空調(diào)的使用使人們的生活和工作環(huán)境更加的舒適,同時,空調(diào)高耗能的問題日益凸顯,慢慢得到了社會上下的共同關(guān)注。人們開始采取了各種方法進(jìn)行空調(diào)降耗,但從一般意義上來說,傳統(tǒng)的空調(diào)能耗降低的同時,也降低了人們的舒適感,如何才能在保障降低能耗的同時,又不降低舒適感,成為了目前空調(diào)節(jié)能的最大課題。為了解決這個問題,當(dāng)代空調(diào)慢慢的向智能化與節(jié)能減排的方向發(fā)展,在空調(diào)系統(tǒng)的完善以及空調(diào)的安裝、設(shè)計等得到了很好的改善,這不論對空調(diào)事業(yè)本身的發(fā)展,還是對我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,都有著不可忽略的意義。
一、目前我國空調(diào)發(fā)展存在的主要問題
?。?)空調(diào)運行系統(tǒng)的較落后
據(jù)調(diào)查所得:用戶對樓宇自控系統(tǒng)運行情況的評價是:滿意的僅占30%,一般的占40%,差的竟占到30% 在調(diào)查中發(fā)現(xiàn):除少數(shù)建筑物技術(shù)先進(jìn)運行良好外,普遍存在著各種各樣的問題:有的技術(shù)不先進(jìn),有的在運行中存在嚴(yán)重缺陷,有的根本不能開通在智能建筑中,由于發(fā)展極為迅速,而市場管理和技術(shù)管理等方面又存在著一定程度的混亂,因此所暴露出來的問題就更廣更深更嚴(yán)重一些。
?。?)空調(diào)自控設(shè)計與空調(diào)設(shè)計嚴(yán)重脫節(jié)
在智能中央空調(diào)中,其自控系統(tǒng)的工程實施,目前大體上經(jīng)過下列工程步驟:由土建設(shè)計院的暖通空調(diào)專業(yè)人員進(jìn)行空調(diào)設(shè)計,并提出空調(diào)自控要求;由設(shè)計院自控專業(yè)人員進(jìn)行空調(diào)自控設(shè)計;由自控設(shè)備廠商進(jìn)行控制部分的方案設(shè)計和施工圖設(shè)計,并由自控設(shè)備廠商進(jìn)行控制部分的安裝調(diào)試,然后移交給物業(yè)管理部門進(jìn)行運行管理 在上述的工程環(huán)節(jié)中,需涉及的單位包括括設(shè)計院,土建施工單位,設(shè)備安裝單位,自控廠商等,當(dāng)然還有起決定和控制作用的業(yè)主 這其中本應(yīng)形成密切配合一環(huán)扣一環(huán)的平滑運轉(zhuǎn)的鏈條然而,實踐證明:其中各個重要環(huán)節(jié)常常嚴(yán)重脫節(jié),遺留后患,并給樓宇自動化系統(tǒng)的正常運行和節(jié)能效果帶來嚴(yán)重問題。
?。?)設(shè)計體制有待調(diào)整
暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)的設(shè)計,特別是暖通空調(diào)系統(tǒng)的計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計,是建立在系統(tǒng)日常運行的基礎(chǔ)上的,也就是說,本質(zhì)上是一種非穩(wěn)態(tài)的動態(tài)設(shè)計 計算機控制系統(tǒng)要求動態(tài)分析資料,而暖通空調(diào)設(shè)計提供的是有限的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)這大約是當(dāng)前智能建筑建設(shè)中,暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計與暖通空調(diào)系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)計嚴(yán)重脫節(jié)的重要原因。
二、中央空調(diào)控制的原理
由于要滿足客戶的最大需求,一般中央空調(diào)都按最高負(fù)荷的120%
設(shè)計,但是,實際應(yīng)用中,中央空調(diào)有多半時間的實際負(fù)荷不到最大負(fù)荷的一半,中央空調(diào)冷(熱)量按末端負(fù)荷需求,即采用變頻器對冷凍(卻)水泵、風(fēng)扇調(diào)速,低負(fù)荷狀態(tài)時相應(yīng)降低轉(zhuǎn)速實現(xiàn)節(jié)能。由于空調(diào)冷凍水的出回水溫差直接反映了空調(diào)的負(fù)荷變化,因此可通過檢測冷凍水的出回水溫差來調(diào)節(jié)冷凍(卻)水流量。由于中央空調(diào)存在非線性、大滯后的時變特征,目前傳統(tǒng)的控制方式為多模態(tài)模糊PID,利用變頻技術(shù),降低負(fù)荷;比較出回水溫差與設(shè)定溫差調(diào)節(jié)比例閥開度;測量人流量,使中央空調(diào)系統(tǒng)末端能及時調(diào)節(jié)出經(jīng)濟并舒適的環(huán)境狀態(tài)等。
