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重庆中央空调节能系统分析
 发布日期: 2019-12-06 阅读量:

  中央空调的安装也日益普及,中央空调的耗能问题便成为业内关注和研究的焦点,针对中央空调系统节能系统的研究和实践也越来越多。

中央空调

  1 中央空调控制特点

  中央空调的控制是一个系统复杂的过程,其间会受到各种内外因素的影响,使其控制呈现以下特点:

  1.1 干扰性

  现代建筑物往往都是庞大的个体,中央空调系统在调节其室内气温的过程中,难免会受到一些外部因素的影响,如外部气候变化、太阳光辐射以及建筑物本身温度等,同时系统内部各构成组件的运行情况也会影响到空调的调控效果。所以说中央空调节能系统的控制具有很大的干扰性。

  1.2 湿度相关性

  在中央空调系统调节空气温度的同时,也会导致空气的湿度发生变化。随着空调温度升高,会使得空气中的水蒸气分压呈现升高态势,由此使得空气湿度下降,但反过来如果将空调温度降低,空气中水蒸气的分压则会随着降低,而空气的湿度则呈现升高趋势。所以说中央空调节能系统与空气湿度也有一定相关性。

  1.3 调节对象特性

  在相同的干扰条件下,不同的控制对象,被控量随时间的变化过程也并不尽相同。启用空调自控系统的可以克服以上干扰因素,使空调房间能够维持合适的温度空气湿度,从而保证室内空气品质。但要想控制好室内空气温湿度也不能只依靠空调的自控系统,还取决于空调的对象特性以及空调系统本身设置的合理性。

  2 中央空调节能系统概述

  新型中央空调调节系统主要以变频控制为主,通过应用模糊控制、优化控制等技术措施,结合机电一体化技术,从而促使系统优化,更加智能化,这样可以根据末端负荷变化及空调主机运行情况进行空调循环水系统的参数调节,从而保证系统中的负荷量及冷媒流量能够同步变化。另外,我们还要优化和改进中央空调系统主机的基本运行环境,最大限度减少系统能源消耗。

  中央空调系统的具体运行过程需要在模糊控制和优化控制理论的基础上,结合机电一体化和计算机技术,实现对中央空调系统运行的动态监控和闭环控制。将空调主机中的定流量运行方式改为变流量方式,可以实现空调末端负荷与冷媒流量的同步变化,这样,无论是在哪一种负荷条件下,都能够保证系统运行的有效性,同时促使中央空调系统最大限度节能运行。

  3 中央空调系统节能控制分析

  中央空调发展到今天,其节能控制主要通过以下五种途径来实现:

  3.1 空调机组控制

  智能建筑群发展至今,空调机组已经成为耗能量最大的建筑设备,因此,加强中央空调系统的节能控制也就显得十分重要。

  3.1.1 实现全年运行系统的工况自动转换。通常情况下主要根据室外气候变化及空调系统结构的不同要求进行空调参数转换,从而保证系统运行正常,而且实现最大限度节能。

  3.1.2 选择合适的控制器参数。如果控制回路总是处于不断调节过程,这样不但浪费能量还会降低执行器的使用寿命。而通过合理选择每个回路的PID参数,使之具备良好的响应性,或者运用更为先进的控制算法,就能使整个控制系统的性能指标得到较大的提高。

  3.1.3 选用高质量的温度传感器。在空调系统中,即使相差一个单位调节,也会消耗很多的能量,因此,要想实现节能,选用精度高的传感器尤为重要,这比仅看重传感器的价格更有效。

  3.1.4 实现多级控制的有效配合。除了具有中央空调机组,有些系统尤其是工艺空调还附带再加热盘管可实现单独调节,这个时候合理地选择控制方式及配合关系并控制系统的送风温度就尤为重要,如果空调送风温度过低,就会发生再加热的能量浪费,从而导致整个系统的节能效果都会受到影响。

  3.1.5 随室外温度自动调节系统的温度设定值。比如对于舒适型空调系统,夏季随室外温度的升高我们可适当调高温度的设定值,到冬季再随室外温度的下降调低温度的设定值,从而缩小了室内外的温度差,这样既满足了人们对舒适度的要求,同时也达到了节能效果。

  3.2 热水系统控制

  热水控制系统也是影响空调机组节能的重要因素,主要有以下两部分:

  3.2.1 锅炉系统。首先,根据供暖需求量要求,可以适当增加或者减少锅炉台数;其次,评估室外温度,对供水水温进行科学设定,最大限度地降低能耗;最后,适当调节变频泵,满足空调负荷需求。

  3.2.2 热交换器系统。首先当空调负荷减少时,通过一个室外恒温器重新设定供水水温,当热水泵停止运行时,可将两通阀关闭来节约能耗;其次,根据空调负荷的变化,通过变频泵相应改变供水量。

  3.3 冷水机组控制

  对建筑物内外环境的温度及湿度进行测量能够准确评估设备的最佳启停时间,这样可以尽量减少冷却塔风机和主机的平均运行时间,最终实现节能。此外,根据冷负荷变化情况,并通过变频装置对风机设备及冷却水流量进行控制,还能够降低主机负荷、减少机组运行台数,使系统能耗降低。

  3.4 电能控制

  电能消耗的计费取决于两个因素:需求系数和耗电量,即用电高峰期和低谷期的电价不同,因此如何使设备在用电低谷期的用电量较高、运行时间较长,用电量的高峰期用电量较低、运行时间较短,另外适时地停止或启动耗电量较高的暖通空调设备,以保持一个平稳的用电量,都可在一定程度上降低总的电费。

  3.5 变风量控制

  变风量系统主要是指当房间热湿负荷低于标准设计值时,通过采用保持送风参数不变但减少送风量的措施来保持室内温度,与定风量空调系统相比,此种系统不仅能够降低热量及冷量,而且随着各个房间送风量的变化,系统总的送风量也会出现相应的改变,由此降低了运行消耗。同时,通过对变风量空调系统特点进行分析,对于空调系统总负荷的计算需要充分考虑各个方面是否同时发生负荷,在实行精确计算后以最大限度地减少风机容量,降低消耗。

  变风量系统的控制主要分为两个部分,末端控制和空调机组控制,对于正常运行的变风量空调系统,不仅要求系统布置合理,计算精确,施工安装科学,同时还必须选择有效的控制方法,在实际运行过程中,可以采用变静压控制法、定静压控制法、风机总风量控制法等,这些方法的适当运用会对整个系统的节能目标起到很大的帮助。

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