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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)計上存在“大馬拉小車”的現(xiàn)象，支付中央空調(diào)所用電費是用戶一項巨大的開支。對中央空調(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)機組是以滿足使用場所的最大冷熱量來進行設(shè)計的，而在實際應(yīng)用中絕大多數(shù)用戶在使用時，冷熱負荷是變化的，一般與最大設(shè)計供冷熱量存在著很大的差異，系統(tǒng)各部分90%以上運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)門開度的方式來調(diào)節(jié)水量和風(fēng)量，這種調(diào)節(jié)方式的缺點不僅是消耗大量能量，而且調(diào)節(jié)品質(zhì)難以達到理想狀態(tài)而導(dǎo)致空調(diào)的舒適度不良。
? ? ? 中央空調(diào)變頻節(jié)能控制器投資價值極高，用戶用于該產(chǎn)品的全部投資，可在很短的時間內(nèi)通過減少能耗支出予以回收。投資收益率根據(jù)日運行時間不同，在25—40%之間。 應(yīng)用交流變頻技術(shù)通過對中央空調(diào)的末端空調(diào)風(fēng)機箱、冷卻塔風(fēng)機、冷凍水/冷卻水水泵、甚至主機驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速等進行控制調(diào)節(jié)，從而使空調(diào)各子系統(tǒng)風(fēng)量、水流量等負荷工況參數(shù)按負荷情況得到適時調(diào)節(jié)，不但能改善系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)，達到閥門、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；更能達到節(jié)約大量電能，降低設(shè)備運行噪聲，延長設(shè)備使用壽命、減輕設(shè)備維護工作量及費用的理想運行效果。
? ? ? 通過變頻控制調(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%，主機系統(tǒng)可節(jié)電10%以上，總體系統(tǒng)節(jié)電可達40%左右。用戶可在設(shè)備投運后幾個運行期后，即可從節(jié)省的電費支出中收回投資。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)濟收益，還能達到節(jié)約能源消耗、有利于環(huán)境保護的社會效益。
節(jié)能改造原理功能
? ? ? 風(fēng)機泵類負載：P（負載）=Q（流量）×H（揚程），當(dāng)電機轉(zhuǎn)速從N降至N`時，流量Q，揚程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)電機轉(zhuǎn)速下降時，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，電機功率為15KW，當(dāng)其轉(zhuǎn)速為原來的4/5時，耗電功率為7.68KW，即耗電為原來的51.2%，節(jié)電48.8%，從而大大節(jié)約電能。
? ? ? 通常在設(shè)計中，空調(diào)冷凍、冷卻水泵設(shè)計揚程和流量比實際需要的揚程和流量高出很多，空調(diào)風(fēng)機的設(shè)計供風(fēng)量也比實際需要的風(fēng)量大，導(dǎo)致電能的嚴重浪費，而且用戶也無計可施，但利用我司節(jié)能裝置可適當(dāng)降低水泵電機運行頻率，從而降低轉(zhuǎn)速，使循環(huán)水流量恰到好處地與制冷量實時匹配，從而輕而易舉地將部分電能節(jié)約下來。特別是對長年運行在日夜變化，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)境條件去計算空調(diào)負荷，即以其最大冷（熱）負荷的1.1~1.5倍去確定空調(diào)主機及外圍設(shè)備的額定容量。然而由于氣候條件、環(huán)境溫度、使用時間、空調(diào)室內(nèi)人數(shù)等因數(shù)的變化，實際出現(xiàn)最大冷（熱）負荷的時間，每年不超過10h~20h。
? ? ? ?因此，中央空調(diào)系統(tǒng)的負荷，在大多數(shù)時間里都是遠遠小于額定容量的，只要啟動中央空調(diào)主機，水泵和風(fēng)機都在50HZ電源頻率下運行，也就是滿負荷狀態(tài)下工作，從而造成整個系統(tǒng)的能源利用效率低，浪費大量的能源，而且各泵長期處于高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)，機械磨損大，維護費用高，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)備通過對空調(diào)負荷的動態(tài)跟蹤，實時調(diào)節(jié)空調(diào)水系統(tǒng)流量和冷卻塔風(fēng)機的風(fēng)量，使其跟隨負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)負荷發(fā)生變化時，通過采集一組數(shù)值，經(jīng)模糊運算及時調(diào)節(jié)空調(diào)主機、各泵組和風(fēng)機的運行工作參數(shù)，從而改變空調(diào)主機工作狀態(tài)、冷凍（熱）水和冷卻水流量，改變冷卻塔風(fēng)機的風(fēng)量，確保空調(diào)主機始終工作在效率最佳狀態(tài)，使供回水和進出水溫度趨于設(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庫、模糊控制模型和模糊運算規(guī)則，形成智能模糊制。通過采集影響空調(diào)系統(tǒng)的各種參數(shù)，經(jīng)模糊運算，得出相應(yīng)的控制參數(shù)，這些參數(shù)被送至空調(diào)主機、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)，從而最終達到綜合節(jié)能的目的。