目前在空調(diào)設(shè)計中,采用的溫差控制方案,多是采集蒸發(fā)器同一時刻的出水和回水側(cè)溫度,而事實上冷凍水的出水溫度要經(jīng)過一個冷凍水循環(huán)后,其溫度變化才能在回水中反映出來。換言之,所測回水溫度實際上是一個循環(huán)(通常為十幾分鐘)前空調(diào)冷凍出水與空調(diào)負(fù)荷相互作用的結(jié)果,它反映的是一個冷凍水循環(huán)周期之前的工況。同時,所采用的溫差控制方案未涉及實時室溫,實時室溫的引入有助于控制品質(zhì)的改善;監(jiān)測無人房間,消除向無人房間供冷(熱)能進(jìn)一步挖掘中央空調(diào)降耗的潛能,而且預(yù)測用戶側(cè)負(fù)荷時扣除無人房間因素,亦利于預(yù)測精度的提高。
三、空調(diào)智能控制系統(tǒng)設(shè)計
鑒于上述原因,若能開發(fā)出一套實時監(jiān)視自動調(diào)節(jié)的智能控制系
統(tǒng),該系統(tǒng)能夠自動識別人的存在,并能實時監(jiān)視房間溫度,據(jù)此靈活調(diào)節(jié)泵機、風(fēng)扇,在保障溫度得到及時穩(wěn)定的調(diào)節(jié)的同時,將能耗降到最低,這樣既實現(xiàn)了舒適感又達(dá)到了節(jié)能的目的。該系統(tǒng)通過傳感器采集的冷凍出回水溫度、冷凍水流量、冷凍水系統(tǒng)壓力、冷卻水出回水溫度、冷卻水流量、冷卻水系統(tǒng)壓力,以及通過室溫及人體傳感系統(tǒng)采集房間實時室溫、無人房間等信息輸入中央空調(diào)總控系統(tǒng);中央空調(diào)總控系統(tǒng)計算出各水泵和冷卻塔風(fēng)扇的控制參數(shù),依次輸出給冷凍水變頻器、冷卻水變頻器和冷卻塔風(fēng)扇變頻器,計算出的運行參數(shù)輸出給空調(diào)主機。
四、進(jìn)一步完善空調(diào)節(jié)能的方法與措施
(1)提高空調(diào)設(shè)計質(zhì)量
暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計本身也是降低能耗的重要措施,節(jié)能的設(shè)計必須根據(jù)工程具體情況,對空調(diào)運行季節(jié)進(jìn)行全方位、全過程的分析,找出一個合適的方案,使空調(diào)系統(tǒng)在不同的室外氣候參數(shù)或室內(nèi)狀況下都可以經(jīng)濟、合理、正常地運行。暖通空調(diào)工程項目,應(yīng)有較詳細(xì)的冷熱負(fù)荷計算書和采取了節(jié)能的措施與方案,目前很多設(shè)計人員基本上都是用概算指標(biāo)一再加大,使冷、熱源主機長期在低負(fù)荷低效率下運行。
?。?)合理搭配空調(diào)機組和末端設(shè)備
1)空調(diào)機組應(yīng)該選用機組的風(fēng)機風(fēng)量風(fēng)壓匹配合理,漏風(fēng)量少,空氣輸送系統(tǒng)數(shù)較大的機組;
2)風(fēng)機盤管風(fēng)機盤管從總體水平看與國外同類產(chǎn)品相比差不多,但與國外先進(jìn)水平比較,主要差距是在耗電量盤管重量和噪聲方面;
3)空調(diào)水系統(tǒng) 一般空調(diào)水系統(tǒng)的輸配用電,在冬季供暖期間約占整個建筑動力用電的20%~ 25%;夏季供冷期間約占12%~24% ,設(shè)計人員應(yīng)重視水系統(tǒng)設(shè)計,積極推廣變頻調(diào)速水泵,冬夏兩用雙速水泵等節(jié)能措施因此水系統(tǒng)節(jié)能具有重要意義;
4)冷卻塔制冷系統(tǒng)冷卻水進(jìn)水溫度的高低對主機耗電量有著重要影響,一般推算,在水量一定的情況下,進(jìn)水溫度升高1,電壓縮主機電耗約增加2℃,溴化鋰?yán)渌畽C組能耗高6℃。
?。?)加強中央空調(diào)的管理
加強對空調(diào)操作人員的培訓(xùn),提高管理人員素質(zhì),實行空調(diào)操作人員操作證制度 中央空調(diào)系統(tǒng)實行獨立耗電(能)核算制克服用電吃"大鍋飯",做到浪費電(能)罰,節(jié)約電(能)獎的制度除上述幾點外,還應(yīng)根據(jù)具體工程情況,積極推廣水環(huán)路熱泵,采用熱回收變風(fēng)量變水量系統(tǒng)等節(jié)能技術(shù)。
五、結(jié)束語
綜上所述,在當(dāng)下經(jīng)濟快速發(fā)展的形勢下,我國空調(diào)的發(fā)展迎來了新的機遇,也面臨著更加嚴(yán)峻的考驗。我們要加強對空調(diào)智能化和降耗技術(shù)的研究,不斷的完善空調(diào)系統(tǒng)在人們生活工作中的應(yīng)用,爭取研發(fā)出更具人性化與更加環(huán)保的空調(diào)系統(tǒng),科學(xué)合理的進(jìn)行空調(diào)設(shè)計,進(jìn)一步推動空調(diào)行業(yè)向更加健康、智能化的方向發(fā)展。







