智能空調(diào)結(jié)合云計(jì)算技術(shù)的節(jié)能環(huán)保前景

翁軼能　李斌　裴艷霞　楊嚇逢　劉輝　朱紫燕　李雯　祝夢(mèng)燕　謝紅麗　唐天明　楚曉晨　余婉　梁世佳　沈濤　朱雨蓉　陳婷婷　周密　張升強(qiáng)　呂承謙　吳伊靜　袁承鳳　樓佳樂

摘要：指出了自改革開放以來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了巨大成就，但以犧牲自然資源為代價(jià)換取物質(zhì)產(chǎn)出不斷增長(zhǎng)的傳統(tǒng)發(fā)展模式尚未根本轉(zhuǎn)變。由于環(huán)境紊亂和生態(tài)惡化長(zhǎng)期累積效應(yīng)，顯現(xiàn)主要污染物排放超過(guò)環(huán)境承載能力、生態(tài)系統(tǒng)功能退化、能源保障能力不足等問題。為改善國(guó)家能源安全狀況及解決環(huán)境問題，從日常生活中常見的空調(diào)節(jié)能入手，并結(jié)合云計(jì)算技術(shù)分析了一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，為可持續(xù)發(fā)展社會(huì)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：能源短缺；空調(diào)節(jié)能；云計(jì)算技術(shù)；空調(diào)節(jié)能效益

中圖分類號(hào)：TP3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）20015905

1引言

能源、水和糧食是人類賴以生存不可或缺的三大要素，其中的“能源”通俗意義上講就是能量的來(lái)源，它是能為人類提供某種形式能量的自然資源或者其轉(zhuǎn)化物質(zhì)。能源作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活所必需的物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)提高人民生活水平和促進(jìn)社會(huì)發(fā)展有著重要的作用。能源在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的地位極其重要，生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作離不開能源；現(xiàn)代化的交通運(yùn)輸依賴于能源；海上、陸地、空中的各種交通工具需使用各種能源；能源在國(guó)防建設(shè)中也起著重要的作用——現(xiàn)代化的國(guó)防必須依靠能源工業(yè)；人們的日常生活和辦公事業(yè)也消耗著大量的能源。由此可見，能源在生活中非常重要，為了使人們加深對(duì)能源的了解，將能源進(jìn)行了基本分類。

一次能源和二次能源。由自然界提供的能源叫做一次能源，如化石能源、水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等；由自然界提供的能源轉(zhuǎn)換而來(lái)的能源是二次能源，如電能等。

可再生能源和不可再生能源。如化石能源（煤、石油、天然氣）、核能等會(huì)越用越少且不可能在短時(shí)間從自然界得到補(bǔ)充的能源稱不可再生能源；而水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等可在自然界源源不斷得到的屬于可再生能源[1]。

目前應(yīng)用較廣泛的能源并不是取之不盡用之不竭的。隨著科技水平的發(fā)展，人類對(duì)能源的需求與日俱增，隨之而來(lái)的環(huán)境問題也愈演愈烈。

根據(jù)IEA①的估計(jì)，2006年全球城市能耗達(dá)到79億t油當(dāng)量，約占全球總能耗的2/3；而2030年這一比例將上升到3/4。我國(guó)正處于快速城市化發(fā)展階段，城市化率每年以將近1%的速度增長(zhǎng)，2008年城市化率達(dá)到45.7%，2020年預(yù)期將達(dá)到60.0%以上。根據(jù)2010中國(guó)新型城市化報(bào)告，2007年全國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（Gross Domestic Product， GDP）排名前100位的地級(jí)及以上城市能源消耗驚人，僅有1個(gè)城市能源消耗未過(guò)100萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤，有近一半數(shù)量的城市能源消耗超過(guò)了1000萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤。百?gòu)?qiáng)城市用僅占全國(guó)2.7%的土地面積，承載著全國(guó)17.6%的人口，同時(shí)貢獻(xiàn)了全國(guó)一半以上（高達(dá)52.5%）的GDP，但也消耗了53.0%的總能耗[2]。這些數(shù)據(jù)有力地支撐證實(shí)了城市不僅是經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、人才集聚的高地，也是國(guó)家能源消耗的主體。

