中央空調(diào)節(jié)能措施的可行性分析

中央空調(diào)整能措施的可行性分析伴隨我國國民經(jīng)濟的持續(xù)增長，人民生活水平不停提高，對居室裝潢布置的品位規(guī)定和空調(diào)的舒適性以及室內(nèi)空氣品質(zhì)的規(guī)定越來越高，同步，對制冷裝置節(jié)能高效、冷（熱）負(fù)荷較大和能量寬度調(diào)整等規(guī)定，促使中央空調(diào)成為我國二十一世紀(jì)居住環(huán)境空調(diào)的首選產(chǎn)品。伴隨而來的能源問題尚待處理。標(biāo)簽：中央空調(diào)節(jié)能可行性分析使用空調(diào)耗去的電力，已占60%的總發(fā)電量。若把空調(diào)調(diào)高1度，這小小的動作便可節(jié)省3%的空調(diào)電費。若全體市民響應(yīng)，整年節(jié)省電力多達3.3億度，即減少排放253萬噸的二氧化碳。否則要用上8個香港面積的森林，花上一年時間才能“凈化”這253萬噸的廢氣”。一.中央空調(diào)的品牌競爭前幾年還是約克、大金、開利等國外品牌占領(lǐng)國內(nèi)商用空調(diào)市場，近幾年已風(fēng)生水起，海爾、美的、格力、松下、LG等企業(yè)紛紛進入這一領(lǐng)域，以爭取更多積極權(quán)。海爾1996年開始涉足中央空調(diào)領(lǐng)域。美的開始進軍小型中央空調(diào)領(lǐng)域，并借商用空調(diào)生產(chǎn)基地落成之勢也正大力推廣其“MDV”。格力二三期空調(diào)基地，將重點用于中央空調(diào)項目；并且在機構(gòu)設(shè)置上已經(jīng)將商用空調(diào)的營銷和研發(fā)與家用空調(diào)業(yè)務(wù)分開，并興建總投資超過5億元，建筑面積近10萬元平方米，國內(nèi)規(guī)模最大中央空調(diào)生產(chǎn)基地，顯示出進軍中央空調(diào)市場決心。開利在中國已經(jīng)有歷史。目前開利在華企業(yè)已從1984年的1家成長為9家，分別從事冷凍和空調(diào)類產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售及服務(wù)業(yè)務(wù)，在中國建立了廣泛的銷售和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。針對中國空調(diào)市場發(fā)展趨勢，開利在去年終宣布進軍輕型和家用中央空調(diào)領(lǐng)域。LG電子從1996年開始在韓國生產(chǎn)和銷售商用空調(diào)，從起，完全由韓國進口的LG商用空調(diào)開始進入中國市場，并在中國北方最大的家電生產(chǎn)基地———LG電子（天津）電器有限企業(yè)組建一整套系統(tǒng)的市場推廣組織。二.目前空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中的節(jié)能措施1.采用樓宇設(shè)備自動控制技術(shù)對空調(diào)末端裝置進行控制在智能建筑中一般采用樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)，對中央空調(diào)系統(tǒng)末端的新風(fēng)機、回風(fēng)機、變風(fēng)量風(fēng)機、風(fēng)機盤管等裝置進行狀態(tài)監(jiān)視和使用的“精細(xì)化”控制，以實現(xiàn)節(jié)能的目的。它通過DDC(直接數(shù)字控制器)控制器，將檢測的有關(guān)量值進行PID(比例、積分、微分)運算，實現(xiàn)對上述設(shè)備的PID控制，到達一定的節(jié)能效果。這種對空調(diào)末端設(shè)備的控制可節(jié)能10％-15％，由于不能實現(xiàn)對空調(diào)制冷站及空調(diào)水系統(tǒng)的智能控制，因此，節(jié)能效果不明顯。這種節(jié)能控制技術(shù)的經(jīng)典代表產(chǎn)品和生產(chǎn)廠商有：(1)美國霍尼韋爾企業(yè)EXCEL5000樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)；(2)美國Johnson企業(yè)的樓宇自動化系統(tǒng)；(3)德國西門子企業(yè)S600頂峰系統(tǒng)等?？照{(diào)末端設(shè)備的控制采用樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)，這些設(shè)備的重要特性均實現(xiàn)了對空調(diào)末端設(shè)備的節(jié)能自動控制，并為動態(tài)變流量空調(diào)整能控制系統(tǒng)的運行發(fā)明了更為良好的外部條件。2.采用通用變頻器對中央空調(diào)系統(tǒng)中的水泵和風(fēng)機進行控制為減少中央空調(diào)系統(tǒng)的能源揮霍，宜采用通用變頻器來控制空調(diào)系統(tǒng)的水泵和風(fēng)機，通過對供、回水壓差或溫差的采集，對水泵和風(fēng)機進行PID調(diào)整，以到達節(jié)能效果。這種控制措施一般可以節(jié)省水泵和風(fēng)機等電機拖動系統(tǒng)的電能約20％，最高可達30％。