中央空调系统节能控制改造和节能降耗策略分析

中央空调系统节能控制改造和节能降耗策略分析

他国山,康凯星

兵团兴新职业技术学院 新疆巴音郭楞蒙古自治州铁门关市 841007

新疆龙源风力发电有限公司 新疆乌鲁木齐 830000

摘要:为了确保中央空调系统能够在极端天气长时间运行，以此来满足建筑的负荷需求，在设计过程中会留有一定富余量。但是在系统实际运行中，极度高冷负荷的状态属于偶然，并不常见，这就导致大量能耗的产生和能源的浪费。而在全球能源紧张的今天，节能降耗已然成为全球共同的发展目标。所以，优化完善中央空调系统，降低系统能耗，是顺应社会节能环保的发展理念、促进社会发展的必然趋势。基于此，本文从中央空调系统节能控制改造和节能降耗的意义出发，对中央空调系统进行了详细的分析，并提出了中央空调系统节能控制和节能降耗的措施。

关键词:中央空调系统；节能降耗；节能控制

随着科学的进步，中央空调系统的出现给人们带来了更加舒适的工作和生活环境。但在运行中央空调系统时产生了大量的能耗，是建筑能耗中非常重要的一部分。设计中央空调系统之初，主要是为了能够满足建筑在极端环境下的冷负荷，而在实际运行过程中，大多数时间都处在部分负荷运行状态之中。与此同时，受季节、室内人数等方面的影响，系统运行也会出现一定的波动，若系统无法根据实际情况进行适当调节，就会出现严重的能源浪费情况，同时也会给系统带来一定影响。目前全球能源问题越来越严重，节能环保已然成为全球的共识。而如何优化中央空调的控制系统，达成节能降耗的目的，成为非常重要的研究课题，更成为确保建筑行业能够持续发展的关键。

一、中央空调系统节能控制改造和节能降耗的价值

在建筑能耗中，空调系统的能耗是其中重要的组成部分，目前的空调系统所使用的均是不可再生能源，多以电力能源为主。中央空调系统在运行过程中需要的能源量较大，而在全球能源严重不足的情况下，能耗就成为了抑制中央空调系统发展的关键因素。与此同时，随着空调系统的正常运行，还会产生大量的硫化物和氮氧化物等多种污染物质，对环境造成了严重影响。所以，目前运行的中央空调系统已经无法满足社会的发展需求，节能降耗就成为了其发展的关键。现阶段所使用的中央空调系统需要消耗大量的能源，所以需要采取有效的措施实现节能降耗的目的，使现有的空调系统能够达到最佳的节能效果。据此，加强对现有中央空调系统的节能优化，有利用有效的降低系统的整体能耗，不仅可以实现节能降耗的目的，同时还有利于促进社会的发展，降低电力能源的投入，节约系统运行过程中需要的成本，进而提高整个系统的经济性[1]。

二、中央空调系统能耗分析

我国现阶段的中央空调系统仍旧以人工运行为主导，智能化控制系统配置较低，使得系统运行很难维持在合理区间内。而随着气候环境和建筑冷负荷需求的不断变化，人工管理就不足以满足冷负荷的需求变化，进而导致能源能耗高、利用率低。中央空调系统的高能耗问题除了系统自身运行产生的之外，还有使用不合理的因素存在。受建筑结构影响，室内采光、通风效果不理想，会扩大室外环境给室内温度带来的影响，使室内温度不稳定，系统就会出现能源浪费的情况，另外，受人们日常生活习惯影响，个人节能意识薄弱。中央空调系统在公共场所使用较多，服务范围较大，很多人的节能意识较低，没有形成关闭空调的习惯，这就导致了能源的不必要损耗。

