基于模糊控制的中央空调节能管理系统在医院中的应用

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摘 要：近年来，我国医院发展速度逐渐加快，医院良好形象树立离不开模糊控制中央空调节能管理系统的有效应用，该系统不仅会节约能源，而且还会优化医院治疗效果，提高患者接受治疗满意度。本文首先对模糊控制进行了理论介绍，然后分析了中央空调节能管理系统，最后探究了这一系统在医院中的应用。

关键词：模糊控制 中央空调 节能管理系统 医院

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）09（b）-0079-02

现如今，我国在结合社会发展实际以及能源应用现状的基础上提出了能源节约战略，为了提高能源利用率，避免能源过度浪费，医院工作过程中应用模糊控制中央空调节能管理系统，有利于降低医院运行成本，有利于提高医院竞争实力。本文展开此方面的分析具有迫切性和重要性。

1 模糊控制基本介绍

模糊控制技术出现的时间较晚，它主要借助智能优势完成自动控制工作，适用于非线性系统、繁琐系统以及控制变性系统，该技术应用的理论基础为模糊语言变量、非清晰逻辑和集合论，目前，具有良好的应用效果，并且节能优势显著。模糊控制未应用之前，中央空调系统常由定流量掌控法构成和应用，根据实际需要有效调节水温即可，这种方法在应用的过程中具有操作便捷这一方面的优势，但应用不足也同样存在，具体问题表现如下：（1）运行期间会出现负荷多次变动这一现象，这在一定程度上会使系统出现运行故障，空调整体工作效果在参量变动的影响下逐渐弱化，进而热转化功能作用会随之下降，系统会消耗大量能源。（2）负荷频繁变化过程中，系统仍在规划状态下开启工作模式，不会适时调节冷媒流量，此时能耗量较多，能源浪费严重。（3）大功率水泵的无限制应用，在限定状态下快速运行，这不仅会破坏机械设备的完整性，而且还会增加设备运行故障，进而导致设备使用周期缩短[1]。

中央空调系统运行期间涉及的装置较多，主要有制冷机组冷凝器、冷却剂、末端装置、冷冻水、冷却装置、制冷剂、制冷机组蒸发器，并且系统运行过程较繁琐，影响系统有序运行的因素较多。除了上述涉及的装置因素之外，还包括大惰性、长时性、多变性，并且系统结构受多参量影响较大，系统结构较多变、参量间作用明显，并且参量影响显著。正常来讲，冷却水循环时间在13～26min，冷冻空间中安装多种传感器，一旦有负荷变动现象发生，系统信号并不能及時显示变化情况，应用以往系统对其进行跟踪式控制，所得达到的控制误差也会相应增大。之所以会出现这种现象，主要是因为该系统基于单参量、简便化的逻辑运算来运行，并且系统稳定性较差，控制效果在短时间内达不到预期。

模糊控制在空调系统中的适用性较强，并且能够实现良好的控制效果，其中模糊规则主要以实践经验为依据展开分析和判断，对于复杂问题，常以专家决策的方式予以处理。空调系统在模糊控制的作用下，需要全面监测控制特征，根据系统运行需要针对参数有效调节，以此实现参数合理协调、高效控制这一目标，同时，有利于空调系统优化。

2 中央空调节能管理系统分析

2.1 系统概况

针对系统进行能耗分析，机房能耗远远高于水系统能耗，系统内部设备在同一时间共同应用后，能耗使用情况为2972kWh/h，从中能够看出，采取有效的能耗控制、营造良好的治疗环境是极为必要的，在提高能源利用率的过程中，需要合理调整水泵频率，并对水泵流量有效掌控，以此提高空调系统的应用效果[2]。这一系统应用过程中具有复杂性特点，因此，这在一定程度上提高了技术水平，具体控制内容主要有：运行状态、冷机设备、主机、联动控制、冷却塔、系统协调控制、水泵、系统环节，在遵循相应控制要求的基础上，对其展开有序控制，有利于充分发挥节能综合效果，并且还会减少空调系统运行故障，能够为医院提供安全、稳定的运行环境，增加患者对医院的治疗信心，同时，有利于缓解医患矛盾。其中，水泵能源消耗量占总能耗的25%～30%，针对这一装置进行节能掌控，能够起到良好的能源节约效果。由于空调内部系统间各环节联系紧密，其中某一装置发生流量变化，那么相关装置也会发生温度改变，进而影响整体系统的能源消耗情况。最佳节能效果是针对空调系统整体性来说的，提高模糊控制应用率，完成整体控制效果，能够创造较多的能源收益。

2.2 系统构成

医院所应用的空调节能管理系统主要包括两方面，第一方面即集中管理系统，第二方面即节能控制系统，控制对象具体由五部分构成，分别为切换阀门、冷冻水泵、冷却塔风机、电制冷主机和冷却水泵。

医院针对中央空调进行设计时，需要全方面了解当地气象资料，掌握周围建筑物和医院建筑物的特点，同时，综合考虑能量的需求量，设计余量多留15%左右。其中，冷冻泵主要为水循环提供充足动力支持，输入功率在12～131kW，输出功率保持固定值；水冷风柜这一设备主要针对医院空气温度进行合理调节，以便提供充足动力为空气循环，限额功率为0.6～14kW，风机数量相对较多；冷却塔风机所提供的风力动力主要用来进行冷却水温度降低，输入功率为4～16kW，输出功率保持固定值不变；正常来讲，回风机限定功率值在3～54kW；动力能源设备的输入功率在102～998kW。

3 具体应用

医院空调系统年平均消耗电能为199.45万kWh，支出电费为218.5万元，应用模糊控制空调系统对其升级和改造，以此实现节能效果的全面分析。改造后的系统具有显著的自动化优势，并且能够对负荷运行情况具体掌握、准确计算，节能效果显著，节电率>34%。医院应用改造后的系统，每年电能消耗量为57.5万kWh，节约电费为62.31万元。

性价比分析：应用原有设计方案，根据系统配置说明，应用空调控制系统，与此同时，对其进行相应的变频掌控以及阀门控制，其中变频系统基础投资量为30万元，控制柜基础投资量为10万元，总计投资数量为40万元，应用模糊控制空调系统造价为110万元，其中不包括上述变频系统和控制柜投资。医院应用这一系统后，每年节能收益为55万元，因此，投资回收期为2.3年左右。

4 结语

综上所述，随着社会经济科技的不断进步，医院中央空调节能管理系统也在不断完善，这一系统在模糊控制技术的基础上进行应用实践，这不仅能够降低治疗失误，而且还能节约医院能源，充分发挥能源利用价值，这既符合社会发展需要，又能促进医院持续发展。此外，相关工作人员还应不断提高技术水平，提高先进技术在空调节能系统中的应用率，以此优化医院治疗质量，提升医院的治疗效果和社会影响力。

参考文献

[1] 余剑，胡兴兵.模糊控制在福州北站中央空调节能系统中的应用[J].黑龙江科技信息，2015（14）：120.

[2] 张刚，刘志坚，李德路，等.模糊控制在中央空调节能系统中的应用研究[J].智能建筑与城市信息，2014（12）：70-72.endprint