發(fā)展低碳城市是中國(guó)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、應(yīng)對(duì)氣候變化、面向“后京都時(shí)代”的必然選擇。中國(guó)政府近期也提出了4個(gè)領(lǐng)域的能源革命戰(zhàn)略，“推動(dòng)能源消費(fèi)革命，抑制不合理能源消費(fèi)”、“推動(dòng)能源供給革命，建立多元供應(yīng)體系”、“推動(dòng)能源技術(shù)革命，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)”、“推動(dòng)能源體制革命，打通能源發(fā)展快車道”。

2空調(diào)在我國(guó)的發(fā)展

節(jié)能是我國(guó)國(guó)策，而建筑節(jié)能是節(jié)能工作的重中之重。城市建筑的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，特別是加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)，是今天主要的能源消費(fèi)單位。以北京中關(guān)村國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)展示中心的東區(qū)展示中心為例，該項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)能耗最大，占整個(gè)展示中心能耗的50%[3]。建筑能耗在我國(guó)整個(gè)能耗中的地比重越來(lái)越大，有97%屬于高能耗建筑[4]。因而，落實(shí)城市節(jié)能減排工作

①國(guó)際能源署（International Energy Agency， IEA）是石油消費(fèi)國(guó)政府間的經(jīng)濟(jì)聯(lián)合組織。

對(duì)全球能耗降低將有極大的推動(dòng)作用。相比傳統(tǒng)建筑的高能耗，低能耗建筑的能耗可在此基礎(chǔ)上降低70%～75%，發(fā)達(dá)國(guó)家甚至能達(dá)到零能源、零排放、零污染[5]。可見，建筑的節(jié)能潛力是巨大的。

30多年來(lái)，空調(diào)在我國(guó)的發(fā)展經(jīng)歷了4個(gè)階段，即1985～1992年的空調(diào)認(rèn)識(shí)期、1993～1999年的空調(diào)節(jié)能期、2000～2006年的健康空調(diào)認(rèn)識(shí)期、在2007年開始全面進(jìn)入健康空調(diào)普及期，與國(guó)際空調(diào)潮流完全接軌[6]。40年間，中國(guó)的空調(diào)產(chǎn)品從無(wú)到有，外形從簡(jiǎn)陋到精美，功能從單一到多樣，而現(xiàn)階段中國(guó)空調(diào)行業(yè)發(fā)展的艱難在于以奢侈品開場(chǎng)，以廉價(jià)品發(fā)展，同時(shí)還要接受健康、節(jié)能、環(huán)保的種種挑戰(zhàn)。

在中國(guó)空調(diào)工業(yè)協(xié)會(huì)成立之初，空調(diào)行業(yè)在全國(guó)各類產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)不足300家，到如今空調(diào)品牌、性能復(fù)雜繁多，發(fā)達(dá)地區(qū)幾乎每家每戶都安裝起數(shù)臺(tái)空調(diào)，在我國(guó)空調(diào)行業(yè)的發(fā)展也經(jīng)歷了4個(gè)階段，即“行業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)階段”、“行業(yè)快速發(fā)展階段”、“行業(yè)技術(shù)實(shí)力逐步提升階段”以及“行業(yè)技術(shù)實(shí)力大幅提升階段”。

3空調(diào)使用中的不足

空調(diào)行業(yè)的發(fā)展固然是樂觀穩(wěn)健的，但在我國(guó)民用、公用及商用建筑中被使用的空調(diào)普遍存在著能耗過(guò)高的問題，一般的中央空調(diào)的能耗占整個(gè)建筑能耗的50%，而商場(chǎng)和綜合大廈更是高達(dá)60%以上[7]。

