淺談中央空調(diào)節(jié)能改造技術(shù)

? ? ? 中央空調(diào)是現(xiàn)代大廈物業(yè)、賓館、商場(chǎng)和工廠不可缺少的設(shè)施，它能帶給人們四季如春，溫馨舒適的每一天，但由于中央空調(diào)功率大，耗能大，加上設(shè)計(jì)上存在“大馬拉小車”的現(xiàn)象，支付中央空調(diào)所用電費(fèi)是用戶一項(xiàng)巨大的開支。對(duì)中央空調(diào)加節(jié)能裝置是降成本增效益的一條捷徑。

? ? ? 作為建筑內(nèi)部重點(diǎn)耗能設(shè)備，中央空調(diào)系統(tǒng)的耗電一般要占整座建筑電耗的40%以上。而中央空調(diào)機(jī)組是以滿足使用場(chǎng)所的最大冷熱量來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，而在實(shí)際應(yīng)用中絕大多數(shù)用戶在使用時(shí)，冷熱負(fù)荷是變化的，一般與最大設(shè)計(jì)供冷熱量存在著很大的差異，系統(tǒng)各部分90%以上運(yùn)行在非滿載額定狀態(tài)。傳統(tǒng)的中央空調(diào)水、風(fēng)系統(tǒng)均采用調(diào)節(jié)閥門或風(fēng)門開度的方式來(lái)調(diào)節(jié)水量和風(fēng)量，這種調(diào)節(jié)方式的缺點(diǎn)不僅是消耗大量能量，而且調(diào)節(jié)品質(zhì)難以達(dá)到理想狀態(tài)而導(dǎo)致空調(diào)的舒適度不良。

? ? ? 中央空調(diào)變頻節(jié)能控制器投資價(jià)值極高，用戶用于該產(chǎn)品的全部投資，可在很短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)減少能耗支出予以回收。投資收益率根據(jù)日運(yùn)行時(shí)間不同，在25—40%之間。 應(yīng)用交流變頻技術(shù)通過(guò)對(duì)中央空調(diào)的末端空調(diào)風(fēng)機(jī)箱、冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷凍水/冷卻水水泵、甚至主機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速等進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，從而使空調(diào)各子系統(tǒng)風(fēng)量、水流量等負(fù)荷工況參數(shù)按負(fù)荷情況得到適時(shí)調(diào)節(jié)，不但能改善系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)，達(dá)到閥門、風(fēng)門節(jié)/回流調(diào)節(jié)、變極調(diào)速等落后調(diào)節(jié)方式所不能相比的調(diào)節(jié)性能，改善空調(diào)的舒適性；更能達(dá)到節(jié)約大量電能，降低設(shè)備運(yùn)行噪聲，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、減輕設(shè)備維護(hù)工作量及費(fèi)用的理想運(yùn)行效果。

? ? ? 通過(guò)變頻控制調(diào)節(jié)，中央空調(diào)系統(tǒng)的水、風(fēng)系統(tǒng)耗電水平可降低30%~60%，主機(jī)系統(tǒng)可節(jié)電10%以上，總體系統(tǒng)節(jié)電可達(dá)40%左右。用戶可在設(shè)備投運(yùn)后幾個(gè)運(yùn)行期后，即可從節(jié)省的電費(fèi)支出中收回投資。因此中央空調(diào)用戶應(yīng)用變頻節(jié)能控制系統(tǒng)不僅有著良好的直接經(jīng)濟(jì)收益，還能達(dá)到節(jié)約能源消耗、有利于環(huán)境保護(hù)的社會(huì)效益。

節(jié)能改造原理功能

? ? ? 風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載：P（負(fù)載）=Q（流量）×H（揚(yáng)程），當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)腘降至N`時(shí)，流量Q，揚(yáng)程H及軸功率P的關(guān)系如下：
Q`=Q（N`/N） H`=H（N`/N）2， P`=P（N`/N）3

? ? ? 顯然，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，流量按線性關(guān)系變化，而電功率按立方關(guān)系方式變化，例如，電機(jī)功率為15KW，當(dāng)其轉(zhuǎn)速為原來(lái)的4/5時(shí)，耗電功率為7.68KW，即耗電為原來(lái)的51.2%，節(jié)電48.8%，從而大大節(jié)約電能。

