淺談變水量與變風量的中央空調節(jié)能控制策略

焦波

摘 要： 隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，為了能夠營造良好的室內環(huán)境，大部分建筑都開始采用中央空調對室內的溫度濕度進行調節(jié)。但是由于中央空調系統(tǒng)所需要消耗的能源巨大，不僅會造成建筑工程項目的成本增加，而且也不利于實現(xiàn)節(jié)能減排、低碳環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的要求。所以針對這樣的問題，必須保證對中央空調進行節(jié)能控制。通過中央空調的變水量與變風量進行相關的改進，促進中央空調節(jié)能控制的效果，保證中央空調節(jié)能水平不斷提升，為節(jié)能環(huán)保的綠色建筑提供充分的保障。

關鍵詞： 變水量節(jié)能子系統(tǒng)；變風量節(jié)能子系統(tǒng)；中央空調；節(jié)能控制策略

引言：伴隨著社會經(jīng)濟的水平不斷提升，人類對于自然資源的侵占也越來越嚴重。長此以往，很容易造成社會的能源資源瀕臨枯竭。為了實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，保證人們的生活質量明顯改善。必須要實現(xiàn)低碳環(huán)保、節(jié)能減排。通過對于中央空調進行節(jié)能控制，可以減少建筑行業(yè)的能源消耗，對于社會經(jīng)濟發(fā)展具有非常重要的作用。從目前來看，中央空調節(jié)能控制系統(tǒng)包括兩種方案，一種是變風量節(jié)能系統(tǒng)，另一種是變水量節(jié)能系統(tǒng)，這兩種節(jié)能控制系統(tǒng)都可以有效調度監(jiān)測中央空調的運行狀態(tài)。并且通過相關的軟件，能夠進行實時的數(shù)據(jù)分析。進一步實現(xiàn)自動化調節(jié)保證中央空調，實現(xiàn)節(jié)能減排的效果。

一、冷卻水冷凍水變水量節(jié)能子系統(tǒng)

（一）冷卻水和冷凍水系統(tǒng)存在的不足

大部分中央空調的冷卻水泵電機容量都根據(jù)最大負載量的情況和安全系數(shù)進行確定，所以這樣的設計無法根據(jù)季節(jié)變化和晝夜氣溫變化進行熱量更換，從而造成電機容量超出了實際負荷加大了電機能源的消耗。但是由于交流電機轉速不可調節(jié)，只能夠通過改變節(jié)流閥的方式改變管道截面積來調節(jié)水流，這樣很容易造成水流產(chǎn)生較大的阻力，進一步造成節(jié)流損耗，甚至會引起中央空調系統(tǒng)運行產(chǎn)生震動和噪音的問題[1]。冷凍水泵則是經(jīng)過制冷機降溫的冷凍水通過輸送管道，輸送到中央空調的各個出風口風機盤管組件，從而降低環(huán)境溫度。由于冷凍水的流量與冷凍水泵的轉速具有一定的關聯(lián)，如果冷凍水泵轉速越高，則冷凍水的流量速度也就越大，所以當凍水流經(jīng)風機盤管組件的過程中，沒有充分的時間將所有的冷卻能量全部釋放完就被重新的運送回制冷機中。這樣的現(xiàn)象就很容易造成冷凍水泵電機的制冷效率明顯降低，造成不必要的電能損耗和水源損耗。

（二）冷卻水冷凍水系統(tǒng)的變水量節(jié)能控制改進措施

由于冷卻水主要的作用就是為了凝氣降溫，保證制冷機的正常工作。所以只需要保證冷凝機正常工作，冷卻水流量越小則產(chǎn)生的無用功就越少，這樣也能夠起到良好的節(jié)能效果，變水量節(jié)能子系統(tǒng)可以根據(jù)制冷系統(tǒng)的實際負荷能力，針對水泵進行有機調節(jié)，從而實現(xiàn)科學的管理中央空調水流量。所以如果能夠調節(jié)冷凍水泵電機轉速，并且通過實際的熱負荷大小，調節(jié)冷凍水流量，能夠保證冷凍水在風機盤管組件中停留的時間符合熱量釋放的時間，這樣能夠極大的減少冷凍水泵電機的功耗。通過冷卻水冷凍水變量節(jié)能子系統(tǒng)，減少水能資源的消耗，成為目前中央空調節(jié)能控制方案中最重要的節(jié)能方式。冷卻水冷凍水變量節(jié)能子系統(tǒng)包括兩種控制方式，即自動控制和手動控制兩種。

手動控制系統(tǒng)能夠將空調的頻率變化直接在工控機上進行設置，通過變頻器實現(xiàn)科學變頻的管理，保證在水泵供電的過程中進行科學的調節(jié)水流量。而自動控制系統(tǒng)則首先利用溫度傳感器對冷卻水冷凍水的進出溫度進行實時測量，并且輸出20mA的標準電流信號，通過工控機設置的信號采集裝置對標準電流信號進行接收，保證變頻器能夠按照電流信號的頻率變化做出反應。在頻率電壓發(fā)生改變的情況下，工控機則會按照頻率變化的指令采用經(jīng)濟的電源，替代原有的變頻器用電。最終實現(xiàn)中央空調節(jié)電的效果，同時還能夠保護水循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

