有关现代中央空调智能化及节能减排探讨
【摘要】随着经济技术的快速发展，人们生活质量的改善，空调的使用在城市中已慢慢的普及，已经成为人们生活和工作中的一项重要组成部分。空调智能化与节能能够有效的减低空调的电耗，使空调的安装和使用更具人性化与实用性。本文分析了空调系统与设计存在的一些问题，并对中央空调智能化和节能提出一些可行的建议及意见。
【关键词】中央空调：空调设计；节能减排；智能化
空调的使用使人们的生活和工作环境更加的舒适，同时，空调高耗能的问题日益凸显，慢慢得到了社会上下的共同关注。人们开始采取了各种方法进行空调降耗，但从一般意义上来说，传统的空调能耗降低的同时，也降低了人们的舒适感，如何才能在保障降低能耗的同时，又不降低舒适感，成为了目前空调节能的最大课题。为了解决这个问题，当代空调慢慢的向智能化与节能减排的方向发展，在空调系统的完善以及空调的安装、设计等得到了很好的改善，这不论对空调事业本身的发展，还是对我国经济的可持续发展，都有着不可忽略的意义。
一、目前我国空调发展存在的主要问题
（1）空调运行系统的较落后
据调查所得：用户对楼宇自控系统运行情况的评价是：满意的仅占30%，一般的占40%，差的竟占到30% 在调查中发现：除少数建筑物技术先进运行良好外，普遍存在着各种各样的问题：有的技术不先进，有的在运行中存在严重缺陷，有的根本不能开通在智能建筑中，由于发展极为迅速，而市场管理和技术管理等方面又存在着一定程度的混乱，因此所暴露出来的问题就更广更深更严重一些。
（2）空调自控设计与空调设计严重脱节
在智能中央空调中，其自控系统的工程实施，目前大体上经过下列工程步骤：由土建设计院的暖通空调专业人员进行空调设计，并提出空调自控要求；由设计院自控专业人员进行空调自控设计；由自控设备厂商进行控制部分的方案设计和施工图设计，并由自控设备厂商进行控制部分的安装调试，然后移交给物业管理部门进行运行管理 在上述的工程环节中，需涉及的单位包括括设计院，土建施工单位，设备安装单位，自控厂商等，当然还有起决定和控制作用的业主 这其中本应形成密切配合一环扣一环的平滑运转的链条然而，实践证明：其中各个重要环节常常严重脱节，遗留后患，并给楼宇自动化系统的正常运行和节能效果带来严重问题。
（3）设计体制有待调整
暖通空调系统的自动控制系统的设计，特别是暖通空调系统的计算机控制系统的设计，是建立在系统日常运行的基础上的，也就是说，本质上是一种非稳态的动态设计 计算机控制系统要求动态分析资料，而暖通空调设计提供的是有限的稳态数据这大约是当前智能建筑建设中，暖通空调系统设计与暖通空调系统控制系统设计严重脱节的重要原因。
二、中央空调控制的原理
由于要满足客户的最大需求，一般中央空调都按最高负荷的120%
设计，但是，实际应用中，中央空调有多半时间的实际负荷不到最大负荷的一半，中央空调冷（热）量按末端负荷需求，即采用变频器对冷冻（却）水泵、风扇调速，低负荷状态时相应降低转速实现节能。由于空调冷冻水的出回水温差直接反映了空调的负荷变化，因此可通过检测冷冻水的出回水温差来调节冷冻（却）水流量。由于中央空调存在非线性、大滞后的时变特征，目前传统的控制方式为多模态模糊PID，利用变频技术，降低负荷；比较出回水温差与设定温差调节比例阀开度；测量人流量，使中央空调系统末端能及时调节出经济并舒适的环境状态等。
目前在空调设计中，采用的温差控制方案，多是采集蒸发器同一时刻的出水和回水侧温度，而事实上冷冻水的出水温度要经过一个冷冻水循环后，其温度变化才能在回水中反映出来。换言之，所测回水温度实际上是一个循环（通常为十几分钟）前空调冷冻出水与空调负荷相互作用的结果，它反映的是一个冷冻水循环周期之前的工况。同时，所采用的温差控制方案未涉及实时室温，实时室温的引入有助于控制品质的改善；监测无人房间，消除向无人房间供冷（热）能进一步挖掘中央空调降耗的潜能，而且预测用户侧负荷时扣除无人房间因素，亦利于预测精度的提高。
三、空调智能控制系统设计
鉴于上述原因，若能开发出一套实时监视自动调节的智能控制系
统，该系统能够自动识别人的存在，并能实时监视房间温度，据此灵活调节泵机、风扇，在保障温度得到及时稳定的调节的同时，将能耗降到最低，这样既实现了舒适感又达到了节能的目的。该系统通过传感器采集的冷冻出回水温度、冷冻水流量、冷冻水系统压力、冷却水出回水温度、冷却水流量、冷却水系统压力，以及通过室温及人体传感系统采集房间实时室温、无人房间等信息输入中央空调总控系统；中央空调总控系统计算出各水泵和冷却塔风扇的控制参数，依次输出给冷冻水变频器、冷却水变频器和冷却塔风扇变频器，计算出的运行参数输出给空调主机。
四、进一步完善空调节能的方法与措施
（1）提高空调设计质量
暖通空调的节能设计本身也是降低能耗的重要措施，节能的设计必须根据工程具体情况，对空调运行季节进行全方位、全过程的分析，找出一个合适的方案，使空调系统在不同的室外气候参数或室内状况下都可以经济、合理、正常地运行。暖通空调工程项目，应有较详细的冷热负荷计算书和采取了节能的措施与方案，目前很多设计人员基本上都是用概算指标一再加大，使冷、热源主机长期在低负荷低效率下运行。
（2）合理搭配空调机组和末端设备
1）空调机组应该选用机组的风机风量风压匹配合理，漏风量少，空气输送系统数较大的机组；
2）风机盘管风机盘管从总体水平看与国外同类产品相比差不多，但与国外先进水平比较，主要差距是在耗电量盘管重量和噪声方面；
3）空调水系统 一般空调水系统的输配用电，在冬季供暖期间约占整个建筑动力用电的20%～ 25%；夏季供冷期间约占12%～24% ，设计人员应重视水系统设计，积极推广变频调速水泵，冬夏两用双速水泵等节能措施因此水系统节能具有重要意义；
4）冷却塔制冷系统冷却水进水温度的高低对主机耗电量有着重要影响，一般推算，在水量一定的情况下，进水温度升高1，电压缩主机电耗约增加2℃，溴化锂冷水机组能耗高6℃。
（3）加强中央空调的管理
加强对空调操作人员的培训，提高管理人员素质，实行空调操作人员操作证制度 中央空调系统实行独立耗电（能）核算制克服用电吃"大锅饭"，做到浪费电（能）罚，节约电（能）奖的制度除上述几点外，还应根据具体工程情况，积极推广水环路热泵，采用热回收变风量变水量系统等节能技术。
五、结束语
综上所述，在当下经济快速发展的形势下，我国空调的发展迎来了新的机遇，也面临着更加严峻的考验。我们要加强对空调智能化和降耗技术的研究，不断的完善空调系统在人们生活工作中的应用，争取研发出更具人性化与更加环保的空调系统，科学合理的进行空调设计，进一步推动空调行业向更加健康、智能化的方向发展。
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