中央空调节能控制工程应用实例

　　集中空调节能控制工程，就是综合应用自动控制、计算机、通讯等技术，通过对集中空调系统的优化运行治理和控制，使空调设备处于最佳状态，充分发挥其潜力，在满足工艺条件和使用要求的条件下，最大限度地减少能量消耗、降低运行用度，创造更好的经济效益。
　　一、工程概况
　　大连某学院图书馆总建筑面积约为28900m2，地上1层～4层，地下1层一2层。针对其功能的不同，分别采用集中一半集中式空调系统，地上1层一4层采用全空气空调系统，整个系统由9台组合空调机组组成，地下1层～2层采用风机盘管加新风空调系统，整个新风系统由2台新风空调机组组成。制冷站由两台离心式冷水机组，每台机组的额定制冷量为1 445 kW、3台冷水循环泵(二用一备)、3台冷却水循环泵(二用一备)、集分水器等组成。冷冻水经设在地下室的两台冷水机组集中处理后，由循环泵和集分水器送至每一层，各层又设有空调机组和风机盘管系统，在此进行热交换，将处理后的空气送进房间。
　　图书馆是学院进行教学、科研必不可少的重要组成部分，为保证在大楼内职员学习工作都有一个舒适的环境，同时大量书籍数据的保存对环境的温湿度也有较高要求，所以需要对空调系统进行良好地控制。
　　二、系统与设备的选型
　　在选择楼宇控制系统和产品时，首先从学院图书馆使用要求出发，同时也要考虑与其档次相符合，所选楼宇控制系统应做到可靠、先进、实用、经济。依据业主的要求，选择楼宇自控系统时必须具备：整个系统要具有最佳性能/价格比，又要兼顾运行的可靠性、系统的开放性、先进性、易用性和产品全面性。所以选用美国霍尼韦尔公司的D口 L 50oo系列产品，EBI建筑物自动化系统。

　　三、系统设计
　　由于大连地区年温差较大，良好的自动控制手段既可以保证舒适的环境，又可以大大降低能耗，因此精心设计空调自控系统非常重要。根据学院图书馆的建筑特点和应用功能，选择Honey.well的XL5000 EBI系统。该系统是目前世界上最为先进的高效能、集成化的BMS系统。本方案中中心控制室设在一层监控室内，可在主控室监控所有楼内的空调设备，采用DDC现场控制器组成集散式监控系统监控大楼内的11台空调机、9台热风幕及6台排风机。
　　四、监控功能
　　4.1 空调机组监控内容
　　1)室内温度检测。
　　2)室内温度控制。
　　3)预热控制。
　　4)联锁控制。
　　5)在冬季室外温度较低及夏季室外温度较高时在保证舒适度的条件下维持最小新风量及新回风的比例进行开度调节，在过渡季节开大新风阀，尽量利用自然风，达到节能的目的。
　　6)在表冷器后安装防霜冻传感器，自动控制送风机、新风阀、水量调节阀的状态，以防止盘管在低温下冻裂。
　　7)湿度控制。
　　8)中心对系统中各台设备所控空间的温度湿度进行设定。
　　9)过滤网的压差报警，提醒清洗过滤网。
　　10)风机运行状态监测，启停控制。
　　11)监测设备的手/自动状态。
　　12)编制时间程序自动控制风机启停，并累计运行时间。
　　13)系统将采集典型室外温湿度参数，供系统作最优启停控制与焓值控制及其他节能控制。各空调机组的参数设定值由中心站进行设定，由DIX;自动控制。
　　4.2 新风机组监控内容
　　1)室内温度检测。
　　2)送风温度控制。
　　3)湿度控制。
　　4)联锁控制。
　　5)在中心站上位机对送风温度进行监测和设定。
　　6)过滤网的压差报警，提醒清洗过滤网。
　　7)在表冷器后安装防霜冻传感器，自动控制送风机、新风阀、水量调节阀的状态，以防止盘管在低温下冻裂。
　　8)运行状态监测，启停控制。
　　9)监测设备的手/自动状态。
　　10)编制时间程序自动控制风机启停，并累计运行时间。
　　11)空调机组共享典型的室外温湿度，以供新风机组作最优的启停及节能控制。
　　4.3 电热风幕监控内容
　　1)在控制中心可控制热风幕启停，根据室外温度决定热风幕是否开启。
　　2)监测热风幕加热状态及风机运行状态。
　　3)累计热风幕的运行时间，进行能耗计算。
　　4)中心站用彩色图形显示上述各参数，记录各参数、状态、报警、启停时间(手动时)、其历史参数，且可通过打印机输出。
　　4.4 排风系统监控内容
　　1)控制排风机启停，保证室内空气新鲜度。
　　2)编制时间程序自动控制风机启停，并累计运行时间。
　　3)风机手自动受控状态、运行状态及故障状态监测。
　　4)中心站用彩色图形显示上述各参数，记录各参数、状态、报警、启停时间(手动时)、累计时间和其历史参数，且可通过打印机输出。

　　五、节能降耗措施
　　BAS的主要目的就是：节省运行能耗，进步系统治理水平。针对学院图书馆，采用以下措施。
　　5.1 公道设定参数
　　夏季适当进步室内温度设定时，冬季适当降低室内温度设定值。假如将夏季室温从24℃进步到26℃ ，冬季室温从20℃ 降到l8℃ ，全年冷负荷可节约冷量20%，热量30%。
　　5.2 最佳启动
　　在保证职员进进时环境舒适的条件下，提前时间最短为最佳启动时间。
　　5.3 公道利用新风
　　最小新风量：新风能耗在空调中占有很大比例，为满足图书馆内的环境要求，每人又必须保证一定的新风量。冬季室外温度较低或夏季室外温度较高，在图书馆开馆前进行室内预冷预热时，将新风阀全部封闭，这样在夏季月空调可减少4%，冬季可减少供热负荷的7%;而利用新风供冷是过渡季节的一种空调办法，在室外空气温度(Tn)降到送风温度(Ta)时，采用不开制冷机进行冷却的方法，当T0低于 时，将新风和室内空气混合，将温度即是 的混合空气送人室内。
　　5.4 负荷间隙运行
　　在满足舒适性要求的极限范围内，按实测温度和负荷确定循环周期与分断时间，通过固定周期性或可变周期性间隙运行某些设备来减少设备开启时间，减少能耗。
　　5.5 分散功率控制
　　尽量在电价低谷期使用用电设备，在电价峰值到来之前，封闭一些事先选择好的设备，以减少高峰功率负荷。
　　5.6 夜间循环程序
　　分别设定低温极限和高温极限，按采样温度决定是否发出“供热”或“制冷”命令，实现加热循环控制或冷却循环控制。在凉爽季节，夜间只送新风，以节约空调能耗。

　　六、结语
　　针对大连某学院图书馆集中空调系统进行了控制方案的设计，并给出了系统在软、硬件方面的具体配置，并由此得出以下结论。采用先进的、现代化的设备治理系统才能发挥楼内所有先进设备的先进性，否则一座现代化的大厦却配备了一个庞大的物业治理班子往手动操纵空调、电力等先进设备，那么这些设备则无先进性可言。节能和环保、精简机构是现代化经济的大势所趋，采用建筑自控系统完全符合这一潮流。
　　集中空调节能控制工程，就是综合应用自动控制、计算机、通讯等技术，通过对集中空调系统的优化运行治理和控制，使空调设备处于最佳状态，充分发挥其潜力，在满足工艺条件和使用要求的条件下，最大限度地减少能量消耗、降低运行用度，创造更好的经济效益。