中央空调节能控制的设计应用

概要：摘要：文章主要介绍了采用楼宇自动化系统(BAS)实现对空调末端设备的节能自动控制。当空调负荷发生变化时，通过采集一组参数值，经模糊运算，改变冷水机组工作状态、冷冻(温)水和冷却水流量和冷却塔风机的风量，确保冷水机组始终工作在效率最佳状态，使主机始终处于高转换效率的最佳运行工况。能源是人类生存和社会发展必需的物质基础，节约能源是人类共同使命。自20世纪70年代发生全球性“能源危机”以来，能源问题的严重性已得到世界各国政府的普遍重视。“节约能源”一直是我国的一项基本国策，坚持“节约和开发并举，把节约放在首位”一直是我国节能工作的长期方针。大力推进节能技术进步，大幅度提高能源利用率，提高社会经济效益，是我们面临的促进国民经济向节能型转变的一项重要任务。建筑物的能耗约占全国能耗的1／3，中央空调系统的能耗占了我国建筑物能耗的65％，这是一个非常惊人的数字。空调系统的节能对于降低整幢建筑的能耗是非常关键的。为此，设计推广采用当今最先进的中央空调节能控制产品和技术是我们每个设计人员义不容辞的责任和义务。1 当前空调系统设计中的节能措施1．

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摘要：文章主要介绍了采用楼宇自动化系统(BAS)实现对空调末端设备的节能自动控制。当空调负荷发生变化时，通过采集一组参数值，经模糊运算，改变冷水机组工作状态、冷冻(温)水和冷却水流量和冷却塔风机的风量，确保冷水机组始终工作在效率最佳状态，使主机始终处于高转换效率的最佳运行工况。 能源是人类生存和社会发展必需的物质基础，节约能源是人类共同使命。自20世纪70年代发生全球性“能源危机”以来，能源问题的严重性已得到世界各国政府的普遍重视。“节约能源”一直是我国的一项基本国策，坚持“节约和开发并举，把节约放在首位”一直是我国节能工作的长期方针。大力推进节能技术进步，大幅度提高能源利用率，提高社会经济效益，是我们面临的促进国民经济向节能型转变的一项重要任务。建筑物的能耗约占全国能耗的1／3，中央空调系统的能耗占了我国建筑物能耗的65％，这是一个非常惊人的数字。空调系统的节能对于降低整幢建筑的能耗是非常关键的。为此，设计推广采用当今最先进的中央空调节能控制产品和技术是我们每个设计人员义不容辞的责任和义务。
1 当前空调系统设计中的节能措施
1．1 采用楼宇设备自动控制技术对空调末端装置进行控制
在智能建筑中通常采用楼宇设备自控系统，对中央空调系统末端的新风机、回风机、变风量风机、风机盘管等装置进行状态监视和使用的“精细化”控制，以实现节能的目的。它通过DDC(直接数字控制器)控制器，将检测的相关量值进行PID(比例、积分、微分)运算，实现对上述设备的PID控制，达到一定的节能效果。这种对空调末端设备的控制可节能10％-15％，因为不能实现对空调制冷站及空调水系统的智能控制，因此，节能效果不显著。这种节能控制技术的典型代表产品和生产厂商有：
(1)美国霍尼韦尔公司EXCEL 5000楼宇设备自控系统；
(2)美国Johnson公司的楼宇自动化系统；
(3)德国西门子公司S600顶峰系统等。
空调末端设备的控制采用楼宇自动化系统 (BAS)，这些设备的主要特性均实现了对空调末端设备的节能自动控制，并为动态变流量空调节能控制系统的运行创造了更为良好的外部条件。
1．2 采用通用变频器对中央空调系统中的水泵和风机进行控制
为降低中央空调系统的能源浪费，宜采用通用变频器来控制空调系统的水泵和风机，通过对供、回水压差或温差的采集，对水泵和风机进行PID调节，以达到节能效果。这种控制方法通常可以节约水泵和风机等电机拖动系统的电能约20％，最高可达30％。这种节能控制技术的生产厂商和典型代表产品有：
(1)美国AB(Allen Bradley)公司，代表产品有通用变频器1336PLUSII系列产品；
(2)法国施耐德电气(SchneiderElectric)公司，代表产品有Ahivar 38系列异步电动机变频器；
(3)德国西门子(SIEMENS)公司，代表产品有通用变频器MICROMASTER440系列产品。
2 动态变流量空调节能控制系统
2．1 动态变流量控制原理
当空调负荷发生变化时，通过采集一组参数值(如下图所示)经模糊运算，及时调节冷水机组、各水泵和冷却塔风机的运行工作参数，从而改变冷水机组工作状态、冷冻 (温)水和冷却水流量，改变冷却塔风机的风量，确保冷水机组始终工作在效率最佳状态，使供回水温度始终处于设定值，从而使主机始终处于高转换效率的最佳运行工况。

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