? ? ? 通常在設(shè)計(jì)中，空調(diào)冷凍、冷卻水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程和流量比實(shí)際需要的揚(yáng)程和流量高出很多，空調(diào)風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)供風(fēng)量也比實(shí)際需要的風(fēng)量大，導(dǎo)致電能的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且用戶也無(wú)計(jì)可施，但利用我司節(jié)能裝置可適當(dāng)降低水泵電機(jī)運(yùn)行頻率，從而降低轉(zhuǎn)速，使循環(huán)水流量恰到好處地與制冷量實(shí)時(shí)匹配，從而輕而易舉地將部分電能節(jié)約下來(lái)。特別是對(duì)長(zhǎng)年運(yùn)行在日夜變化，季節(jié)變化，使用面積的變化而引起制冷量需求變化的系統(tǒng)，節(jié)能效果更為明顯。節(jié)電率可達(dá)40% 以上。

? ? ? 建筑物的中央空調(diào)系統(tǒng)通常均按極端環(huán)境條件去計(jì)算空調(diào)負(fù)荷，即以其最大冷（熱）負(fù)荷的1.1~1.5倍去確定空調(diào)主機(jī)及外圍設(shè)備的額定容量。然而由于氣候條件、環(huán)境溫度、使用時(shí)間、空調(diào)室內(nèi)人數(shù)等因數(shù)的變化，實(shí)際出現(xiàn)最大冷（熱）負(fù)荷的時(shí)間，每年不超過(guò)10h~20h。

? ? ? ?因此，中央空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷，在大多數(shù)時(shí)間里都是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于額定容量的，只要啟動(dòng)中央空調(diào)主機(jī)，水泵和風(fēng)機(jī)都在50HZ電源頻率下運(yùn)行，也就是滿負(fù)荷狀態(tài)下工作，從而造成整個(gè)系統(tǒng)的能源利用效率低，浪費(fèi)大量的能源，而且各泵長(zhǎng)期處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，機(jī)械磨損大，維護(hù)費(fèi)用高，使用壽命縮短。

空調(diào)水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)

? ? ? 中央空調(diào)節(jié)能設(shè)備通過(guò)對(duì)空調(diào)負(fù)荷的動(dòng)態(tài)跟蹤，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)空調(diào)水系統(tǒng)流量和冷卻塔風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，使其跟隨負(fù)荷的變化而同步變化，最大限度地節(jié)省了電能的消耗。

系統(tǒng)控制原理

? ? ? 中央空調(diào)節(jié)能設(shè)備的基本原理：當(dāng)空調(diào)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)采集一組數(shù)值，經(jīng)模糊運(yùn)算及時(shí)調(diào)節(jié)空調(diào)主機(jī)、各泵組和風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工作參數(shù)，從而改變空調(diào)主機(jī)工作狀態(tài)、冷凍（熱）水和冷卻水流量，改變冷卻塔風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，確保空調(diào)主機(jī)始終工作在效率最佳狀態(tài)，使供回水和進(jìn)出水溫度趨于設(shè)定值。

? ? ? ?中央空調(diào)節(jié)能設(shè)備的核心是變流量控制量。在控制器中建立了知識(shí)庫(kù)、模糊控制模型和模糊運(yùn)算規(guī)則，形成智能模糊制。通過(guò)采集影響空調(diào)系統(tǒng)的各種參數(shù)，經(jīng)模糊運(yùn)算，得出相應(yīng)的控制參數(shù)，這些參數(shù)被送至空調(diào)主機(jī)、冷凍（熱）水控制水系統(tǒng)、冷卻水控制子系統(tǒng)、冷卻塔控制子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)根據(jù)控制參數(shù)的變化，利用現(xiàn)代變頻控制技術(shù)，改變空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)流體的流量和溫度，以整個(gè)系統(tǒng)各種法度和條件下，均處于最佳工作狀態(tài)，從而最終達(dá)到綜合節(jié)能的目的。