三、中央空调系统节能控制改造和节能降耗策略

（一）节能控制改造策略

中央空调节能控制系统由现场监控层、运维监控层和硬件设备层三部分组成，其主要功能可以分为现场控制和监控软件两大部分。

现场控制可以从以下几个方面进行改造：首先是对相关数据进行实时采集，例如压力、室外温度、水温以及电动调节开度等，将数据数模转换之后进行传输；其次是及时检测二次侧循环水泵在运行时的状态，例如工程状态、工程情况等，使冷冻水循环泵实行变频运行，同时尽量降低运行数量；第三是随时检测室外环境，对末端负荷的变化情况进行分析；第四是按照实际情况，扩展控制器模块，实现远程联网之间的通讯，与此同时，利用以太网接口可以在应急时采取手动控制。第五是通过触屏在现场进行操作，一次进行实时监控[2]。

监控软件可以从以下几个方面进行改造：首先是远程监控，借助系统原理图的方式来保证良好的可视化界面，并对冷源系统在实际运行过程中产生的各项参数进行实时监测，通过界面可以直观的看到系统在运行期间的压力、用电量、室内外温度、供水回力以及用冷量等方面的数据，同时对设备的参数、启停等方面可以进行在线远程控制。其次是在能耗分析中，需要对冷源系统在运行过程中的用冷量和用电量等进行实时监测并做出统计分析。第三是在节能控制方面，需要依据不同功能区的实际情况来设置设备的启停时间和温度，并随着室内的需求变化对供水温度和二次侧循环泵的工作频率进行调节，监测最不利的回路系统产生的压差，采取相应的算法来对系统是否满足回路要求进行判定，并做出相应的反应。第四是在报警提示方面，当参数超出所设置的阈值、网络通讯出现异常以及能耗超过限定值等情况时能够及时报警，并实现故障问题信息的记录。第五是数据查询和导出方面，主要是对系统能耗、设备状态、控制参数等相关数据的详细记录，并绘制成报表以便于查询和导出。第六则是在权限管理方面，需要根据角色不同而设置相应的权限，例如管理人员、操作员以及维修员等因为岗位不同所需要匹配的权限也各不相同，同时还需要将用户权限控制在最小化范围内，以确保系统操作的安全性和便捷性。与此同时，还需要在此功能中设置相关的帮助功能，可以再找查询操作方法并提供参数设置和系统设置帮助。

    通过优化和改造中央空调节能控制系统，可以实现根据实际需求在系统控制界面中对设备管理、系统管理、能耗监测、运行管理、故障报警以及帮助等功能进行远程、停止以及应急等的状态设定。

（二）有效节能降耗策略

（三）    首先是在建筑设计时加强其节能性。将窗墙比控制在合理的范围内，保证室内采光的情况下尽量降低墙窗比，使外窗耗热量降低，进而降低建筑对冷负荷的需求。与此同时，还需要加强门窗的气密性，将室内换气的频率下降到0.6次/h，这样就可以将建筑的冷能耗降低8%左右，所以，气密性良好的门窗和密封设置同样也能够起到降低建筑冷负荷需求的作用，除此之外还有加强建筑外墙的保温，使用适当的保温材料，使室内的舒适度提高，以此来降低对中央空调的需求频率[3]。

（四）    其次，加强对节能降耗重要性的宣传，提高相关使用者自身的节能降耗意识，使他们能够真正认识到节能降耗的重要性,自觉的参与到节能活动中来，养成节能的好习惯，进而提高对系统能耗的控制。与此同时，在管理方面，作为相关管理人员，还可以通过功能分区的方式来实现节能控制，根据建筑的需求情况，合理划分不同的功能区域，并根据人流情况和空间大小控制环境的温度，避免能耗浪费。

四、结束语:

    综上所述，加强对中央空调系统的改造控制，不仅能够提高系统的经济性，而且在社会可持续发展方面同样具有非常重要的意义。通过优化改造系统的节能控制，解决目前中央空调系统在能耗和自动化等方面存在的问题，加强系统的控制管理，降低系统在运行过程中的能耗，实现节能降耗目的的同时，为系统的稳定运行奠定基础。

五、参考文献:

[1] 白亚梅.中央空调系统节能改造设计[J].电子世界,2021(06):162-163.

[2]覃京翎.中央空调系统节能改造与节能效果分析[J].中国设备工程,2022(06):133-134.

[3]金明堂,蔡建清.中央空调系统节能控制策略概述[J].智能建筑,2021(12):67-69.