淺析新型中央空調節(jié)能系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)-科技論文

一、新型中央空調節(jié)能技術基本原理
1、中央空調系統(tǒng)的基本組成
目前，我國廣泛使用的中央空調通常由三個部分組成，分別是空調末端裝置、空調水管網(wǎng)系統(tǒng)和制熱、制冷站，其中空調末端裝置又由新風機組、風機盤管和空調機組三個部分組成。新型中央空調系統(tǒng)的能耗設備主要包括：風機拖動系統(tǒng)，即冷卻塔風機和室內風機；冷卻泵系統(tǒng)，由多個水泵組成；冷水機組系統(tǒng)，即中央空調主機。
新型中央空調中變頻系統(tǒng)的主要控制依據(jù)為：新型中央空調系統(tǒng)通過兩個水循環(huán)系統(tǒng)來實現(xiàn)外部的熱能交換，而水循環(huán)系統(tǒng)的進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)的進出水溫差來控制其流動的速度，以此達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、中央空調節(jié)能系統(tǒng)的基本作業(yè)原理
使用冷卻風機變頻系統(tǒng)、冷卻泵變頻系統(tǒng)和冷凍泵變頻系統(tǒng)，對冷卻水和冷凍水的溫度進行自動檢測，從而自動調節(jié)冷卻風機、冷卻水泵和冷凍水泵，使這些部分能夠以最經(jīng)濟、最適合的狀態(tài)繼續(xù)運行，而且還可以盡量避免熱能在循環(huán)過程中所產(chǎn)生的浪費問題。
二、新型中央空調節(jié)能系統(tǒng)
1、新型中央空調節(jié)能系統(tǒng)簡述
新型中央空調節(jié)能系統(tǒng)以變頻控制為基礎，采用模糊控制和優(yōu)化控制原理等各種控制技術和理論，結合機電一體化和計算機技術等結合成為一個更加智能的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠按照空調主機基本的運行狀況和末端的負荷變化情況，從而對中央空調循環(huán)水系統(tǒng)的各項參數(shù)形成完整、自動的控制和采集，使該系統(tǒng)的冷媒流量能夠與負荷量進行同步的變化。另一方面，還要優(yōu)化和改進中央空調系統(tǒng)主機的基本運行環(huán)境，以實現(xiàn)最大幅度減少系統(tǒng)能源消耗的節(jié)能目標。
從中央空調系統(tǒng)的具體運行來說，需要結合計算機和機電一體化技術，在模糊控制和最佳控制理論的基礎上，實現(xiàn)對中央空調系統(tǒng)運行的閉環(huán)控制和動態(tài)監(jiān)控，在空調的主機中使用變流量代替原有的定流量運行方式，以達到使空調的末端負荷需要與冷媒流量同步變化的目的?？照{系統(tǒng)在每種符合條件下，都能夠既實現(xiàn)最大中央空調系統(tǒng)的節(jié)能，又保證系統(tǒng)的有效性和舒適性。
2、負荷隨動節(jié)能控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對中央空調系統(tǒng)中的所有部分全面控制，并利用系統(tǒng)技術實現(xiàn)各個子系統(tǒng)在功能、邏輯和物理上的聯(lián)系互通，使所有子系統(tǒng)能夠實現(xiàn)相互之間的資源共享和信息綜合，并且能夠在同一網(wǎng)絡平臺上進行統(tǒng)一管理和集中控制。按照制冷參數(shù)和系統(tǒng)運行狀況的變動，利用控制器實現(xiàn)空調系統(tǒng)參數(shù)的動態(tài)調整，保證空調系統(tǒng)能夠在最優(yōu)狀態(tài)上進行運作，提高主機的運轉效率。
當中央空調系統(tǒng)水系統(tǒng)和主機不再最佳運行狀態(tài)時，控制器能夠按照所收集的數(shù)據(jù)參數(shù)，計算出最優(yōu)的系統(tǒng)控制參數(shù)，并將該參數(shù)進行輸出，從而形成對系統(tǒng)的動態(tài)調整，以保證系統(tǒng)主機能夠在所有符合條件下創(chuàng)造最優(yōu)運行環(huán)境，保證主機運行狀態(tài)的優(yōu)化。
3、中央空調的專家管理系統(tǒng)
新型中央空調系統(tǒng)作為一個大型的集成系統(tǒng)，內部的運行狀況極為復雜，用戶配置系統(tǒng)也十分靈活，需要進行數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)管理和運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)集成技術為基礎的專家管理系統(tǒng)恰恰可以完成這一任務，專家管理系統(tǒng)主要由五個子系統(tǒng)結合而成：第一，管理系統(tǒng)，主要用于為管理者和系統(tǒng)建立管理平臺和提供信息。第二，數(shù)據(jù)分析，用于記錄系統(tǒng)運轉所產(chǎn)生的各項參數(shù)，并經(jīng)過分析統(tǒng)計后，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、主機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)運行數(shù)據(jù)，使用圖形軟件來對系統(tǒng)實行實時地動態(tài)控制和監(jiān)測。第四，運行策略，針對用戶個性化的需求和特點，為系統(tǒng)良好運行提供靈活的策略選擇，主要涉及質量控制、聯(lián)動控制和系統(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)連接方式與控制對象模式。
在中央空調中使用專家管理系統(tǒng)后，操作者可以在計算機上實現(xiàn)對各個子系統(tǒng)的實時監(jiān)管和控制，以及對建筑物內外部濕度、溫度、不同樓層之間空氣質量、溫度、冷卻、冷凍水溫差、壓力、設備能耗等各個方面的數(shù)據(jù)參數(shù)的實時采集與調整，從而有效地減少了系統(tǒng)盲目運行狀況。同時，能夠使管理者利用計算機網(wǎng)絡對整個中央空調運行情況實現(xiàn)監(jiān)控，提高管理水平。二、總結
綜上述，經(jīng)過原理設計分析和實踐的證明，在新型中央空調中設計節(jié)能系統(tǒng)不僅能夠有效運行，而且具有較高的實用性和廣泛先進性，該系統(tǒng)節(jié)能效果較好，基本能夠滿足建筑物空調系統(tǒng)節(jié)能的需要。同時，中央空調系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性也能夠得到保證，對于配置有中央空調系統(tǒng)的建筑物具有使用價值，在中央空調系統(tǒng)中具有較大的發(fā)展空間和使用前景。