網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體節(jié)能控制

摘#8195;要：國(guó)內(nèi)中央空調(diào)的節(jié)能改造，業(yè)主一般都無(wú)力拿出大量的經(jīng)費(fèi)，必須實(shí)現(xiàn)低投入、高產(chǎn)出。我們?cè)O(shè)計(jì)的中央空調(diào)節(jié)能裝置，在某建筑中共開(kāi)設(shè)了三個(gè)應(yīng)用試點(diǎn)，系統(tǒng)運(yùn)行的能耗情況我們委托了省能源利用監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，均達(dá)到了一年收回投入的水平。因此可以證明，我們的方案是低成本、可行的，具有較高的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)；系統(tǒng)節(jié)能；控制方法

網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)技術(shù)的實(shí)施不僅使系統(tǒng)資源得到了更加充分的利用，還使中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平得到了質(zhì)的飛躍，即從第1代手動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)、第2代半自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)提升為以智能網(wǎng)絡(luò)化、節(jié)能經(jīng)濟(jì)化、專家管理便捷化為特點(diǎn)的第3代空調(diào)系統(tǒng)，其節(jié)能效果顯著。通過(guò)對(duì)某商場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造項(xiàng)目的分析，節(jié)能節(jié)費(fèi)達(dá)到20%以上。這表明網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)在商場(chǎng)的實(shí)際節(jié)能應(yīng)用中有著顯著的節(jié)能效果。網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)及其節(jié)能控管系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用將進(jìn)一步推進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能和科學(xué)運(yùn)行管理。

1．網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)技術(shù)構(gòu)架

網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)主要包括：中央空調(diào)管理系統(tǒng)服務(wù)器；用于網(wǎng)絡(luò)型冷水機(jī)組、空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組、機(jī)房輔助設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化控制的LC2000NT通用網(wǎng)絡(luò)控制器；百聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；局域網(wǎng)絡(luò)窄調(diào)控管系統(tǒng)，這其中包括能量管理系統(tǒng)和專家管理系統(tǒng)2部分；網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)在線管理系統(tǒng)。在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)技術(shù)構(gòu)架中主要由3個(gè)層面構(gòu)成：

1.1#8195;第l層位網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層

為了使得網(wǎng)絡(luò)中的TCP／IP技術(shù)和微處理器集成再數(shù)字控制其中，通過(guò)通用網(wǎng)絡(luò)控制器進(jìn)行智能采集控制以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)連接，這樣就可以通過(guò)把空調(diào)制冷設(shè)備升級(jí)為網(wǎng)絡(luò)型設(shè)備，從而使設(shè)備與控制柜直接的互聯(lián)操作。

1.2#8195;第2層為網(wǎng)絡(luò)控管層

其核心就是建立局域網(wǎng)絡(luò)空調(diào)控制管理系統(tǒng)，作為網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)的核心控制和管理層，對(duì)于各個(gè)設(shè)備信息采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析和指揮管理控制是它的主要丁作，同時(shí)可以利用能量管理系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行管理和優(yōu)化處理。

1.3#8195;第3層主要為存線管理層

就是整個(gè)系統(tǒng)的主要的在線支持以及服務(wù)系統(tǒng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)的空調(diào)運(yùn)行情況的監(jiān)控以及遠(yuǎn)程干預(yù)控制操作等等。

2．網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)系統(tǒng)整體節(jié)能

2.1#8195;系統(tǒng)整體節(jié)能控制方法

通過(guò)相關(guān)公式Q=C·W·(th- tg)可以計(jì)算出空調(diào)實(shí)際冷負(fù)荷，在上述公式中，Q為空調(diào)冷負(fù)荷kW；C為冷凍水的比熱，為4.286 kJ／kgX0C；W為冷凍水流量kg／s；th為冷凍水恒1水溫度℃；tg為冷凍水供水溫度℃。根據(jù)得出的空調(diào)系統(tǒng)要求機(jī)組提供的制冷量，然后依據(jù)所需制冷量的相關(guān)控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定控制，可以計(jì)算出冷水機(jī)群、冷站系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)的COP值。對(duì)于能量管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其主要的功能為：通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)負(fù)荷來(lái)達(dá)到冷量輸出與空調(diào)末端的狀態(tài)，避免能量浪費(fèi)，從而達(dá)到最佳匹配節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)。根據(jù)室內(nèi)環(huán)境溫度的需求進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)最大限度利用室外新風(fēng)，從而空調(diào)各個(gè)環(huán)節(jié)可以達(dá)到高效節(jié)能狀態(tài)。

