中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)在公用建筑節(jié)能中的應用

李金輝 袁明

摘要：經(jīng)濟的飛速發(fā)展，導致全球的能源緊缺問題越來越嚴重，需要人們在生活與生產(chǎn)中使用節(jié)能空調(diào)設備，減少對于電能的浪費情況。當下，節(jié)能降耗已成為全球聚焦的要點，已經(jīng)延伸至建筑領域，尤其是中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)在公用建筑中的應用，再次推進公用綠色建筑低碳、節(jié)能化發(fā)展。公用建筑，例如醫(yī)院、商場等場所里面每天進出的人流量較大，為了使得置身于此類公用建筑內(nèi)的人可以享受到優(yōu)質(zhì)的保暖、降溫服務，需使用中央空調(diào)設備。由于此類設備的功耗率較高，長時問使用所需的電能較多，容易產(chǎn)生資源浪費問題，因此本文以中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)為研究對象，分析設備的運行原理，以及該種空調(diào)系統(tǒng)的具體應用情況。

關鍵詞：公用建筑；中央空調(diào)；智能控制系統(tǒng)；應用

節(jié)能減排是我國當前為了應對能源危機提出的口號，因此建筑單位在進行電氣設備安裝施工時，需要選擇有著良好節(jié)能效果的中央空調(diào)進行應用，降低電能的消耗量。對當前公用建筑整體的耗能情況進行研究分析，可知中央空調(diào)的用電量遠遠多于其他電氣設備，這就要求中央空調(diào)生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)時進行智能控制系統(tǒng)的設計，使得空調(diào)在運行時可以根據(jù)外界的溫度情況，進行頻率的合理調(diào)節(jié)，減少空調(diào)保暖、降溫時功率固定不變所致的電能損失問題。

一、中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)的簡介

中央空調(diào)節(jié)能智能控制系統(tǒng)是通過弱電智能化控制系統(tǒng)，即通過監(jiān)視中央空調(diào)系統(tǒng)末端的新風機、回風機、變風量風機、風機盤管等裝置的狀態(tài)，并實現(xiàn)控制“精細化”，來達到節(jié)能效果。中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)通過直接數(shù)字控制器（DDC），檢測到相關量值，并進行PID（比例、積分、微分）運算，實現(xiàn)對上述設備的PID控制，實現(xiàn)節(jié)能目的，并為運行動態(tài)變流量空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的運行創(chuàng)造了良好的外部條件。通用變頻器來控制空調(diào)系統(tǒng)的水泵和風機，從而降低中央空調(diào)系統(tǒng)的能源浪費，利用采集供、回水壓差或溫差來對水泵和風機進行PID調(diào)節(jié)，實現(xiàn)節(jié)能效果，可節(jié)約20%。甚至30%的水泵、風機等電機拖動系統(tǒng)的電能，當空調(diào)負荷發(fā)生變化時，采集并模糊運算一組參數(shù)值，調(diào)節(jié)冷水機組、各水泵和冷卻塔風機的運行工作參數(shù)，從而改變冷水機組工作狀態(tài)，冷凍（溫）水和冷卻水流量，冷卻塔風機的風量，從而使冷水機組的工作效率一直處于最佳狀態(tài)，保證整個系統(tǒng)一直處于最佳工作狀態(tài)，實現(xiàn)綜合節(jié)能，同時末端空調(diào)負荷減少，冷水機組的冷卻水出水溫度將會降低，溫度傳感器檢測出這種變化，模糊控制系統(tǒng)將自動降低冷卻水泵的工作頻率，冷卻水進水流量降低，冷卻水出水溫度升高，進、出水溫差維持在最佳設定值上，使冷水機組的高效運行。

二、中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)高效節(jié)能工作原理

中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)，采用先進的弱電智能技術(shù)，針對公用會議室、餐飲、辦公樓、車間設計的一款大型中央空調(diào)。通過電腦遠程對空調(diào)的運行狀態(tài)進行時時監(jiān)控，可把公用現(xiàn)場室內(nèi)實際溫度通過智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)反饋給中央主機，模糊控制系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場溫度進行空調(diào)制冷制熱調(diào)控和模式設定，在中小型公共建筑場所還添加了紅外人體感應開關空調(diào)，窗戶打開自動關閉空調(diào)，關閉空調(diào)后自動切斷電源，遠程控制燈光等智能控制，從而實現(xiàn)多臺空調(diào)進行集中管理和節(jié)能控制。與此同時，還在空調(diào)末端安裝自動切換器，降低能源耗損，在今年的衡水世博會上，現(xiàn)場進一步采用弱電智能化觸屏控制面板，進一步減少中央空調(diào)的安裝程序，減少了人員配備，進一步減少今后的維護費用。

三、智能控制系統(tǒng)的節(jié)能應用分析

（一）變頻控制系統(tǒng)