空調(diào)作為人們?nèi)粘Ｉ钪械暮碾姶髴簦淠茉聪氖谴蠹谊P(guān)心的一個(gè)重要課題，據(jù)初步計(jì)算，如果全國(guó)人民都使用一級(jí)能耗的空調(diào)，一年可節(jié)省約421 kW·h的電，兩年即可省出一個(gè)三峽水電站[8]。然而事實(shí)并非如此理想，由于一級(jí)空調(diào)價(jià)格較高，群眾更多地是選擇使用二級(jí)或二級(jí)以上能效的空調(diào)。這些可以從空調(diào)能級(jí)相關(guān)的能效比定義進(jìn)行進(jìn)一步的分析。根據(jù)《房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級(jí)》（GB 12021.3-2010），能效比是指制冷量與電動(dòng)機(jī)輸入功率之比，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是制冷量與耗電量（輸入功率）的比值；定頻與變頻有所差別。

以下為相關(guān)在4個(gè)城市的5個(gè)案例分析。endprint

以深圳市為例，深圳市的電力增長(zhǎng)速度很快。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，2001年深圳市用電最大負(fù)荷為4178 MW，2002年深圳市用電最大負(fù)荷為4800 MW，較前一年增長(zhǎng)了14.9%，2003年深圳市用電最大負(fù)荷達(dá)到5800 MW，該年增長(zhǎng)了35.7%。而2004年以后，深圳用電最大負(fù)荷每年以1000 MW的速度增長(zhǎng)，到2012年8月中旬達(dá)到了14265 MW，深圳市平時(shí)的用電負(fù)荷為6000～9800 MW，這些尖峰用電負(fù)荷是用來(lái)滿足空調(diào)系統(tǒng)要求的[9]。

而在2006年對(duì)北京某棟普通住宅樓進(jìn)行空調(diào)能耗調(diào)查的分析中顯示，北京市住宅區(qū)空調(diào)裝得多、用得少，平均能耗水平較低，但存在著各住戶空調(diào)能耗差異很大、集中度很高的情況，20%的空調(diào)消耗大戶消耗了全樓的70%空調(diào)能量[10]，若能控制該20%用戶的空調(diào)使用量，則對(duì)住宅空調(diào)進(jìn)行節(jié)能控制的作用巨大。

再如于2012年在對(duì)福州市某小區(qū)的用電調(diào)查中顯示，夏季空調(diào)總耗電量占夏季總耗電量的比例為40.6%，空調(diào)是該地區(qū)夏季第一用電大戶[11]。

2013年，在對(duì)武漢市采用分體空調(diào)和戶式集中空調(diào)的住宅樓不同住戶之間空調(diào)使用狀況調(diào)查顯示空調(diào)能耗存在很大的差異。32個(gè)采用分體空調(diào)的住戶（均位于住宅樓D樓且為中戶型和熱工狀況完全相同）中，空調(diào)能耗最大值為2180 kW·h，最小為92 kW·h，最大值約為最小值的24倍。18個(gè)采用戶式集中式空的住戶（均位于F樓且為中戶型和熱工狀況完全相同）中，空調(diào)能耗最大值為2434 kW·h，最小值為356 kW·h，因而最大值約為最小值的7倍[12]。在客觀條件相同的情況下，使用分體式空調(diào)和戶式集中式空調(diào)的能耗存在很大差異，使用相同空調(diào)的不同用戶間的能耗也存在很大差異，一定程度上可說(shuō)明空調(diào)行為節(jié)能空間很大。

據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，如將夏季的空調(diào)房設(shè)定的溫度提高2℃，就可以削減北京空調(diào)峰值電力負(fù)荷10%～15%，即削減大約50～70萬(wàn)kW的電力高峰期容量需求。經(jīng)測(cè)算，如果夏季空調(diào)溫度提高1℃，空調(diào)能耗可降低8%，僅北京400萬(wàn)戶家庭就可節(jié)省1.08億kW·h的電[13]。

