探析中央空調(diào)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行節(jié)能優(yōu)化策略

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1、探析中央空調(diào)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行節(jié)能優(yōu)化策略湖南省人民醫(yī)院410005摘要：木文就中央空調(diào)系統(tǒng)在內(nèi)、外條件發(fā)生變化時(shí)，如何提高空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，改變自身運(yùn)行調(diào)節(jié)方式以進(jìn)行運(yùn)行工況的適時(shí)轉(zhuǎn)換，到達(dá)中央空調(diào)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的節(jié)能目的，提出相應(yīng)策略。關(guān)鍵詞：中央空調(diào)系統(tǒng)；動(dòng)態(tài)運(yùn)行；節(jié)能；優(yōu)化策略引言能源的發(fā)展應(yīng)優(yōu)先于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，維持能源的增長(zhǎng)率，是保證經(jīng)濟(jì)穩(wěn)增長(zhǎng)的動(dòng)力，新常態(tài)下的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)要求降低能耗的同時(shí)維持社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。然而在全球經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的今天，對(duì)于能源需求量的U益增長(zhǎng)使得能源匱乏、環(huán)境惡化情況嚴(yán)峻。因此，節(jié)能問(wèn)題就成了各領(lǐng)域的重要議題，節(jié)能減排的綠色發(fā)展理念具有

2、重要性和緊迫性，對(duì)于空調(diào)行業(yè)來(lái)說(shuō)亦不例外，節(jié)能成了空調(diào)行業(yè)不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢(shì)。一、中央空調(diào)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行中的能耗1、主要耗能設(shè)備中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中涉及五種流體的輸送設(shè)備，分別驅(qū)動(dòng)著系統(tǒng)中的五個(gè)流體循環(huán)，作為持續(xù)制冷的循環(huán)系統(tǒng)，它們是末端風(fēng)機(jī)、冷凍水泵、壓縮機(jī)、冷卻水泵、及塔風(fēng)機(jī)。其中智能機(jī)等制冷設(shè)備能耗占了總能耗的40%左右，水泵等輸送設(shè)備能耗占了總能耗的20%作用，末端用冷設(shè)備能耗占總能耗的40%左右。設(shè)備的能耗主要與空調(diào)運(yùn)行時(shí)間、空調(diào)負(fù)荷時(shí)所輸送的流體流量與揚(yáng)程及機(jī)械設(shè)備的效率等因素有關(guān)。2、制冷機(jī)組的運(yùn)行效能低所增加的能耗當(dāng)制冷系統(tǒng)中的冷凝溫度過(guò)高吋，壓縮機(jī)

3、排氣壓力高且溫度隨之升高,不僅影響壓縮機(jī)的安全運(yùn)行，還可能降低制冷裝置的運(yùn)行效率，從而增加了能耗。此外，制冷機(jī)組的操作上出現(xiàn)失誤也可能造成空調(diào)能耗的增加，例如在開(kāi)機(jī)前未關(guān)閉無(wú)需開(kāi)啟的進(jìn)水閥造成冷卻水的竄水現(xiàn)象，冷卻水流量減少而增加了冷凝壓力，耗電量增加的同吋降低了制冷效果，還容易引起設(shè)備的損壞。3、空氣濕度、溫度等外部條件增加的能耗建筑物周邊氣候條件，如空氣濕度、溫度及陽(yáng)光照射程度等對(duì)建筑暖通空調(diào)體系具有較大的影響，濕度過(guò)高或者濕度偏低都會(huì)增加空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷，從而加大暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗，溫度的高低直接影響暖通空調(diào)參數(shù)的設(shè)定，不合理的參數(shù)設(shè)定會(huì)縮短空調(diào)壽命、降低暖通

4、性能，從而增加能耗。4、操作不規(guī)范所增加的空調(diào)能耗在中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，存在部分操作及日常管理人員沒(méi)冇經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)或缺乏熱力學(xué)理論、制冷空調(diào)理論等專業(yè)知識(shí)，操作過(guò)程不規(guī)范，例如最常見(jiàn)的開(kāi)機(jī)與停機(jī)操作，沒(méi)奮遵循相應(yīng)的操作準(zhǔn)則，難以保證中央空調(diào)運(yùn)行效能及使用壽命。二、中央空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的數(shù)學(xué)模型不論是空調(diào)房間的設(shè)計(jì)溫度、空調(diào)系統(tǒng)的耗能設(shè)備，還是空調(diào)制冷機(jī)組的能耗增加，都需要研究中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行工況，從相應(yīng)環(huán)節(jié)提出節(jié)能策略。中央空調(diào)系統(tǒng)的研宄是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，因?yàn)榭照{(diào)房?jī)?nèi)的各項(xiàng)參數(shù)受太陽(yáng)輻射、室內(nèi)外溫度、室內(nèi)照明、建筑材料等多重因素的影響，我們需要采取建立空調(diào)