智能化的中央空調(diào)在發(fā)揮調(diào)節(jié)作用時，主要是通過輻射性控制方法來實現(xiàn)的。該控制系統(tǒng)中有中央、區(qū)域兩個系統(tǒng)，在中央控制系統(tǒng)的控制下，將空調(diào)各個區(qū)域運轉(zhuǎn)時的數(shù)據(jù)、參數(shù)、命令等信息進行有效的獲得，同時中央系統(tǒng)可以對區(qū)域運轉(zhuǎn)情況進行動態(tài)化的監(jiān)控把握，以此來對建筑內(nèi)部所有空調(diào)運行情況進行科學的控制。在功能方面，其中的中央控制系統(tǒng)包含有打印機，硬盤、CPU等硬件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)，以此在各個結(jié)構(gòu)的控制下實現(xiàn)對公用建筑空調(diào)使用區(qū)域的控制。區(qū)域控制系統(tǒng)中有現(xiàn)場控制計算機系統(tǒng)，其可以匯總中央系統(tǒng)監(jiān)控下的所有信號數(shù)據(jù)，并可以及時傳輸?shù)街醒胂到y(tǒng)中，中央系統(tǒng)根據(jù)目的和反饋信號的具體表現(xiàn)，得出區(qū)域空調(diào)設備運行的命令，并再次通過計算機系統(tǒng)反饋到區(qū)域設備中。這兩個系統(tǒng)之間實現(xiàn)信息的高質(zhì)量、高效率傳輸，需要通過信號傳輸和網(wǎng)絡系統(tǒng)來進行。該系統(tǒng)可以通過公用建筑內(nèi)使用的寬帶網(wǎng)絡進行網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計，或者可以在建筑內(nèi)使用系統(tǒng)網(wǎng)絡將中央空調(diào)的各個系統(tǒng)連接起來進行控制。

（二）技術(shù)措施

節(jié)能作用需要在技術(shù)措施的應用下實現(xiàn)，首先監(jiān)控措施，可以對空調(diào)的運行質(zhì)量性能、室內(nèi)的溫度值進行動態(tài)化的監(jiān)控，中央和區(qū)域控制系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)來對設備的變頻功率進行大小控制調(diào)節(jié)，減少電能的浪費。其次是集中管理措施。中央控制系統(tǒng)可以對監(jiān)控時的所有信息進行全面的分析，以此得出科學合理的控制命令，區(qū)域控制系統(tǒng)僅需要貫徹執(zhí)行該命令便可以自動化的對設備運行功率進行調(diào)節(jié)，因此該項措施極大提高了功率分析的效率，控制下的空調(diào)節(jié)能作用顯著。

四、中央空調(diào)智能系統(tǒng)在公用建筑的應用

隨著社會的進步，中央空調(diào)智能系統(tǒng)在公用建筑中的應用，更加注重人文化，設計者們根據(jù)公用建筑使用類型，進行多元化添加，以滿足不同人群的個性化需要。

（一）結(jié)合公用建筑場地“加”入有益空氣成分

許多中央空調(diào)智能系統(tǒng)設計者根據(jù)南北氣候，或者使用場所添加空氣清新劑，例如，2017年影院、醫(yī)院、體育館、銀行等場所，采用香薰、純氧、凈化后新風、功能性氣體成分添加的產(chǎn)品中央節(jié)能空調(diào)，以滿足兒童、女性、孕嬰、老人等人群的不同需求。

（二）過濾空氣中的PM2.5、甲醛等污染物

目前多數(shù)公共建筑裝修甲醛殘留超標，這個痛點一直影響到人們的身體健康，今年空氣凈化中央空調(diào)投入使用，有利的解決了室內(nèi)空氣潔凈度問題，為我們公共建筑空氣保駕護航。

（三）高品質(zhì)智能化空調(diào)來襲

隨著弱電智能系統(tǒng)的應用開發(fā)，中央空調(diào)的智能化更加靈活，通過安裝智能溫感控制，即可實現(xiàn)中央空調(diào)人機對話，根據(jù)人的語音自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，在未來以遠程互聯(lián)為基礎的空調(diào)，隨著溫感控制、語音交互、居家安防等新技術(shù)的植入，空調(diào)的智能化程度會快速提升。同時，這種提升也會促進空調(diào)和其他智能系統(tǒng)的融合。

（四）隨著技術(shù)的發(fā)展中央空調(diào)的體積將再次減排

未來空調(diào)產(chǎn)品會有現(xiàn)在的嵌入式、隱藏化向裝飾化逐步邁進，再一次減少空調(diào)的安裝占用面積，為建筑施工節(jié)約大量人力、物力，同時隨著中國公用建筑的性能裝修不斷普及，將會在中央空調(diào)產(chǎn)品中逐步推廣使用。

五、中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)在公用建筑應用中的創(chuàng)新發(fā)展

在新形勢下，伴隨著公用建筑綠色化發(fā)展，中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)以公用建筑實用性為核心進行技術(shù)革新，堅持以公用建筑對中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)的需求為課題，進行定向產(chǎn)品研發(fā)，技術(shù)創(chuàng)新，應用改革，提高公用建筑的有效利用率，將社會資源有效利用與人類生存可持續(xù)性發(fā)展結(jié)合起來，旨在構(gòu)建新智慧空氣生態(tài)圈，推動全球節(jié)能建筑創(chuàng)新發(fā)展。在2017年三月份，重慶公用建筑中中央空調(diào)首次采用無人操控、無線、無風三大技術(shù)，將健康、智慧節(jié)能、高效推上一個新梯度，最近海爾集團研發(fā)的中央智能空調(diào)，可達到30年內(nèi)免維護機房、無衰減，保證運行的連續(xù)，這一種新技術(shù)的出現(xiàn)會進一步促使全球公用建筑節(jié)能實現(xiàn)效益最大化。

六、結(jié)語

目前很多的公用建筑在室內(nèi)良好環(huán)境的構(gòu)建中，均采用了空調(diào)設備，因此使用期間的電能浪費問題需要引起建筑使用者的重視，需應用中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)對用電功率進行科學控制、調(diào)整。

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