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重慶中央空調節能系統分析
 發布日期: 2016-03-21 閱讀量:

  中央空調的安裝也日益普及,中央空調的耗能問題便成為業內關注和研究的焦點,針對中央空調系統節能系統的研究和實踐也越來越多。

中央空調

  1 中央空調控制特點

  中央空調的控制是一個系統復雜的過程,其間會受到各種內外因素的影響,使其控制呈現以下特點:

  1.1 干擾性

  現代建筑物往往都是龐大的個體,中央空調系統在調節其室內氣溫的過程中,難免會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,同時系統內部各構成組件的運行情況也會影響到空調的調控效果。所以說中央空調節能系統的控制具有很大的干擾性。

  1.2 濕度相關性

  在中央空調系統調節空氣溫度的同時,也會導致空氣的濕度發生變化。隨著空調溫度升高,會使得空氣中的水蒸氣分壓呈現升高態勢,由此使得空氣濕度下降,但反過來如果將空調溫度降低,空氣中水蒸氣的分壓則會隨著降低,而空氣的濕度則呈現升高趨勢。所以說中央空調節能系統與空氣濕度也有一定相關性。

  1.3 調節對象特性

  在相同的干擾條件下,不同的控制對象,被控量隨時間的變化過程也并不盡相同。啟用空調自控系統的可以克服以上干擾因素,使空調房間能夠維持合適的溫度空氣濕度,從而保證室內空氣品質。但要想控制好室內空氣溫濕度也不能只依靠空調的自控系統,還取決于空調的對象特性以及空調系統本身設置的合理性。

  2 中央空調節能系統概述

  新型中央空調調節系統主要以變頻控制為主,通過應用模糊控制、優化控制等技術措施,結合機電一體化技術,從而促使系統優化,更加智能化,這樣可以根據末端負荷變化及空調主機運行情況進行空調循環水系統的參數調節,從而保證系統中的負荷量及冷媒流量能夠同步變化。另外,我們還要優化和改進中央空調系統主機的基本運行環境,最大限度減少系統能源消耗。

  中央空調系統的具體運行過程需要在模糊控制和優化控制理論的基礎上,結合機電一體化和計算機技術,實現對中央空調系統運行的動態監控和閉環控制。將空調主機中的定流量運行方式改為變流量方式,可以實現空調末端負荷與冷媒流量的同步變化,這樣,無論是在哪一種負荷條件下,都能夠保證系統運行的有效性,同時促使中央空調系統最大限度節能運行。

  3 中央空調系統節能控制分析

  中央空調發展到今天,其節能控制主要通過以下五種途徑來實現:

  3.1 空調機組控制

  智能建筑群發展至今,空調機組已經成為耗能量最大的建筑設備,因此,加強中央空調系統的節能控制也就顯得十分重要。

  3.1.1 實現全年運行系統的工況自動轉換。通常情況下主要根據室外氣候變化及空調系統結構的不同要求進行空調參數轉換,從而保證系統運行正常,而且實現最大限度節能。

  3.1.2 選擇合適的控制器參數。如果控制回路總是處于不斷調節過程,這樣不但浪費能量還會降低執行器的使用壽命。而通過合理選擇每個回路的PID參數,使之具備良好的響應性,或者運用更為先進的控制算法,就能使整個控制系統的性能指標得到較大的提高。

  3.1.3 選用高質量的溫度傳感器。在空調系統中,即使相差一個單位調節,也會消耗很多的能量,因此,要想實現節能,選用精度高的傳感器尤為重要,這比僅看重傳感器的價格更有效。

  3.1.4 實現多級控制的有效配合。除了具有中央空調機組,有些系統尤其是工藝空調還附帶再加熱盤管可實現單獨調節,這個時候合理地選擇控制方式及配合關系并控制系統的送風溫度就尤為重要,如果空調送風溫度過低,就會發生再加熱的能量浪費,從而導致整個系統的節能效果都會受到影響。

  3.1.5 隨室外溫度自動調節系統的溫度設定值。比如對于舒適型空調系統,夏季隨室外溫度的升高我們可適當調高溫度的設定值,到冬季再隨室外溫度的下降調低溫度的設定值,從而縮小了室內外的溫度差,這樣既滿足了人們對舒適度的要求,同時也達到了節能效果。

  3.2 熱水系統控制

  熱水控制系統也是影響空調機組節能的重要因素,主要有以下兩部分:

  3.2.1 鍋爐系統。首先,根據供暖需求量要求,可以適當增加或者減少鍋爐臺數;其次,評估室外溫度,對供水水溫進行科學設定,最大限度地降低能耗;最后,適當調節變頻泵,滿足空調負荷需求。

  3.2.2 熱交換器系統。首先當空調負荷減少時,通過一個室外恒溫器重新設定供水水溫,當熱水泵停止運行時,可將兩通閥關閉來節約能耗;其次,根據空調負荷的變化,通過變頻泵相應改變供水量。

  3.3 冷水機組控制

  對建筑物內外環境的溫度及濕度進行測量能夠準確評估設備的最佳啟停時間,這樣可以盡量減少冷卻塔風機和主機的平均運行時間,最終實現節能。此外,根據冷負荷變化情況,并通過變頻裝置對風機設備及冷卻水流量進行控制,還能夠降低主機負荷、減少機組運行臺數,使系統能耗降低。

  3.4 電能控制

  電能消耗的計費取決于兩個因素:需求系數和耗電量,即用電高峰期和低谷期的電價不同,因此如何使設備在用電低谷期的用電量較高、運行時間較長,用電量的高峰期用電量較低、運行時間較短,另外適時地停止或啟動耗電量較高的暖通空調設備,以保持一個平穩的用電量,都可在一定程度上降低總的電費。

  3.5 變風量控制

  變風量系統主要是指當房間熱濕負荷低于標準設計值時,通過采用保持送風參數不變但減少送風量的措施來保持室內溫度,與定風量空調系統相比,此種系統不僅能夠降低熱量及冷量,而且隨著各個房間送風量的變化,系統總的送風量也會出現相應的改變,由此降低了運行消耗。同時,通過對變風量空調系統特點進行分析,對于空調系統總負荷的計算需要充分考慮各個方面是否同時發生負荷,在實行精確計算后以最大限度地減少風機容量,降低消耗。

  變風量系統的控制主要分為兩個部分,末端控制和空調機組控制,對于正常運行的變風量空調系統,不僅要求系統布置合理,計算精確,施工安裝科學,同時還必須選擇有效的控制方法,在實際運行過程中,可以采用變靜壓控制法、定靜壓控制法、風機總風量控制法等,這些方法的適當運用會對整個系統的節能目標起到很大的幫助。

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