作為空調(diào)使用中的不良健康效應(yīng)，由于人們長(zhǎng)期待在空調(diào)房、在空調(diào)的使用的過(guò)程中，“空調(diào)病”也越發(fā)影響人體機(jī)能，如“干眼”癥與頸椎不適。“干眼”癥是因?yàn)槿搜劬χ袦I液的量或質(zhì)發(fā)生改變而對(duì)眼球表面造成損害從而導(dǎo)致眼部不適的一系列癥狀，現(xiàn)由于人們久居空調(diào)房，而房?jī)?nèi)空氣不僅因?yàn)樗直豢照{(diào)抽干而干燥，而且空氣混濁，這使得原本在秋冬季常見的干眼癥變成了一年四季都可發(fā)生的病癥[14]。夏季人們因貪涼而長(zhǎng)時(shí)間待在空調(diào)房，則會(huì)使陽(yáng)氣內(nèi)郁而熱化，經(jīng)絡(luò)因此不能暢行從而導(dǎo)致感冒、頸椎不適等常見癥狀[15]。

4空調(diào)節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀與創(chuàng)新

一方面由于能源的緊缺，在建筑能耗上占極大比重的空調(diào)成為大眾關(guān)注的對(duì)象；另一方面隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)身體健康也越來(lái)越重視。這迫使空調(diào)制造商在空調(diào)的節(jié)能技術(shù)上不斷地尋找制高點(diǎn)，目前我國(guó)已獲得一些傳統(tǒng)技術(shù)上的成就，如制冷型空調(diào)節(jié)能新工藝中針對(duì)“節(jié)流型手段”及“開源”型策略的熱能再利用技術(shù)和變頻技術(shù)[16]；用于減少?gòu)U氣排放的空調(diào)蓄冷技術(shù)和以蒸發(fā)冷卻式冷泵機(jī)組而降低能耗的核心技術(shù)[17]；提高一次能源利用率的空調(diào)燃?xì)饧夹g(shù)[18]；利用自然冷源的節(jié)能技術(shù)[19]等。

據(jù)以往的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，曾針對(duì)若干名家中無(wú)空調(diào)的人員進(jìn)行問卷調(diào)查。在“省電、不會(huì)忽冷忽熱、安靜、環(huán)保、其他”5個(gè)選項(xiàng)中，在被問及“您最看重節(jié)能空調(diào)的好處是以下哪項(xiàng)”的問題時(shí)，排在前兩位的是省電和環(huán)保。可見未來(lái)空調(diào)的購(gòu)買大軍將空調(diào)的節(jié)能環(huán)保放在了首位。早在2012年2月，志高就推出了全球空調(diào)業(yè)智能化產(chǎn)品的代表作——云空調(diào)。據(jù)了解云空調(diào)具備的“使節(jié)能成為永恒”，符合制造業(yè)低碳需求，而云空調(diào)的精準(zhǔn)制定使得能源不作無(wú)謂消耗也是節(jié)能的重要方面[20]，其為國(guó)家節(jié)能事業(yè)做出不小的貢獻(xiàn)。

目前應(yīng)用較廣泛的有中央空調(diào)和分體式空調(diào)，中央空調(diào)系統(tǒng)由冷熱源系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成。采用液體氣化制冷的原理為空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)提高所需冷量，用以抵消室內(nèi)環(huán)境的冷負(fù)荷；治理熱系統(tǒng)為空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供以抵消室內(nèi)環(huán)境熱負(fù)荷的熱量。制冷系統(tǒng)是中央空調(diào)系統(tǒng)至關(guān)重要的部分，其采用種類、運(yùn)行方式、結(jié)構(gòu)形式等直接影響了中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中的經(jīng)濟(jì)學(xué)、高效性、合理性。分體式空調(diào)由室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)組成，分別安裝在室內(nèi)和室外，中間通過(guò)管路和電線連接。它是一臺(tái)內(nèi)機(jī)對(duì)應(yīng)一臺(tái)外機(jī)，它與整體式空調(diào)器是相對(duì)的，整體式空調(diào)器是一體機(jī)，無(wú)內(nèi)、外機(jī)之分；分體式空調(diào)室內(nèi)機(jī)有壁掛式、立柜式、吊頂式、嵌入式、落地式。