2.2#8195;系統(tǒng)優(yōu)化控制方案

文中采用2部分控制方案進(jìn)行探討，也就是離線預(yù)測(cè)和在線運(yùn)行控制相結(jié)合的優(yōu)化管理方式。其中，離線預(yù)測(cè)主要包括對(duì)于次日機(jī)組運(yùn)行方式及方案的制定工作；在線預(yù)測(cè)工作主要包括冷負(fù)荷的計(jì)算工作，并且與優(yōu)化后述職進(jìn)行比較，從而對(duì)于運(yùn)行策略進(jìn)行修正，完成實(shí)際機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)和運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)系統(tǒng)采用離線預(yù)測(cè)控制和在線運(yùn)行控制相結(jié)合的系統(tǒng)能量?jī)?yōu)化管理方案。離線預(yù)測(cè)部分的主要功能是對(duì)次日機(jī)組的運(yùn)行方案進(jìn)行預(yù)測(cè)與制定。在線控制部分主要功能是完成實(shí)時(shí)冷負(fù)荷的計(jì)算，通過(guò)實(shí)際值與優(yōu)化運(yùn)行值的比較，對(duì)運(yùn)行策略進(jìn)行修正，同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)與運(yùn)行結(jié)果的輸出。

3．應(yīng)用探討

基于上述網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)整體節(jié)能的模型及控制方法，建立了網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)節(jié)能管理系統(tǒng)，并根據(jù)不同類型空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)，如傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)、全空氣系統(tǒng)等分類建立實(shí)用模型，也可根據(jù)冷熱源的不同類型建立螺桿式、離心式冷水機(jī)群、風(fēng)冷機(jī)群、水源及地源熱泵機(jī)群等模型，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)節(jié)能管理系統(tǒng)對(duì)已建立的不同的空調(diào)模型進(jìn)行管理摔制，達(dá)到整體節(jié)能的目的。剛絡(luò)中央空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際新建項(xiàng)日和已有建筑空調(diào)系統(tǒng)改造項(xiàng)目中得到了廣泛的應(yīng)用，節(jié)能效果顯著。下面以某區(qū)網(wǎng)絡(luò)化改造為例，介紹網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)在實(shí)際工程中的應(yīng)用。

某區(qū)辦公樓的建筑面積為18000m2，地下1層，地上10層。全部用于辦公。夏季采用4臺(tái)80RT(278.4kw)的風(fēng)冷機(jī)組供冷，冬季采用鍋爐取暖。空調(diào)末端為風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)。全年電費(fèi)為209萬(wàn)元，冬季供暖55萬(wàn)元，全年能源費(fèi)用264萬(wàn)元。用電設(shè)備的電耗情況，其中，風(fēng)冷機(jī)組電耗占83％，空調(diào)末端電耗占4％，冷水泵電耗占13％，可見(jiàn)，風(fēng)冷機(jī)組電耗所占比例最大。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察、設(shè)備檢測(cè)和專家診斷得出空調(diào)系統(tǒng)存在一定的問(wèn)題：辦公樓空調(diào)系統(tǒng)能效比冷源能耗水平高；由于制冷機(jī)組的設(shè)計(jì)及裝機(jī)容量偏高，對(duì)該辦公樓空調(diào)系統(tǒng)實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化改造，實(shí)現(xiàn)4臺(tái)風(fēng)冷機(jī)組集中控制，通過(guò)實(shí)際負(fù)荷。機(jī)群有效組合，并且還可根據(jù)室外實(shí)際溫／濕度調(diào)節(jié)高壓噴霧加濕器，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。同時(shí)，通過(guò)供暖系統(tǒng)節(jié)能改造、水泵變頻控制過(guò)渡季全新風(fēng)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)控制策略、末端風(fēng)盤自動(dòng)調(diào)節(jié)控制、增設(shè)分項(xiàng)計(jì)量和節(jié)能審計(jì)系統(tǒng)等等，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)綜合節(jié)能；冷量輸入、輸出不匹配，導(dǎo)致運(yùn)行能耗偏高，超過(guò)100元／m2；空調(diào)系統(tǒng)未采用節(jié)能控制管理；系統(tǒng)沒(méi)有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，管理不方便，浪費(fèi)人力、物力。

對(duì)于進(jìn)行實(shí)施網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)改造的辦公樓進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，空氣質(zhì)量、室內(nèi)溫度等各個(gè)方面得以改善，同時(shí)縮短了風(fēng)冷機(jī)全年運(yùn)行的時(shí)問(wèn)，免于過(guò)渡季節(jié)的制冷，這樣就節(jié)省了大量的能源消耗，另一方面也說(shuō)明空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理的水平提高。與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)化控制改造投資的58萬(wàn)元相比，每年可節(jié)約空調(diào)能源費(fèi)、供暖費(fèi)用、設(shè)備維修及人工費(fèi)用共約20萬(wàn)元，3年左右即收回投資成本，投資收益十分顯著。

4．結(jié)語(yǔ)

文中主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)的技術(shù)構(gòu)架進(jìn)行探討，在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)系統(tǒng)的整體節(jié)能相關(guān)內(nèi)容，最后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的工程應(yīng)用實(shí)例，指出文中提供的相關(guān)理論模型以及控制方案在實(shí)際空調(diào)節(jié)能工程中具有很明顯的節(jié)能效果。

參考文獻(xiàn)：

[1 ]江億．我國(guó)建筑耗能狀況及有效的節(jié)能途徑[J]，暖通空調(diào)2011．35(5)：30—40．

[2] 薛志峰．公共建筑節(jié)能[M]，北京：中國(guó)建筑出版社．2007