這種節(jié)能控制技術(shù)的生產(chǎn)廠商和經(jīng)典代表產(chǎn)品有：(1)美國AB(AllenBradley)企業(yè)，代表產(chǎn)品有通用變頻器1336PLUSII系列產(chǎn)品；(2)法國施耐德電氣(SchneiderElectric)企業(yè)，代表產(chǎn)品有Ahivar38系列異步電動機變頻器；(3)德國西門子(SIEMENS)企業(yè)，代表產(chǎn)品有通用變頻器MICROMASTER440系列產(chǎn)品。三.動態(tài)變流量空調(diào)整能控制系統(tǒng)1.動態(tài)變流量控制原理當(dāng)空調(diào)負(fù)荷發(fā)生變化時，通過采集一組參數(shù)值(如下圖所示)經(jīng)模糊運算，及時調(diào)整冷水機組、各水泵和冷卻塔風(fēng)機的運行工作參數(shù)，從而變化冷水機組工作狀態(tài)、冷凍(溫)水和冷卻水流量，變化冷卻塔風(fēng)機的風(fēng)量，保證冷水機組一直工作在效率最佳狀態(tài)，使供回水溫度一直處在設(shè)定值，從而使主機一直處在高轉(zhuǎn)換效率的最佳運行工況。動態(tài)變流量控制的關(guān)鍵是變流量控制器，在控制器中建立了知識庫、模糊控制模型和模糊運算規(guī)則，形成智能模糊控制。通過采集影響冷水機組運行的多種參數(shù)，經(jīng)模糊運算，得出對應(yīng)的控制參數(shù)，這些控制參數(shù)被送到冷水機組、冷凍(溫)水控制子系統(tǒng)、冷卻水控制子系統(tǒng)、冷卻塔風(fēng)機控制子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)根據(jù)控制參數(shù)的變化，運用現(xiàn)代變頻控制技術(shù)，變化空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水的流量和溫度，以保證整個系統(tǒng)在滿負(fù)荷和部分負(fù)荷狀況下，均處在最佳工作狀態(tài)，從而最終到達綜合節(jié)能的目的。2.動態(tài)變流量節(jié)能控制措施1）變流量冷卻水泵系統(tǒng)當(dāng)末端空調(diào)負(fù)荷減少時，反應(yīng)到冷水機組將出現(xiàn)冷卻水出水溫度減少的現(xiàn)向，溫度傳感器檢測出這種變化趨勢后，模糊控制系統(tǒng)將自動減少冷卻水泵的工作頻率，減少冷卻水進水流量，提高冷卻水出水溫度，并使進、出水溫差控制在最佳設(shè)定值上，維持冷水機組的高效率運行。2）一次泵變流量系統(tǒng)當(dāng)末端空調(diào)負(fù)荷變小時，末端空調(diào)設(shè)備前的兩通閥將會關(guān)閉或減小，負(fù)荷側(cè)回路管路的阻力增大，冷凍水供、回水溫差將出現(xiàn)減小，供回水管的壓差將出現(xiàn)增高的趨勢。水溫傳感器及水流壓差器檢測出這種趨勢后，模糊控制系統(tǒng)將自動減少冷凍水泵的工作頻率，減少冷凍水流量，并使供回水溫差及供回水壓差控制在最佳設(shè)定值上，維持冷水機組的高效率運行。3）二次泵變流量設(shè)計二次泵變流量系統(tǒng)分為一級泵變流量系統(tǒng)和二級泵變流量系統(tǒng)。其控制原理及效果與一次泵變流量大體相似(在這里不再一一贅述)。而一級泵系統(tǒng)負(fù)責(zé)保證冷水機組的安全運行，一級泵系統(tǒng)的旁通管路一般設(shè)計為直通管，管徑按一臺冷水機組額定流量設(shè)計。一次泵變流量系統(tǒng)跟蹤二級泵環(huán)路的流量變化，并保證一級泵環(huán)路的流量不小于二級泵環(huán)路的流量，使旁通冷凍水管保持從供水管流向回水總管。當(dāng)旁通管的流量超過設(shè)定值的范圍時，變流量控制器將模糊PID調(diào)整一級泵的工作頻率，使旁通管的流量返回設(shè)定值。四.動態(tài)變流量節(jié)能控制系統(tǒng)與目前通用變頻器控制系統(tǒng)的區(qū)別1.控制原理不一樣通用變頻器控制是采用通用變頻器對受控的水泵電機、風(fēng)機電機進行單獨的控制。動態(tài)變流量節(jié)能控制系統(tǒng)是采用模糊控制技術(shù)與變頻技術(shù)相結(jié)合的控制原理，雖然也使用了通用變頻器(VVVF)，但它不是采用PID控制方式，而是采用模糊控制措施。2.控制措施的不一樣中央空調(diào)系統(tǒng)的受控參數(shù)受季節(jié)變化、環(huán)境變化、使用時間、人流量等多種原因的綜合影響，是一種隨機變量，而不是一種線性系統(tǒng)，只是一種非線性系統(tǒng)。通用變頻器所采用的最重要的控制參數(shù)，如比例系數(shù)K、積分時間常數(shù)T1和微分時間常數(shù)Td都是使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)或試驗數(shù)據(jù)確定的，一旦選定就不能自動調(diào)整。3.控制效果的不一樣通用變頻器用PID控制措施，控制非線性系統(tǒng)時，很輕易引起中央空調(diào)系統(tǒng)的強烈振蕩，使控制范圍在較大范圍內(nèi)波動，增長了系統(tǒng)的能耗，也很輕易使系統(tǒng)長時間都不能到達給定值的穩(wěn)定狀態(tài)，控制