浅谈变水量与变风量的中央空调节能控制策略

焦波

摘 要： 随着社会经济的快速发展，为了能够营造良好的室内环境，大部分建筑都开始采用中央空调对室内的温度湿度进行调节。但是由于中央空调系统所需要消耗的能源巨大，不仅会造成建筑工程项目的成本增加，而且也不利于实现节能减排、低碳环保、可持续发展的要求。所以针对这样的问题，必须保证对中央空调进行节能控制。通过中央空调的变水量与变风量进行相关的改进，促进中央空调节能控制的效果，保证中央空调节能水平不断提升，为节能环保的绿色建筑提供充分的保障。

关键词： 变水量节能子系统；变风量节能子系统；中央空调；节能控制策略

引言：伴随着社会经济的水平不断提升，人类对于自然资源的侵占也越来越严重。长此以往，很容易造成社会的能源资源濒临枯竭。为了实现社会经济可持续发展，保证人们的生活质量明显改善。必须要实现低碳环保、节能减排。通过对于中央空调进行节能控制，可以减少建筑行业的能源消耗，对于社会经济发展具有非常重要的作用。从目前来看，中央空调节能控制系统包括两种方案，一种是变风量节能系统，另一种是变水量节能系统，这两种节能控制系统都可以有效调度监测中央空调的运行状态。并且通过相关的软件，能够进行实时的数据分析。进一步实现自动化调节保证中央空调，实现节能减排的效果。

一、冷却水冷冻水变水量节能子系统

（一）冷却水和冷冻水系统存在的不足

大部分中央空调的冷却水泵电机容量都根据最大负载量的情况和安全系数进行确定，所以这样的设计无法根据季节变化和昼夜气温变化进行热量更换，从而造成电机容量超出了实际负荷加大了电机能源的消耗。但是由于交流电机转速不可调节，只能够通过改变节流阀的方式改变管道截面积来调节水流，这样很容易造成水流产生较大的阻力，进一步造成节流损耗，甚至会引起中央空调系统运行产生震动和噪音的问题[1]。冷冻水泵则是经过制冷机降温的冷冻水通过输送管道，输送到中央空调的各个出风口风机盘管组件，从而降低环境温度。由于冷冻水的流量与冷冻水泵的转速具有一定的关联，如果冷冻水泵转速越高，则冷冻水的流量速度也就越大，所以当冻水流经风机盘管组件的过程中，没有充分的时间将所有的冷却能量全部释放完就被重新的运送回制冷机中。这样的现象就很容易造成冷冻水泵电机的制冷效率明显降低，造成不必要的电能损耗和水源损耗。

（二）冷却水冷冻水系统的变水量节能控制改进措施

由于冷却水主要的作用就是为了凝气降温，保证制冷机的正常工作。所以只需要保证冷凝机正常工作，冷却水流量越小则产生的无用功就越少，这样也能够起到良好的节能效果，变水量节能子系统可以根据制冷系统的实际负荷能力，针对水泵进行有机调节，从而实现科学的管理中央空调水流量。所以如果能够调节冷冻水泵电机转速，并且通过实际的热负荷大小，调节冷冻水流量，能够保证冷冻水在风机盘管组件中停留的时间符合热量释放的时间，这样能够极大的减少冷冻水泵电机的功耗。通过冷却水冷冻水变量节能子系统，减少水能资源的消耗，成为目前中央空调节能控制方案中最重要的节能方式。冷却水冷冻水变量节能子系统包括两种控制方式，即自动控制和手动控制两种。

手动控制系统能够将空调的频率变化直接在工控机上进行设置，通过变频器实现科学变频的管理，保证在水泵供电的过程中进行科学的调节水流量。而自动控制系统则首先利用温度传感器对冷却水冷冻水的进出温度进行实时测量，并且输出20mA的标准电流信号，通过工控机设置的信号采集装置对标准电流信号进行接收，保证变频器能够按照电流信号的频率变化做出反应。在频率电压发生改变的情况下，工控机则会按照频率变化的指令采用经济的电源，替代原有的变频器用电。最终实现中央空调节电的效果，同时还能够保护水循环系统的稳定运行。

