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

李金輝 袁明

摘要：經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，導(dǎo)致全球的能源緊缺問題越來越嚴(yán)重，需要人們在生活與生產(chǎn)中使用節(jié)能空調(diào)設(shè)備，減少對于電能的浪費(fèi)情況。當(dāng)下，節(jié)能降耗已成為全球聚焦的要點(diǎn)，已經(jīng)延伸至建筑領(lǐng)域，尤其是中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)在公用建筑中的應(yīng)用，再次推進(jìn)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(jìn)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(wù)，需使用中央空調(diào)設(shè)備。由于此類設(shè)備的功耗率較高，長時(shí)問使用所需的電能較多，容易產(chǎn)生資源浪費(fèi)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(shè)備的運(yùn)行原理，以及該種空調(diào)系統(tǒng)的具體應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：公用建筑；中央空調(diào)；智能控制系統(tǒng)；應(yīng)用

節(jié)能減排是我國當(dāng)前為了應(yīng)對能源危機(jī)提出的口號，因此建筑單位在進(jìn)行電氣設(shè)備安裝施工時(shí)，需要選擇有著良好節(jié)能效果的中央空調(diào)進(jìn)行應(yīng)用，降低電能的消耗量。對當(dāng)前公用建筑整體的耗能情況進(jìn)行研究分析，可知中央空調(diào)的用電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于其他電氣設(shè)備，這就要求中央空調(diào)生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)時(shí)進(jìn)行智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使得空調(diào)在運(yùn)行時(shí)可以根據(jù)外界的溫度情況，進(jìn)行頻率的合理調(diào)節(jié)，減少空調(diào)保暖、降溫時(shí)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(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)、變風(fēng)量風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管等裝置的狀態(tài)，并實(shí)現(xiàn)控制“精細(xì)化”，來達(dá)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(guān)量值，并進(jìn)行PID（比例、積分、微分）運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)對上述設(shè)備的PID控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的，并為運(yùn)行動態(tài)變流量空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)的運(yùn)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(fēng)機(jī)，從而降低中央空調(diào)系統(tǒng)的能源浪費(fèi)，利用采集供、回水壓差或溫差來對水泵和風(fēng)機(jī)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果，可節(jié)約20%。甚至30%的水泵、風(fēng)機(jī)等電機(jī)拖動系統(tǒng)的電能，當(dāng)空調(diào)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，采集并模糊運(yùn)算一組參數(shù)值，調(diào)節(jié)冷水機(jī)組、各水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工作參數(shù)，從而改變冷水機(jī)組工作狀態(tài)，冷凍（溫）水和冷卻水流量，冷卻塔風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，從而使冷水機(jī)組的工作效率一直處于最佳狀態(tài)，保證整個(gè)系統(tǒng)一直處于最佳工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)綜合節(jié)能，同時(shí)末端空調(diào)負(fù)荷減少，冷水機(jī)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(jìn)水流量降低，冷卻水出水溫度升高，進(jìn)、出水溫差維持在最佳設(shè)定值上，使冷水機(jī)組的高效運(yùn)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(jìn)的弱電智能技術(shù)，針對公用會議室、餐飲、辦公樓、車間設(shè)計(jì)的一款大型中央空調(diào)。通過電腦遠(yuǎn)程對空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)控，可把公用現(xiàn)場室內(nèi)實(shí)際溫度通過智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)反饋給中央主機(jī)，模糊控制系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場溫度進(jìn)行空調(diào)制冷制熱調(diào)控和模式設(shè)定，在中小型公共建筑場所還添加了紅外人體感應(yīng)開關(guān)空調(diào)，窗戶打開自動關(guān)閉空調(diào)，關(guān)閉空調(diào)后自動切斷電源，遠(yuǎn)程控制燈光等智能控制，從而實(shí)現(xiàn)多臺空調(diào)進(jìn)行集中管理和節(jié)能控制。與此同時(shí)，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(jìn)一步采用弱電智能化觸屏控制面板，進(jìn)一步減少中央空調(diào)的安裝程序，減少了人員配備，進(jìn)一步減少今后的維護(hù)費(fèi)用。

三、智能控制系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)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(shí)，主要是通過輻射性控制方法來實(shí)現(xiàn)的。該控制系統(tǒng)中有中央、區(qū)域兩個(gè)系統(tǒng)，在中央控制系統(tǒng)的控制下，將空調(diào)各個(gè)區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的數(shù)據(jù)、參數(shù)、命令等信息進(jìn)行有效的獲得，同時(shí)中央系統(tǒng)可以對區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)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(yùn)行情況進(jìn)行科學(xué)的控制。在功能方面，其中的中央控制系統(tǒng)包含有打印機(jī)，硬盤、CPU等硬件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)，以此在各個(gè)結(jié)構(gòu)的控制下實(shí)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(jì)算機(jī)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(shí)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(shè)備運(yùn)行的命令，并再次通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)反饋到區(qū)域設(shè)備中。這兩個(gè)系統(tǒng)之間實(shí)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(luò)系統(tǒng)來進(jìn)行。該系統(tǒng)可以通過公用建筑內(nèi)使用的寬帶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，或者可以在建筑內(nèi)使用系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)將中央空調(diào)的各個(gè)系統(tǒng)連接起來進(jìn)行控制。

（二）技術(shù)措施

節(jié)能作用需要在技術(shù)措施的應(yīng)用下實(shí)現(xiàn)，首先監(jiān)控措施，可以對空調(diào)的運(yùn)行質(zhì)量性能、室內(nèi)的溫度值進(jìn)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?cái)?shù)據(jù)來對設(shè)備的變頻功率進(jìn)行大小控制調(diào)節(jié)，減少電能的浪費(fèi)。其次是集中管理措施。中央控制系統(tǒng)可以對監(jiān)控時(shí)的所有信息進(jìn)行全面的分析，以此得出科學(xué)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(shè)備運(yùn)行功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此該項(xiàng)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(yīng)用

隨著社會的進(jìn)步，中央空調(diào)智能系統(tǒng)在公用建筑中的應(yīng)用，更加注重人文化，設(shè)計(jì)者們根據(jù)公用建筑使用類型，進(jìn)行多元化添加，以滿足不同人群的個(gè)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(shè)計(jì)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(fēng)、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(biāo)，這個(gè)痛點(diǎn)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(hù)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(yīng)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(shí)現(xiàn)中央空調(diào)人機(jī)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(yuǎn)程互聯(lián)為基礎(chǔ)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(shí)，這種提升也會促進(jìn)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(jìn)，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(shí)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(yīng)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(shí)用性為核心進(jìn)行技術(shù)革新，堅(jiān)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(jìn)行定向產(chǎn)品研發(fā)，技術(shù)創(chuàng)新，應(yīng)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(fēng)三大技術(shù)，將健康、智慧節(jié)能、高效推上一個(gè)新梯度，最近海爾集團(tuán)研發(fā)的中央智能空調(diào)，可達(dá)到30年內(nèi)免維護(hù)機(jī)房、無衰減，保證運(yùn)行的連續(xù)，這一種新技術(shù)的出現(xiàn)會進(jìn)一步促使全球公用建筑節(jié)能實(shí)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(shè)備，因此使用期間的電能浪費(fèi)問題需要引起建筑使用者的重視，需應(yīng)用中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)對用電功率進(jìn)行科學(xué)控制、調(diào)整。

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