基于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，如果能將智能空調(diào)節(jié)能控制器安裝在空調(diào)上，結(jié)合智能空調(diào)與云計(jì)算技術(shù)，空調(diào)使用者通過(guò)手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備在特定的應(yīng)用程序（Application， APP）實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)進(jìn)行便捷的智能化控制，以此實(shí)現(xiàn)降低空調(diào)能耗和保護(hù)人體的目的。

4.1智能化與云計(jì)算技術(shù)相結(jié)合的趨勢(shì)

云計(jì)算的基本概念是透過(guò)網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)算處理程序自動(dòng)拆分成無(wú)數(shù)個(gè)較小的子程序，再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)搜尋、計(jì)算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。云概念的基本原理是通過(guò)使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)[21，22]。

智能空調(diào)節(jié)能控制器為一獨(dú)立輔助控制器，適用于市場(chǎng)上絕大多數(shù)類型的空調(diào)。通過(guò)智能空調(diào)節(jié)能控制器，人們可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空調(diào)的工作狀態(tài)，利用云計(jì)算技術(shù)，使用者或管理者可以在手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備上通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在特定APP上遠(yuǎn)程調(diào)控空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)。智能空調(diào)節(jié)能控制器的性能參數(shù)包括定時(shí)開關(guān)機(jī)、智能溫度鎖定、智能感應(yīng)溫度開關(guān)機(jī)、智能人體感應(yīng)開關(guān)設(shè)置、空調(diào)狀態(tài)查詢與設(shè)置[23]。在大型的建筑物中，能量消耗最大的就是空調(diào)系統(tǒng)[24]，而智能技術(shù)的應(yīng)用是空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能發(fā)展的必然趨勢(shì)[25]。endprint

4.2智能化與云計(jì)算技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用實(shí)例

與某環(huán)保公司合作，在廣州某外國(guó)語(yǔ)學(xué)校進(jìn)行測(cè)試。

4.2.1測(cè)試場(chǎng)所概況

測(cè)試場(chǎng)所為該外國(guó)語(yǔ)學(xué)校兩間教室，教室空間較大，安裝了兩臺(tái)1.5匹掛式分體空調(diào)，兩間教室數(shù)字電表已壞、不能使用。

4.2.2測(cè)試方案

由于現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，數(shù)字電表不能使用，故節(jié)能模塊的對(duì)比測(cè)試在一間教室進(jìn)行。因?yàn)榭照{(diào)已經(jīng)安裝我們的節(jié)能控制器，某年七月十八日下午四點(diǎn)半至下午七點(diǎn)2 h內(nèi)關(guān)閉節(jié)能模塊節(jié)能功能進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，下午七點(diǎn)至晚上九點(diǎn)半2 h開啟節(jié)能模塊節(jié)能功能進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)對(duì)兩段時(shí)間內(nèi)的空調(diào)用電量及舒適度數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比得出節(jié)能率（見表1）。

2017年10月綠色科技第20期

4.2.3測(cè)試依據(jù)及分析

地址：廣州某外國(guó)語(yǔ)學(xué)校。

日期：2016.8.18。

房間大小及朝向描述：均為70 m2，南北朝向。

節(jié)省電量：0.8 kW·h。

節(jié)電率：（對(duì)比房間空調(diào)用電量-測(cè)試房間空調(diào)用電量）/對(duì)比房間空調(diào)用電量=（6.8-6.0）/6.8=11.0%。

注：對(duì)比房間是沒有安裝節(jié)能產(chǎn)品的房間，測(cè)試房間是已安裝節(jié)能產(chǎn)品的房間。

4.2.4測(cè)試結(jié)果

測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比得出的節(jié)能率為11.0%，舒適度相差不大，沒有感覺到不適。