二、变风量节能子系统

（一）冷却风机存在的节能损耗问题

冷却塔是整个冷冻机组最重要的热交换设备，所以冷却风机主要就是针对冷却塔进行降温的作用，由于冷却塔设备容量，完全是根据夏季最大热负载的条件进行设定，但是在实际设备过程运行中，由于不同季节、不同气候以及不同的工作负载都会造成冷却风机的热销负载发生改变，甚至处于低热负载的情况下运行，这时很容易造成不必要的电能损耗[2]。

（二）风机盘管组件的变风量节能控制策略

变风量节能子系统，能够保证中央空调实时侦测房间内冷负荷能力，并且自动调节风机转速，从而达到节能减排的目的。通过针对风量的科学改变，能够实现风机的节能降耗，同时还能可以保证室内温度稳定均衡，通过风机盘管，针对独立房间进行变风量的控制。具有非常明显的优势，例如利用风机盘管变风量，节能子系统可以保证中央空调的总系统温度值与房间系统的温度相互独立，不会产生影响，所以能够针对不同房间，营造出不同的环境温度，其次。风机盘管变量节能子系统，还可以适用于大型的商场和超市，起到节能减排的目的。

风机盘管变风量节能子系统主要采用远端温度采集模块和单总线温度传感器装置，利用远程温度采集模块，针对各个房间的温度进行实时监测，并且通过单总线温度传感器，将采集到的温度信息实时传输到中央空调系统这样能够保证中央空调系统对不同房间进行不同的制冷平衡利用控制输出模块和小功率变频模块实现这风量的输出，并且针对各个空调房间的风机盘管进行独立控制，从而实现针对不同空间的温度设定，进行不同的风量调节，通常情况下，由于单总线传感器信号，能够由控制环节和测量环节进行输出，然后在转换器的作用下与上位工控机信号保持通信。由于中央空调系统过于分散，所以如果只采用热电阻，温度计以及热电偶等常规温度测量，仪器反而会增加中央空调系统的运行成本，所以在这样的情况下，必须要针对房间的温度检测单元进行科学合理的构建，通过分组的方式保证房间的控制系统变得简化，并且利用单总线技术实时灵活的特点，可以减少电路外接的过程，只需要一根I/O数据线，就能够实现数据传输和数据供电的效果，所以单总线技术也能够在中央空调系统中广泛的应用。

目前阶段中央空调温度必须进行严格的控制，所以很容易造成能源资源的浪费，为了有效地提高中央空调地节能效果充分的发挥，场地设备节能的作用，可以通过降低空调压缩机运行时间，降低空调除湿加湿的时间等方法，进一步提升中央空调的节能减排的运行。首先要根据季节的变化，如果在冬季时，中央空调的空调可以适当关闭空调机组的设备运行情况或者是运行天数，这样能够有效地节省电量在空调停机之后必须要针对区域内的空调进行保养。在夏季阶段，如果空调处于满负荷的运行状态，必须要加强对于冷凝器方面的清洁这样能够提高室外冷凝器的散热效果[3]。由于空调的除湿和加湿功能，必须要需消耗大量的电能，所以为了有效地实现节能减排的要求，必须要针对空调的除湿时间和加湿时间进行有效地管理，在冬季由于气候比较干燥，所以可以将是中央空调的相对湿度设置为40%，尽可能的减少，空调的加湿时间避免因为室内温度过高，出现凝结水，给中央空调的設备造成破坏。

结论：通过针对中央空调节能控制系统的变风量，节能子系统和变水量节能子系统进行深入分析，能够进一步为中央空调节能控制系统提供良好的改进方案，为人们提供更加舒适的室内温度。

参考文献

[1]朱小洁.浅谈中央空调智能控制系统在公用建筑节能中的应用[J].居业，2017（09）：109+111.

[2]贠涛，张会，杨涛.基于模糊控制的中央空调节能管理系统在医院中的应用[J].科技资讯，2017，15（26）：79+81.

[3]赵晓宇.浅谈氟系统中央空调安装调试的质量控制及节能优势[J].低碳世界，2017（15）：176-178.