集中式空調系統新風節能自動控制實施探討

申建光

【摘? 要】論文主要對集中式中央空調系統新風節能控制啟用的判別方式進行論述，并以集中式空調系統新風節能自動控制實際工程為研究對象，對室外新風及回風焓差法在新風節能自動控制中的實際應用效果進行論述，并判斷新風閥及回風閥如何進行控制。通過上述內容對集中式空調系統新風節能自動控制實施進行實際探討。

【Abstract】The paper mainly discusses the discriminant method of the use of the fresh air energy saving control in the central air conditioning system. Taking the actual project of automatic control of fresh air energy saving in central air conditioning system as the research object， this paper discusses the practical application effect of outdoor fresh air and return air enthalpy difference method in automatic control of fresh air energy saving， and determines how to control fresh air valve and return air valve. Through the above content， the implementation of the automatic control of fresh air energy saving in the central air conditioning system is actually discussed.

【關鍵詞】集中式空調;新風系統;節能;自動控制

【Keywords】central air conditioning; fresh air system; energy saving; automatic control

【中圖分類號】TU833? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）01-0190-02

1 引言

隨著我國當前經濟建設水平的快速發展，在全國范圍內高層建筑的建設數量越來越多，而高層建筑在日常運營過程中，所產生的能耗也在逐漸增加，有關調查數據當中顯示在近幾年國家建筑的運營階段，實際產生的能耗占據全國總能耗的25%左右，特別是大型樓宇建筑的中央空調系統，相關的能耗是建筑能耗中所占比例較高的部分。因此，在大型樓宇建筑進行中央空調設計及施工時，如何對中央空調進行有效的節能控制，并且保證新風節能以及能源的控制，是當前中央空調設計施工及運營單位的重點研究工作，在本文當中將就此展開詳細論述。

2 集中式空調系統新風節能啟用判斷方法

對于新風節能控制來講，在集中式空調系統運作過程中進行節能控制，最為重要的環節就是分析能否使用室外新風，實現免費治療，針對于新風閥和回風閥進行科學化的控制，對新風節能的啟用和禁用予以判斷，在長期實踐的過程中衍生出較多的手段，現階段常用的方法共包含6種：

固定室外空氣干球溫度法以及室外空氣干球和回風干球溫差法，固定室外空氣焓值法和電子焓值法，最后兩種方法是室外空氣和回風焓差法以及室外空氣露點溫度和干球溫度法。在進行實際判斷工作時，上述6種方法都具有特定的適用場合，在實際判斷時，最簡單的方法就是固定室外空氣干球溫度法，此類方式更適合在過渡季節的過程中使用，在某些地區室外的溫度變化范圍并不明顯，加之空調系統相對簡單，所以更適合運用在相關的區域。而室外空氣和回風焓插法在實際應用過程中應用效果要更好，而且所能夠應用的范圍也更加廣泛，但是在實際使用過程中，需要增加相對濕度傳感器以及自控設備，所以在應用該方法進行新風節能啟用判別時投資是比較高的，這對于該方法的實際推廣來講產生了制約。現如今，隨著濕度傳感器及控制器制造技術的不斷創新，在這兩種設備制造過程中，成本也越來越低，所以許多空調建設項目在新風以及回風和送風管道中都已經增加了相對濕度傳感器，從而為焓差法節能控制工作提供了必要基礎。

3 集中式空調系統新風節能焓差法控制應用

因為對于集中式中央空調來講，本身空調系統的種類是非常多的，所以在空調系統運作過程中，回風系統也是具有多樣化種類的，在本文論述內容當中將以一次回風系統為研究對象，對室外空氣和回風焓差法在進行集中式空調系統新風節能控制中的應用進行論述。

3.1 研究對象

此次研究過程中所選擇的空調系統擁有新風以及回風和排風電動控制方法，同時空調系統也增加了溫度以及相對濕度和二氧化碳濃度傳感器等設備。

3.2 新風節能控制說明

在具體控制的階段，首先應該依照建筑室外的新風溫濕度，實時計算出室外的新風焓值。其次則是要依照回風的溫濕度，合理地分析出空調系統的回風焓值。最后則是需要根據集中式空調系統的新風節能模式高溫限定功能，對空調系統運行過程中是否要開啟節能模式進行判斷。