4.2.5結(jié)果分析

節(jié)能率偏低，舒適度適宜。綜合以上所述分析得出以下結(jié)論。

（1）由于教室空調(diào)較大，空調(diào)匹數(shù)與室內(nèi)面積不匹配，故空調(diào)開啟之后降溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，由于測(cè)試時(shí)間又較短，節(jié)能器啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，節(jié)能器工作時(shí)間太短，所以數(shù)據(jù)對(duì)比得出的節(jié)能率偏低。

（2）由于教室空調(diào)較大，空調(diào)匹數(shù)與室內(nèi)面積不匹配。在溫度適宜、舒適度相差不大的情況下，節(jié)能器啟動(dòng)之后，為了維持室內(nèi)適宜溫度，空調(diào)壓縮機(jī)停止運(yùn)行的時(shí)間較短，故節(jié)能率偏低。

（3）空調(diào)與空間不匹配的情況下，室內(nèi)溫度下降有限，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況，在有人及空調(diào)設(shè)置為17℃的情況下，室內(nèi)溫度最低只能降到25～26 ℃之間。而安裝了節(jié)能模塊的教室，節(jié)能模塊啟動(dòng)之后的室溫設(shè)置為26～27 ℃，此時(shí)安裝模塊與未安裝模塊教室溫度差別不大，舒適度適宜的情況下，節(jié)能率肯定偏低。

（4）如果把模塊的標(biāo)準(zhǔn)溫度設(shè)置的高一點(diǎn)，節(jié)能率肯定會(huì)增加，因?yàn)樵谥评涞臈l件下，設(shè)置溫度每升高1 ℃，空調(diào)節(jié)能5%～10%。但是這樣會(huì)降低舒適度，得不償失，不建議調(diào)高溫度，推薦使用溫度鎖定功能！鎖定溫度設(shè)置為27 ℃。

（5）在空調(diào)匹數(shù)與空間相匹配的條件下，節(jié)能率不會(huì)低于20%，因?yàn)闇y(cè)試時(shí)安裝節(jié)能模塊與未安裝節(jié)能模塊的教室溫度相差2 ℃左右，而大功率空調(diào)的節(jié)能效果更明顯。所以節(jié)能率能夠保證在20%以上。

4.3技術(shù)節(jié)能方案

4.3.1YH酒店客房用電現(xiàn)狀

（1）YH酒店客房用電情況，以某年7～10月份為例，表2和表3是YH酒店提供的相關(guān)用電及開房數(shù)。

表27～10月電費(fèi)

（2）從表2可以看出7～10月份的平均每間客房的所用電費(fèi)是逐漸下降的，而且相對(duì)于8月中至9月底來(lái)看，9月底至10月底的電費(fèi)降的幅度尤其大；而同樣觀察表3的7～10月份天氣分析表，這幾個(gè)月內(nèi)的氣溫是逐漸下降的，尤其是9月底至10月底的溫度比上月期間內(nèi)總體平均溫度下降了3.6 ℃，平均最高溫度和平均最低溫度也分別下降了2.9 ℃和4.2 ℃。從上述兩個(gè)表的分析來(lái)看，房間所用電費(fèi)與氣溫下降是成正比的；從期間內(nèi)總體平均溫度也可以看出，7、8、9月份平均氣溫比25 ℃均高出許多，而10月份的平均溫度接近于人體最舒適的溫度25 ℃。

（3）小結(jié)。從以上分析得知7、8、9月份氣溫較高，正是用空調(diào)制冷的時(shí)期，所以客房平均耗電量比10月份多很多，而10月份正是不冷不熱的好天氣，一般不怎么用空調(diào)。可以說(shuō)，用空調(diào)的多少?zèng)Q定了客房的總用電量，空調(diào)用電量占了總用電量的很大比重。

4.3.2節(jié)能器的使用效益預(yù)測(cè)

