淺析商場空調設備自動化系統節能控制

楊勇

摘? ? 要：在空調自動化節能控制中，自動化系統控制是反應空調技術先進的一個重要衡量指標，高效并且節能是主要的需求。本文主要介紹了采用自動化系統設計來實現對商場空調末端設備的自動系統節能控制的方法，系統通過自動化各子系統的集成，使系統運行達到最有效、合理。

關鍵詞：商場空調;自動化系統;節能控制

1? 空調設備自動化系統節能控制的構成

空調自動化控制系統主要包括敏感元件、調節器、執行機構、調節機構等。自動化控制系統要求在短時間內，通過對參數的調節達到新平衡。

1.1? 設備系統的監控

商場空調設備的自動化監控系統主要包括冷水機組、冷卻塔、電動蝶閥等。監控內容主要有如下：通過對冷熱水系統模式的轉換，實現冬、夏工作狀況之間的轉換;通過對裝配式補給水箱高低水位的監測，對水位超限進行故障警報;根據冷凍水供回水溫度和供水量測定返回值，計算空調實際工作所需要的冷負荷量;根據事先安排好的休息日時間表，定時啟用或停止機組。監控系統也是自動化節能控制的重要組成部分。

1.2? 室溫調節控制

室溫控制的原理主要是通過室內干球溫度敏感元件反饋給相應的控制調節機構，指導送風溫度隨著干擾量的改變而做出調整。控制方法主要包括恒溫控制、雙位控制、比例微積分控制等。室溫調節主要通過以下途徑來實現。比較送回溫度的方法，調節加熱器的加熱程度，控制送回風和新風的混合比。商場房間溫度全面不固定，需要根據室內與室外溫度的差值，利用補償控制方法，來選定給定值。

2? 空調設備自動化系統節能控制的特點

空調設備自動化系統節能控制離不開各種檢測和控制儀器，儀器的選取應該與空調設備相匹配;空調系統受到的干擾比較多，不僅包括外界因素也包括內部因素;在空調自動化系統節能控制的設計中必須要參考溫度與濕度的相關性，這兩個參數是空調系統中最為重要的兩個參數，并且兩者之間相互影響;空調系統的動態調節過程比較緩慢，需要經過較長的時間才能完成。商場空氣環境是一個極復雜的系統，有來自人員、氣候和設備運行散熱等因素的干擾，執行器固有的非線性和滯后性，鑒于這些特點，難以采用傳統的建模控制。

3? 空調設備自動化系統的節能優化設計

3.1? 空調設備冷熱源節能系統控制方法

空調冷熱源系統是以制冷為主的，所以冷熱源系統是耗電的主要系統，是進行優化的重點部位。由于目前市場上多數生產的空調沒有統一對于進出口水溫度和水流量大小，進出口壓力和溫度等的統一規定，不同品牌之間不能實現共享。因此，設計中必須要考慮安裝流量傳感器、水管溫度傳感器等，來監視主機的工作，并需要與其他設備連鎖運行。可以考慮自帶CPU參與到整個系統的控制中，從而對整個系統進行控制，使整個系統處于最佳節能狀態。

3.2? 空調設備的節能舉措

對商場的中央空調系統末端的室外機、會風機、新風機等裝置進行監視其狀態，并進行精密化控制，以實現節能的目的。將檢測的有關值通過直接數字控制器（DDC）進行比例、積分、微分運算，實現對上述末端設備的PID控制，據統計這種方法能使末端設備的控制節能約10%～15%。變頻器可以用于對空調系統的風機和水泵進行控制，通過對溫差、回水壓的數據采集并結合PID調節，來達到節能效果。該種節能控制方法可節約風機和水泵等依靠電動機的設備約20%～30%的電能。

3.3? 動態變流量的節能控制系統

在空調負荷發生變化時，通過對數據的采集并進行計算，及時對冷水機組和冷卻風塔進行參數運算，計算出結果反饋給系統，從而根據實際改變冷水機組的冷卻水量和工作狀態，改變冷卻風塔的風量，確保冷卻組在最佳工作狀態，避免在冷卻組耗費過多的能量。動態變流量節能控制系統的核心在于建立中央控制知識庫、模糊云計算和模糊控制模型，形成智能模糊計算。各個子系統通過模糊計算的結果，利用變頻技術，改變空調系統的整體循環水量和溫度，來保證整個系統處于請負荷的節能狀態。

3.4? 反饋控制故障報警系統

過渡季節溫差變化比較大，因此，主機和水泵運轉臺數的控制十分重要。經過對冷凍水回水溫度的參數分析來控制回水溫度控制臺主機臺數和水泵的運轉臺數，切忌只注意主機的臺數而忽略水泵和風卻風塔的工作，使其做無意義的運作，浪費電能。如當一臺主機出現故障時，水泵和冷卻塔也會隨之停止運作，并發出警報。此外，有相關研究表明，當冷凍機全負荷運行時，占整個自動化系統耗能的60%，所以對冷凍機的運行進行改進，對節能有很大的影響。

4? 結束語

隨著科學技術的發展和節能工作力度的加大，對于商場空調設備自動化系統節能控制提出了更高的要求。將模糊控制技術與變頻技術相結合是自動化節能控制的關鍵，在空調系統自動化的節能控制設計中，一定要遵循原理，基于設計要求指標，通過系統集成，實現聯網管理，無人值守管理，減少人力、無力使自動化系統運轉真正達到合理、高效的程度。但是，目前的空調設備自動化系統節能控制設計仍存在許多需要改進的地方，仍需要我們不斷改革。

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