热技术进行节能化处理,比如水环热泵、地热泵技术,太阳能辅助加热技术三联供技术等。

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4、变频控制系统的信号采集与处理方式及其节能分析

空调的风机以及冷却水泵控制系统,采取温差闭环式的控制方法,压差闭环的控制方式一并使用冷冻泵的控制系统,由中央电脑控制系统对变频控制系统的信号采集与处理方式对信号的采集与处理自动化操作。在制冷中央空调的主机出入水口处安设信号搜集处理点。当中央空调正常运行时,通信网络采集和反馈信号传输到中央控制系统,假若通信网络出现问题、变频器出现问题或者在通信网络开通之前就出现问题,则采取手动启动的方式进行操作风机和水泵的运行或者是停止。的水泵在空调系统的运行过程中,由于变化的工作状况,经常要求对水泵进行实时的调节,一般选择三种方式进行,分别为改变电磁耦合器、变频器和叶轮。电磁耦合器是利用开启阀门来降低水泵总体流量,而得到节能效果。变频器则是利用控制变频,对水泵的转速进行调节,而达到节能效果。改变叶轮是利用切割叶轮的直径来削弱水泵输入功率最终达到节能的目的。在实际的生产生活应用过程中,专家经过实验证明,三种方式使水泵达到最优节能效果中变频控制是最有效的,也是最优化的节能控制措施。

5、空调通风量的节能控制

当风机的风量与负载相匹配时,此时的节能运行状况最佳。过大的风量,过高的压头,则需要进行调节。调节空调风机风量的方法中有一个是通过改变管网的特性,在改变系统中阀门等其他节流装置的开度大小的基础上,通过加大管网压力耗损而使流量得以变化的。但是通风机的性能曲线并没有发生变化,只是将其工作点的位置发生变化,因而难以达到节能的目的。另外一个改变风机特性的调整方法,经过变化风机进口导流叶片的开度,实现风机转速的改变来实现节能。转速变化后,保持风机的效率不变,由于压力与风量的减弱而使功率下降。

6、空调水系统流量变化节能控制

一级泵系统是当今大多数空调冷水系统所采用的。经过盘管上的二通阀客户可以自行调整水量。冷水机需在特定流量下运行,旁通阀设置在供水管与回水管之间,利用供水管与回水管上的压差控制器所输出的信号对旁通管上的调节阀开度进行控制。水泵是在特定的流量下运作的,因此不因用户负载的变化而变化,其耗能基本不发生改变,造成电能的浪费。为了达到节能的目的,水泵需要变流量的工作,在一级泵系统下对水系统进行变流量运作,需要将变频调速设备安装在水泵上。水泵利用变频器对其转速进行调整,其变频调速的原理与空调风机变频调速的原理相同。经过对水泵的变频进行调整控制,空调水系统所进行的变流量运作有很大的节能前景。

7、负荷随动跟踪节能控制系统

全面有效的控制中央空调系统的各个部分,利用系统集成技术把不同的下属系统在功能、物理和逻辑上互相联系在一起,以实现资源信息的共同利用,在计算机系统上进行统一的管理和控制。分析制冷参数和系统运行情况的变化,利用模糊控制器实时调节空调系统的运行参数,保证空调主机处在最佳的工作状态,使其一直处于高度的热转换效率中。当中央空调系统负载发生改变导致其主机与水系统不在最佳工作状态时,模糊控制器利用数据收集系统获得不同的运作参数值,如系统供回水压差、供回水温度、环境温度及流量等,通过分析计算得到最佳的控制参数,对大系统运行的参数进行实时调节,以保证主机在任何负载情况下,都能达到最佳的节能效果。

三、结语

低碳经济时代,节能与环保是世界的主流发展。节能型与环保型的空调产品和一些先进的节能措施技术将更广泛的被使用,为合理高效地利用资源、降低系统功耗、环保和可持续发展的节能环保型社会做出巨大的贡献。此文对实现节能控制的不同问题加以分析和讨论,志在引起足够的关注。空调系统节能控制,对国家未来的可持续发展战略意义重大。

参考文献:

[1]常晟,姜子炎.大型中央空调系统节能控制策略[J].建设科技,2011年12期

[2]郑伟文.大型中央空调系统节能控制的应用分析[J].建筑安全,2011年06期

[3]胡燕燕.空调系统节能若干问题的探讨[J].制冷,2002年04期

[4]卢勇.空调系统节能措施的探讨[J].中国西部科技,2013年08期

[5]曹秋声.新型中央空调节能控制系统研究[J].节能,2005年06期

论文作者:张伟钦

论文发表刊物:《基层建设》2016年12期

论文发表时间:2016/10/20

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