酒店使用本節(jié)能器后，空調(diào)的用電浪費(fèi)將得到有效控制，節(jié)能器可節(jié)約的電費(fèi)分析如下。

（1）限制制冷最低溫度及制熱最高溫度，節(jié)約用電。對(duì)于制冷節(jié)能，由于客人有不同的使用偏好，開空調(diào)蓋棉被的現(xiàn)象普遍存在，賓館行業(yè)不必要的制冷供熱用電浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重。而據(jù)YH酒店工程部介紹，酒店客人大部是將空調(diào)調(diào)至17 ℃，而經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，26 ℃室溫時(shí)，人體感覺最舒適，因此，可把這一溫度作為空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)的參考點(diǎn)。拿7～8月的天氣來(lái)分析，客房空調(diào)設(shè)置26 ℃要比設(shè)置17 ℃要節(jié)能30%～50%，這里以保守30%為基數(shù)，從表2可以得知7月15日至8月14日客房所用的電費(fèi)是201471元，客房中除了空調(diào)用電外還有照明、電視等用電，但空調(diào)用電估計(jì)會(huì)超過(guò)70%以上，保守以70%計(jì)算，則7月份每開一間房的節(jié)能約電費(fèi)為：

28.8元×70%空調(diào)用電比例×30%空調(diào)節(jié)能率=6.0元。

其它月份由于氣候的差別，節(jié)能率會(huì)有所差別，但每年是5～9月份的天氣不會(huì)差別太大，因此，節(jié)能率也不會(huì)與7月份相差太大。

在有關(guān)制熱節(jié)能方面，人體的最舒適溫度是26 ℃，不管是太高還是太低都會(huì)影響舒適度，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)總結(jié)，室溫低于15 ℃時(shí)，人體會(huì)有冷的感覺，也是空調(diào)制熱時(shí)期，而制熱的耗電同樣與設(shè)置溫度有很大的關(guān)聯(lián)，設(shè)置溫度越高，空調(diào)耗電越多，空調(diào)制熱設(shè)置30 ℃要比設(shè)置24 ℃耗能會(huì)多一倍。

在冬季將空調(diào)設(shè)置在22 ℃時(shí)人體已經(jīng)有較好的舒適感，因?yàn)橄鄬?duì)室外溫度有7 ℃以上的溫差，而酒店客人一般會(huì)將空調(diào)制熱溫度設(shè)置為28 ℃，甚至設(shè)置到30 ℃，顯然是很浪費(fèi)電的，如果拿制熱26 ℃與制熱22 ℃比較的話，耗電要多20%～40%，廣州市有三個(gè)月的平均溫度低于15 ℃（分別為1、2、12月），以保守20%的節(jié)能率省電也有非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益，因沒有確切的制熱季節(jié)用電相關(guān)數(shù)據(jù)，故在此暫不做更詳細(xì)的分析。endprint

（2）延長(zhǎng)空調(diào)使用壽命、減少維修費(fèi)用節(jié)約的金額。不間斷地使用，空調(diào)壓縮機(jī)、散熱風(fēng)扇的電機(jī)等主要部件長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)，很容易燒壞。每天停止運(yùn)行一段時(shí)間后，空調(diào)機(jī)的使用壽命將得到延長(zhǎng)，維修費(fèi)用將會(huì)降低，按使用壽命延長(zhǎng)20%來(lái)計(jì)算，原使用壽命為6年。

假設(shè)每臺(tái)空調(diào)的價(jià)格為3000元，使用節(jié)能器前每年的折舊費(fèi)為：

3000元/臺(tái)÷6年=500元/臺(tái)年。

使用節(jié)能器后每年的折舊費(fèi)為：

3000元/臺(tái)÷（6年×1.2延長(zhǎng)壽命）=416元/臺(tái)年。 每年每臺(tái)的折舊費(fèi)節(jié)約為：500-416=84元。

4.3.3投資回報(bào)周期

按上述計(jì)算200個(gè)房間，每個(gè)房間空調(diào)每晚節(jié)約6.0元電費(fèi)計(jì)算，而200臺(tái)空調(diào)節(jié)能器的造價(jià)為295元/臺(tái) ×200臺(tái)=59000元，投資回報(bào)期為：59000÷200÷6.0=49.2 d。

