中央空调智能控制系统在公用建筑节能中的应用

蒙泉亮

摘要：经济的飞速发展，导致全球的能源紧缺问题越来越严重，需要人们在生活与生产中使用节能空调设备，减少对于电能的浪费情况。公用建筑，例如医院、商场等场所里面每天进出的人流量较大，为了使得置身于此类公用建筑内的人可以享受到优质的保暖、降温服务，需使用中央空调设备。由于此类设备的功耗率较高，长时间使用所需的电能较多，容易产生资源浪费问题，因此本文以中央空调智能控制系统为研究对象，分析设备的运行原理，以及该种空调系统的具体应用情况。

关键词：公用建筑；中央空调；智能控制系统；应用

节能减排是我国当前为了应对能源危机提出的口号，因此建筑单位在进行电气设备安装施工时，需要选择有着良好节能效果的中央空调进行应用，降低电能的消耗量。对当前公用建筑整体的耗能情况进行研究分析，可知中央空调的用电量远远多于其他电气设备，这就要求中央空调生产厂家在生产时进行智能控制系统的设计，使得空调在运行时可以根据外界的温度情况，进行频率的合理调节，减少空调保暖、降温时功率固定不变所致的电能损失问题。

1、中央空调智能控制系统控制原理分析

以往公用建筑内的中央空调多为定频，工作人员调节数据后设备会按照该数据长时间的运行，但是公用建筑内的人流量在不同的时间段内有着较大的差异，人流量较多时设备可以为人群提供舒适的环境，但是人流量一旦减少，仍然保持固定的温度，会造成能源的浪费问题[1]。因此智能化程度较低的定频中央空调设备无法发挥出节能的效果，因此在公用建筑内可以使用变频中央空调调节室温。该种空调的运行原理主要包括两个方面：

首先变频调速节能原理。通过公式（），计算中央空调使用时水泵的耗能、转速情况。公式中的Q、H、P分别用来表示水泵的流量、扬程、轴功率，n则表示水泵的转速。经过分析可知水泵运行时的转速与能耗量之间，呈现出正相关的关系。水泵消耗量较少时，表明此时空调转动所需的电能少。因此变频空调在对用电频率进行调节时，主要是通过对水泵转速有着良好控制作用的变频器实现的。借助于变频器的调节可以对较长时间运行的电动机产生的磁力进行控制，避免饱和后导致的电动机耗增多情况；同时变频器对于水泵电流也可以进行控制调节，减少水泵受到过大电流引起的异常，使得空调可以有效的发挥出降耗的作用。

其次冷冻水泵变频调速控制原理。空调中的冷冻水循环系统对于空调的正常运行意义重大，通过该系统中的冷冻水管、水泵共同发挥出降温、温度升高的目的。空调冷冻主机中的冷冻水经过流出、加压、热交换处理，最终在冷冻管道中的冷冻水会在建筑内部各个管道中进行流通，充分吸收建筑内部区域中的热量，以此来降低建筑内的温度[2]。水温升高的冷冻水之后会回流到冷冻主机中，重新变为温度较低的冷冻水。因此该种变化是根据室内温度情况作出的降温调整，变频调速下控制温度的效果非常好，而且变频器对于运行功率的调节，对功率本身不会产生较大的不利影响，空调整体的负荷量降低，应用在中央空调系统控制中有着理想的建筑室温降低的价值。基于该种控制原理下的控制方案具体为：将水温信号、压力信号，分别作为反馈、目的信号来控制空调的运行情况。设备管理人员在空调使用阶段，严密的观察设备的回水情况，如果回水的难度较大时，需要对压力信号进行提高处理，以此减轻回水慢所致的负荷量变大问题，进一步促使空调水泵转速的提升，使得压力和负荷处于平衡的状态。控制时需要使用变频器，在全闭环模式下来对冷冻泵电机进行切换控制，明确空调变频器工作时的最小频率[3]。之后还需要配备一块温度传感器，对于流经管道内部的水流温度值进行监测。工作人员根据测量的数据，控制调节变频器的功率。如果管道内部的冷冻水回流，监测数据值远远的高于之前冷冻水流出的温度时，此时变频器工作功率为最大值。此外，在具体的设备上还需要设置旁通电动二通阀装置，以此可以在水流量低于标准值、空调机组远转有异常时，启动该装置来保证最小的流量。

2、 智能控制系统的节能应用分析

在了解中央变频空调的控制结构与原理后，需要应用结构监控措施来实现节能的效果，具体的控制措施分为两个方面：

2.1变频控制系统

智能化的中央空调在发挥调节作用时，主要是通过辐射性控制方法来实现的。该控制系统中有中央、区域两个系统，在中央控制系统的控制下，将空调各个区域运转时的数据、参数、命令等信息进行有效的获得，同时中央系统可以对区域远转情况进行动态化的监控把握，以此来对建筑内部所有空调运行情况进行科学的控制。在功能方面，其中的中央控制系统包含有打印机，硬盘、CPU等硬件系统，软件系统，以此在各个结构的控制下实现对公用建筑空调使用区域的控制。区域控制系统中有现场控制计算机系统，其可以汇总中央系统监控下的所有信号数据，并可以及时传输到中央系统中，中央系统根据目的和反馈信号的具体表现，得出区域空调设备运行的命令，并再次通过计算机系统反馈到区域设备中。这两个系统之间实现信息的高质量、高效率传输，需要通过信号传输和网络系统来进行。该系统可以通过公用建筑内使用的宽带网络进行网络系统的设计，或者可以在建筑內使用系统网络将中央空调的各个系统连接起来进行控制[4]。

2.2技术措施

节能作用需要在技术措施的应用下实现，首先监控措施，可以对空调的运行质量性能、室内的温度值进行动态化的监控，中央和区域控制系统根据监控数据来对设备的变频功率进行大小控制调节，减少电能的浪费。其次是集中管理措施。中央控制系统可以对监控时的所有信息进行全面的分析，以此得出科学合理的控制命令，区域控制系统仅需要贯彻执行该命令便可以自动化的对设备运行功率进行调节，因此该项措施极大提高了功率分析的效率，控制下的空调节能作用显著。

结束语

目前很多的公用建筑在室内良好环境的构建中，均采用了空调设备，因此使用期间的电能浪费问题需要引起建筑使用者的重视，需应用中央空调智能控制系统对用电功率进行科学控制、调整。

参考文献：

[1]王良志，刘学勇，巴志强，陈阳.大型综合医院空调系统节能管理实践浅析[J].现代医院管理，2017，15（03）：8-10.

[2]刘一隆，吕刚.重庆某医院中央空调系统改造及评估[J].重庆建筑，2016，15（01）：9-12.

[3]吴学渊. 广州某医院中央空调系统制冷机房的节能改造研究[D].广州大学，2015.

[4]王桔林，曹兴隆，冯斌，陈敏.大型公共建筑中央空调能耗优化控制系统的方案应用与节能测试[J].智能建筑与城市信息，2013（07）：44-47.