然后，則是在開啟節能模式的狀況下，對于集中式空調系統來講，新風閥的開度需要有下面兩個pid控制回路共同決定：第一個控制回路是回風溫度控制回路，在空調系統實際運行過程中，如果所測得的回風溫度比預定值要高，那么此時集中式空調系統的新風閥開度會逐漸增大，增加新風量從而使回風溫度得到降低。如果所檢測到的回風溫度比預期值要低時，那么就需要使新風閥的開度相應減小，降低新風攝入量，從而使回風溫度得到提升。第二個控制回路則是基于回風二氧化碳濃度的控制回路。在運行數據數值測定過程中，所測得的回風二氧化碳濃度比預期值要高，那么需要增加新風閥的開度，從而使新風量得到增加。如果所測得的回風，二氧化碳濃度比預期值要低，那么需要減小新風閥的開度，從而使新風量得到降低。在當前時代發展背景下，有些集中式空調系統進行建設時，采用室內空氣質量傳感器來代替回風二氧化碳濃度傳感器，雖然兩者具有本質上的區別，但是控制功能是相同的。在實際工作中，將恢復溫度控制回路需要輸出的數值和回風二氧化碳濃度控制需要的數值進行比較，視作新風閥開度控制的輸出值，兩者輸出值之間選擇較大值作為參考對象。

最后，則是排風閥與新風閥之間控制工作屬于同比例控制，回風閥以及新風閥之間的控制工作呈現出反比例的控制狀態。冷水閥的控制應該依照回風溫濕度的相關數據加以調節。在節能模式下，室外攝入新風能夠充當制冷盤管使用，為了能夠使新風得到充分利用，以免對冷凍水展開過早制冷，應該在冷水閥溫度控制回路功能啟用前，實現對新風閥開啟狀況的合理評估。

除此之外，則是室外新風干球溫度的高溫限定功能。如果針對室外溫度加以測定，發現室外的溫度明顯高于回風溫度，并且相應的濕度較低，則是外新風焓值明顯低于回風焓值，這個時候應該依照新風和回風焓差法完成新風節能模式的開啟判斷，由此直接開啟新風節能模式。在節能模式開啟之后，回風溫度控制回路，會使集中式空調系統的新風閥開度達到最大，從而導致集中式空調系統的送風，溫度逐漸升高，最終使整個房間的溫度增加，然后就需要開啟冷凍水進行降溫。這種模式下節能控制并不能夠產生實際效果，反而會增加能耗，所以為了使這種情況不會發生，需要對新風干球溫度進行限定。

3.3 集中式空調系統新風節能控制工程建議

在集中式空調系統新風節能控制措施實施過程中，為了能夠使新風節能控制得以真正實現，需要注意如下幾點：首先在進行焓值計算過程中，是由控制器依據溫度和相對濕度進行數據計算的，所以所選擇的溫度傳感器以及相對濕度傳感器一定要精度夠高，并且傳感器本身的長期穩定性能要非常好;其次，在進行節能控制時，需要定期開展溫度以及相對濕度傳感器的維護和校準作業，從而保證傳感器始終處于精密工作狀態;再次，針對使用定送風溫度控制方式的一次回風系統來講，如果在新風閥控制工作當中，采用混風溫度進行實際控制工作，混風溫度傳感器需要盡可能地選擇平均溫度傳感器，而且在實際安裝過程中，需要將傳感器安裝在新風以及回風能夠充分混合的位置;最后，則是進行新風節能控制工作過程中，針對節能模式的判斷，作業需要增加延時和死區功能，這樣能夠使判別工作穩定性得到提升。

4 結語

綜上所述，對于集中式空調系統來講，新風節能控制措施的應用是必不可少的，這也是在當前時代發展背景下，對空調系統應用所提出的更高要求。使用上述控制方法，不需要設計較為煩瑣的邊界條件，就可以及時地劃分出空調分區，在能夠達到充分利用新風節能目的的時候，更適合運用至實際工程實踐中。在傳感器測量技術穩步提升的過程中，直接數字式控制器和PLC控制器的計算能力明顯強化，均能保證焓差法對新風節能模式準確度的合理判斷，以此及時地捕捉到新風降低能耗的有效時機，此類控制方式對于其他集中式空調的新風節能控制具有一定的參考價值。

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