也就是說(shuō)只要制冷季節(jié)的49 d所節(jié)約電費(fèi)即可收回投資的全部成本。

5結(jié)論

進(jìn)入21世紀(jì)之后，國(guó)內(nèi)科技水平不斷提高，空調(diào)行業(yè)中各項(xiàng)技術(shù)不斷得到改進(jìn)，空調(diào)在生活中給人們帶來(lái)的舒適以及日漸親民的價(jià)格，已經(jīng)成為人們生活中必不可少的電器。但對(duì)于使用空調(diào)帶來(lái)的能源及健康問題，不得不敲響節(jié)能環(huán)保及身體健康影響的警鐘。在大型的建筑物中，能量消耗最大的就是空調(diào)系統(tǒng)，然而由于設(shè)計(jì)、施工、使用等因素的影響，使得空調(diào)系統(tǒng)在使用上具有較大的能耗，造成不少的能源浪費(fèi)現(xiàn)象。因此，在當(dāng)前的建筑空調(diào)系統(tǒng)中，應(yīng)積極地創(chuàng)新發(fā)展，依靠技術(shù)的改進(jìn)，使得空調(diào)更為節(jié)能環(huán)保，若實(shí)現(xiàn)智能空調(diào)與云計(jì)算結(jié)合技術(shù)，空調(diào)使用者能便捷地對(duì)空調(diào)進(jìn)行調(diào)控，節(jié)能的同時(shí)也保護(hù)了人體健康。

若有關(guān)部門能夠大力宣傳智能空調(diào)結(jié)合云計(jì)算技術(shù)的效益，使得消費(fèi)者對(duì)此技術(shù)有更明確的了解，那么對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，使用智能空調(diào)節(jié)能控制器也將是既省時(shí)又節(jié)能環(huán)保的選擇。“互聯(lián)網(wǎng)+”、智能技術(shù)的應(yīng)用是空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能發(fā)展的必然趨勢(shì)，具有信息化融合特征的智能系統(tǒng)應(yīng)用能夠極大程度地提升空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效率。目前市場(chǎng)上的空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)雖不同，但結(jié)合云計(jì)算技術(shù)，該問題便迎刃而解了。

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Energy|saving and Environmental Protection Prospect of Smart Air|condition With a Cloud Computing Technology

Weng Yineng4， Li Bin1， Pei Yanxia2， Yang Xiafeng1， Liu Hui1， Zhu Ziyan1， Li Wen1，Zhu Mengyan1， Xie Hongli1，

TangTianming1， Chu Xiaochen1， Yu Wan2， Liang Shijia3， Shen Tao1， Zhu Yurong4， Chen Tingting2， Zhou Mi5，

Zhang Shenqiang1， Lü Chengqian1， Wu Yijing1， Yuan Chengfeng1， Lou Jiale1

（1. College of Biology and Chemical Engineering， Jiaxing University， Jiangxing， Zhejiang， 314000， China；

2. College of Foreign Languages， Jiaxing University， Jiangxing， Zhejiang， 314000， China；

3. College of Mechanical and Electrical Engineering， Jiaxing University， Jiangxing， Zhejiang， 314000， China；

4. School of Business， Jiaxing University， Jiangxing， Zhejiang， 314000， China；

5.Jiaxing College， Jiaxing， Zhejiang， 314000， China）

Abstract： Since reform and opening in 1978， Chinas economic construction has made great achievements. But Chinese traditional model of sacrificing natural resources for material output continuing to grow hasnt yet been changed radically. Due to long-term accumulated effect caused by environmental disturbance and ecological deterioration， a series of problems have emerged， such as major pollutants emissions excelling environmental carrying capacity， degeneration of ecosystem service function and scarce capacity of energy security. In order to improve our national energy security condition and to solve environmental issues， we strive for sustainable development to provide basic data basefrom the perspective of daily life of common smart air condition energy conservationwith a cloud computing.

Key words： energy shortages； air condition energy conservation；cloud computing technology；air condition energy conservation benefitendprint