淺析新型中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-科技論文

一、新型中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)基本原理
1、中央空調(diào)系統(tǒng)的基本組成
目前，我國廣泛使用的中央空調(diào)通常由三個(gè)部分組成，分別是空調(diào)末端裝置、空調(diào)水管網(wǎng)系統(tǒng)和制熱、制冷站，其中空調(diào)末端裝置又由新風(fēng)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管和空調(diào)機(jī)組三個(gè)部分組成。新型中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗設(shè)備主要包括：風(fēng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)，即冷卻塔風(fēng)機(jī)和室內(nèi)風(fēng)機(jī)；冷卻泵系統(tǒng)，由多個(gè)水泵組成；冷水機(jī)組系統(tǒng)，即中央空調(diào)主機(jī)。
新型中央空調(diào)中變頻系統(tǒng)的主要控制依據(jù)為：新型中央空調(diào)系統(tǒng)通過兩個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)外部的熱能交換，而水循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)出水溫差就是熱交換所需要的熱能量。所以，按照水循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)出水溫差來控制其流動(dòng)的速度，以此達(dá)到熱交換控制的目的，這也是較為合理的一種控制手段。另一方面，水循環(huán)系統(tǒng)在進(jìn)出口之間的壓差也能夠作為控制該系統(tǒng)的另一重要參考數(shù)據(jù)。
2、中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的基本作業(yè)原理
使用冷卻風(fēng)機(jī)變頻系統(tǒng)、冷卻泵變頻系統(tǒng)和冷凍泵變頻系統(tǒng)，對(duì)冷卻水和冷凍水的溫度進(jìn)行自動(dòng)檢測，從而自動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)機(jī)、冷卻水泵和冷凍水泵，使這些部分能夠以最經(jīng)濟(jì)、最適合的狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行，而且還可以盡量避免熱能在循環(huán)過程中所產(chǎn)生的浪費(fèi)問題。
二、新型中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)
1、新型中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)簡述
新型中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)以變頻控制為基礎(chǔ)，采用模糊控制和優(yōu)化控制原理等各種控制技術(shù)和理論，結(jié)合機(jī)電一體化和計(jì)算機(jī)技術(shù)等結(jié)合成為一個(gè)更加智能的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠按照空調(diào)主機(jī)基本的運(yùn)行狀況和末端的負(fù)荷變化情況，從而對(duì)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)形成完整、自動(dòng)的控制和采集，使該系統(tǒng)的冷媒流量能夠與負(fù)荷量進(jìn)行同步的變化。另一方面，還要優(yōu)化和改進(jìn)中央空調(diào)系統(tǒng)主機(jī)的基本運(yùn)行環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)最大幅度減少系統(tǒng)能源消耗的節(jié)能目標(biāo)。
從中央空調(diào)系統(tǒng)的具體運(yùn)行來說，需要結(jié)合計(jì)算機(jī)和機(jī)電一體化技術(shù)，在模糊控制和最佳控制理論的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的閉環(huán)控制和動(dòng)態(tài)監(jiān)控，在空調(diào)的主機(jī)中使用變流量代替原有的定流量運(yùn)行方式，以達(dá)到使空調(diào)的末端負(fù)荷需要與冷媒流量同步變化的目的?？照{(diào)系統(tǒng)在每種符合條件下，都能夠既實(shí)現(xiàn)最大中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能，又保證系統(tǒng)的有效性和舒適性。
2、負(fù)荷隨動(dòng)節(jié)能控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)中的所有部分全面控制，并利用系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)在功能、邏輯和物理上的聯(lián)系互通，使所有子系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)相互之間的資源共享和信息綜合，并且能夠在同一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行統(tǒng)一管理和集中控制。按照制冷參數(shù)和系統(tǒng)運(yùn)行狀況的變動(dòng)，利用控制器實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整，保證空調(diào)系統(tǒng)能夠在最優(yōu)狀態(tài)上進(jìn)行運(yùn)作，提高主機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
當(dāng)中央空調(diào)系統(tǒng)水系統(tǒng)和主機(jī)不再最佳運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，控制器能夠按照所收集的數(shù)據(jù)參數(shù)，計(jì)算出最優(yōu)的系統(tǒng)控制參數(shù)，并將該參數(shù)進(jìn)行輸出，從而形成對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)整，以保證系統(tǒng)主機(jī)能夠在所有符合條件下創(chuàng)造最優(yōu)運(yùn)行環(huán)境，保證主機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)化。
3、中央空調(diào)的專家管理系統(tǒng)
新型中央空調(diào)系統(tǒng)作為一個(gè)大型的集成系統(tǒng)，內(nèi)部的運(yùn)行狀況極為復(fù)雜，用戶配置系統(tǒng)也十分靈活，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)管理和運(yùn)行策略選擇等多方面的管理，因而，必須建立一套有效的管理系統(tǒng)。而以組態(tài)軟件和系統(tǒng)集成技術(shù)為基礎(chǔ)的專家管理系統(tǒng)恰恰可以完成這一任務(wù)，專家管理系統(tǒng)主要由五個(gè)子系統(tǒng)結(jié)合而成：第一，管理系統(tǒng)，主要用于為管理者和系統(tǒng)建立管理平臺(tái)和提供信息。第二，數(shù)據(jù)分析，用于記錄系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的各項(xiàng)參數(shù)，并經(jīng)過分析統(tǒng)計(jì)后，為用戶提供決策依據(jù)，主要涉及故障記錄、操作歷史、電耗統(tǒng)計(jì)、主機(jī)效率變化和能耗變化等。第三，狀態(tài)監(jiān)控，主要是通過收集系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，使用圖形軟件來對(duì)系統(tǒng)實(shí)行實(shí)時(shí)地動(dòng)態(tài)控制和監(jiān)測。第四，運(yùn)行策略，針對(duì)用戶個(gè)性化的需求和特點(diǎn)，為系統(tǒng)良好運(yùn)行提供靈活的策略選擇，主要涉及質(zhì)量控制、聯(lián)動(dòng)控制和系統(tǒng)模式控制等。第五，系統(tǒng)組態(tài)，即按照用戶的不同需要和使用規(guī)模，靈活地選擇和配置系統(tǒng)連接方式與控制對(duì)象模式。
在中央空調(diào)中使用專家管理系統(tǒng)后，操作者可以在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)管和控制，以及對(duì)建筑物內(nèi)外部濕度、溫度、不同樓層之間空氣質(zhì)量、溫度、冷卻、冷凍水溫差、壓力、設(shè)備能耗等各個(gè)方面的數(shù)據(jù)參數(shù)的實(shí)時(shí)采集與調(diào)整，從而有效地減少了系統(tǒng)盲目運(yùn)行狀況。同時(shí)，能夠使管理者利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)整個(gè)中央空調(diào)運(yùn)行情況實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，提高管理水平。二、總結(jié)
綜上述，經(jīng)過原理設(shè)計(jì)分析和實(shí)踐的證明，在新型中央空調(diào)中設(shè)計(jì)節(jié)能系統(tǒng)不僅能夠有效運(yùn)行，而且具有較高的實(shí)用性和廣泛先進(jìn)性，該系統(tǒng)節(jié)能效果較好，基本能夠滿足建筑物空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的需要。同時(shí)，中央空調(diào)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性也能夠得到保證，對(duì)于配置有中央空調(diào)系統(tǒng)的建筑物具有使用價(jià)值，在中央空調(diào)系統(tǒng)中具有較大的發(fā)展空間和使用前景。