二、變風量節(jié)能子系統(tǒng)

（一）冷卻風機存在的節(jié)能損耗問題

冷卻塔是整個冷凍機組最重要的熱交換設備，所以冷卻風機主要就是針對冷卻塔進行降溫的作用，由于冷卻塔設備容量，完全是根據(jù)夏季最大熱負載的條件進行設定，但是在實際設備過程運行中，由于不同季節(jié)、不同氣候以及不同的工作負載都會造成冷卻風機的熱銷負載發(fā)生改變，甚至處于低熱負載的情況下運行，這時很容易造成不必要的電能損耗[2]。

（二）風機盤管組件的變風量節(jié)能控制策略

變風量節(jié)能子系統(tǒng)，能夠保證中央空調實時偵測房間內冷負荷能力，并且自動調節(jié)風機轉速，從而達到節(jié)能減排的目的。通過針對風量的科學改變，能夠實現(xiàn)風機的節(jié)能降耗，同時還能可以保證室內溫度穩(wěn)定均衡，通過風機盤管，針對獨立房間進行變風量的控制。具有非常明顯的優(yōu)勢，例如利用風機盤管變風量，節(jié)能子系統(tǒng)可以保證中央空調的總系統(tǒng)溫度值與房間系統(tǒng)的溫度相互獨立，不會產(chǎn)生影響，所以能夠針對不同房間，營造出不同的環(huán)境溫度，其次。風機盤管變量節(jié)能子系統(tǒng)，還可以適用于大型的商場和超市，起到節(jié)能減排的目的。

風機盤管變風量節(jié)能子系統(tǒng)主要采用遠端溫度采集模塊和單總線溫度傳感器裝置，利用遠程溫度采集模塊，針對各個房間的溫度進行實時監(jiān)測，并且通過單總線溫度傳感器，將采集到的溫度信息實時傳輸?shù)街醒肟照{系統(tǒng)這樣能夠保證中央空調系統(tǒng)對不同房間進行不同的制冷平衡利用控制輸出模塊和小功率變頻模塊實現(xiàn)這風量的輸出，并且針對各個空調房間的風機盤管進行獨立控制，從而實現(xiàn)針對不同空間的溫度設定，進行不同的風量調節(jié)，通常情況下，由于單總線傳感器信號，能夠由控制環(huán)節(jié)和測量環(huán)節(jié)進行輸出，然后在轉換器的作用下與上位工控機信號保持通信。由于中央空調系統(tǒng)過于分散，所以如果只采用熱電阻，溫度計以及熱電偶等常規(guī)溫度測量，儀器反而會增加中央空調系統(tǒng)的運行成本，所以在這樣的情況下，必須要針對房間的溫度檢測單元進行科學合理的構建，通過分組的方式保證房間的控制系統(tǒng)變得簡化，并且利用單總線技術實時靈活的特點，可以減少電路外接的過程，只需要一根I/O數(shù)據(jù)線，就能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)供電的效果，所以單總線技術也能夠在中央空調系統(tǒng)中廣泛的應用。

目前階段中央空調溫度必須進行嚴格的控制，所以很容易造成能源資源的浪費，為了有效地提高中央空調地節(jié)能效果充分的發(fā)揮，場地設備節(jié)能的作用，可以通過降低空調壓縮機運行時間，降低空調除濕加濕的時間等方法，進一步提升中央空調的節(jié)能減排的運行。首先要根據(jù)季節(jié)的變化，如果在冬季時，中央空調的空調可以適當關閉空調機組的設備運行情況或者是運行天數(shù)，這樣能夠有效地節(jié)省電量在空調停機之后必須要針對區(qū)域內的空調進行保養(yǎng)。在夏季階段，如果空調處于滿負荷的運行狀態(tài)，必須要加強對于冷凝器方面的清潔這樣能夠提高室外冷凝器的散熱效果[3]。由于空調的除濕和加濕功能，必須要需消耗大量的電能，所以為了有效地實現(xiàn)節(jié)能減排的要求，必須要針對空調的除濕時間和加濕時間進行有效地管理，在冬季由于氣候比較干燥，所以可以將是中央空調的相對濕度設置為40%，盡可能的減少，空調的加濕時間避免因為室內溫度過高，出現(xiàn)凝結水，給中央空調的設備造成破壞。

結論：通過針對中央空調節(jié)能控制系統(tǒng)的變風量，節(jié)能子系統(tǒng)和變水量節(jié)能子系統(tǒng)進行深入分析，能夠進一步為中央空調節(jié)能控制系統(tǒng)提供良好的改進方案，為人們提供更加舒適的室內溫度。

參考文獻

[1]朱小潔.淺談中央空調智能控制系統(tǒng)在公用建筑節(jié)能中的應用[J].居業(yè)，2017（09）：109+111.

[2]贠濤，張會，楊濤.基于模糊控制的中央空調節(jié)能管理系統(tǒng)在醫(yī)院中的應用[J].科技資訊，2017，15（26）：79+81.

[3]趙曉宇.淺談氟系統(tǒng)中央空調安裝調試的質量控制及節(jié)能優(yōu)勢[J].低碳世界，2017（15）：176-178.