5、房數(shù)學(xué)模型的方式，簡(jiǎn)化各項(xiàng)影響參數(shù)，將房間看作單容對(duì)象，忽略其內(nèi)部蓄熱量及氣體流動(dòng)，并且假設(shè)內(nèi)部溫度分布均勻。在這樣的前提下，分別建立了定風(fēng)量方式、變風(fēng)量方式下的空調(diào)房數(shù)學(xué)模型。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)以定風(fēng)量方式進(jìn)行送風(fēng)時(shí)，由水系統(tǒng)調(diào)節(jié)送風(fēng)狀態(tài)，風(fēng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度與濕度，保持送風(fēng)量的恒定，但送風(fēng)的溫度處在動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中。分析空調(diào)系統(tǒng)基本原理及房間的熱特性后，忽略恒溫室純滯后的影響，空調(diào)以定風(fēng)量方式送風(fēng)時(shí)，空調(diào)房間數(shù)學(xué)模型為：（T1：空調(diào)房間的吋間常數(shù)；Δtn：輸出信號(hào)，即空調(diào)房間的輸出參數(shù)；Kc、Kd:恒溫室調(diào)節(jié)通道和干擾通道的放人系數(shù)；ΔL、&Del

6、ta;Qf：輸入信號(hào)，分別表示調(diào)節(jié)作用和干擾作用。）相同條件下，空調(diào)以變風(fēng)量方式送風(fēng)吋，恒溫室調(diào)節(jié)通道的傳遞函數(shù)為:由此可見(jiàn)，當(dāng)送風(fēng)量相同時(shí)，兩種送風(fēng)方式下的空調(diào)房間的吋間常數(shù)定風(fēng)量和變風(fēng)量?jī)煞N送風(fēng)方式下的空調(diào)房間的時(shí)間常數(shù)T1相同，求出定風(fēng)量方式下的特性參數(shù)就能求出變風(fēng)量方式下的特性參數(shù)。通過(guò)直觀、易懂的數(shù)學(xué)表達(dá)方式，簡(jiǎn)化空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的影響因素，分別解析出中央空調(diào)的節(jié)能策略。三、中央空調(diào)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行節(jié)能策略不同送風(fēng)方式下的空調(diào)系統(tǒng)的特性，主要體現(xiàn)在干擾性、調(diào)節(jié)對(duì)象特性、溫濕度的相關(guān)性、多工況運(yùn)行及轉(zhuǎn)換控制及系統(tǒng)整體控制性等。干擾性主要來(lái)自房間外部條件（氣溫、太陽(yáng)

7、輻射等）和內(nèi)部條件（屋內(nèi)設(shè)備、照明、人員等）的變化，空調(diào)自控系統(tǒng)為了克服這些干擾因素以維持空調(diào)房間的溫、濕度與空氣品質(zhì)，其控制效果受到空調(diào)系統(tǒng)的合理性及空調(diào)的對(duì)象特性影響?？照{(diào)的運(yùn)行方式（工況）需要根據(jù)變化的條件進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)與轉(zhuǎn)換，從整體上控制空調(diào)房間的溫、濕度，將系統(tǒng)中的各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置、調(diào)節(jié)到一個(gè)運(yùn)行效能與節(jié)能雙重實(shí)現(xiàn)的最佳運(yùn)行狀態(tài)。一是優(yōu)化中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。從設(shè)計(jì)方案上對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，主要可以通過(guò)選擇合理的冷熱源設(shè)備、利用蓄冷空調(diào)系統(tǒng)、利用變頻技術(shù)等方式進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化。冷熱源配置方式主要可以用熱泵機(jī)組和溴化鋰吸收式機(jī)組等，具冇能效比低，達(dá)到省電節(jié)能效

8、果；近年普