中央空调的节能方案

中央空调的节能方案（推荐8篇）

中央空调的节能方案 篇1

在建筑能耗中，中央空调能耗一般占到了40%——60%的比例，因此如何有效降低空调能耗就成为建筑节能的重中之重。

中央空调的节能可通过以下两种方法进行：

（1）管理节能：在保障建筑物舒适的前提下，通过对行为的约束管理或通过调整设备的不合理运行状态来达到节能的目的。

（2）技术节能：技术节能是通过先进的科学技术，通过对建筑物内用能设备的改进来达到节能的目的，技术节能有两种方法，一种是提高用能设备的效率，另一种是通过技术手段设备的调整运行状态，从而避免不必要的能源浪费。

总之，要想真正是实现建筑物的节能不仅要利用技术有段进行节能改造，而且还必须配合有效的管理节能手段，只有两者有效的配合才能达到节能的最大化。

一、管理节能

目前我国建筑内的中央空调系统大部分设计都趋于保守，存在配置过大，管理不便的现象，空调设计很少从节能的角度来进行考虑，这种状况无疑增加了中央空调的能耗。为了达到节能的效果，需要做到“功能适当，运行合理”，在保持舒适度的前提下，尽可能地降低能耗，同时应该有切实可行的管理手段，使得系统运行科学、合理，操作简单、方便。

要实现对重要空调的管理节能我们必须首先能够找到空调系统存在哪些能耗浪费的地方，设备存在怎样的不合理运行状态等，只有找到了原因，我们才能够找到相应的解决途径，因此，要想实现中央空调系统的节能，就必须对中央空调的系统进行节能诊断。

1、主机

空调主机是空调系统中装机容量最大的设备，物业部门一般对其维修保养都很重视，基本能做到运行状况的连续记录，但是记录数据往往没有用于指导设备的高效运行，为了有效地对中央空调进行诊断，我们可以根据运行记录的数据对系统存在的问题做出诊断。

在一般的电制冷主机运行记录表中，都会记录主机的蒸发温度和冷水出水温度，一般对于水冷方式的主机来说，蒸发温度要比出水温度低3——4℃，实际值若超出这个数值，则说明蒸发器或制冷剂有问题，应注意检修。同时，一般冷凝温度要比冷却水出水温度高2——4℃，若实际运行情况超出此值，大多是主机的冷凝器有问题，应注意及时清洗。

在实际的运行中往往出现这样的情况：冷水的供回水温差在2——3℃之间，说明空调末端符合不大，但是冷却水出水温度很高，且冷凝压力很高，导致主机的负荷在90%以上。这种情况基本是冷凝器出了问题，在进行及时清理后，主机的负荷会大幅度下降，节约大量的能耗。

另外，通过记录主机的冷冻水流量、供回水温度，及压缩机电流等参数的监测，我们就可以计算出主机的性能系数cop，并可以对主机的运行效率有一个大致的判断。如果主机的运行效率过低，将会导致能源的浪费，对此应该找出原因并加以改善。

对主机的节能诊断，还要观察不运行的冷冻机的水阀是否关闭，若阀门不关将会导致回水箱的部分热水经过该主机旁通到了供水箱，在供水箱内发生了冷水跟热水混合的现象，这样将会导致大量的能源浪费。

同理，冷冻水分水箱和集水箱之间的旁通阀若处于未关状态，或者存在一台冷机对开两台冷冻泵的现象时，也会出现冷热水混合的现象，导致能源的浪费，这个问题应引起我们的注意。

2、冷却水

在实际的冷却水运行中往往存在着不运行冷却塔的阀门不关的情况，这样造成的后果是热水经过该冷塔后与其他正常运行的冷却塔的冷水混合，进入了主机，导致主机冷凝器的进水温度偏高，主机的cop减小，主机的能耗增加，浪费大量能源。解决该问题的办法是将不运行的冷塔的进出水阀门关掉。

另外，通常吸收式空调主机因真空度降低或制冷剂污染造成制冷剂效率降低；冷却塔常因失修（如布水轮不转动）导致散热效率下降，主机或冷却塔的效率是否降低可按下述方法大致鉴别：

（1）主机输出制冷量减少（冷冻水运行供水温度大于设置温度）；

（2）冷却水进水温度高，主机曾报警，冷却水进出口温差小于5℃；

（3）冷冻水供水温度高，末端用户曾报热投诉，冷冻水供回水温差小于5℃。

如果主机或冷却塔出现了效率降低的情况，就应及时维修，以免造成能源浪费。

3、冷冻水

目前的冷冻水系统中，往往存在着水泵选型过大的问题，造成的结果是，一方面功率偏大造成能耗的浪费，另一方面是水泵偏离标准工况运行，导致水泵长期工作在低效区，水泵效率偏低导致能源的浪费，此种情况解决的办法是更换水泵或者采用变频调速的手段来实现节能。

冷冻水管路如果存在水力不平衡问题将会使整个系统的能耗增加。一般空调运行中存在一个误区，认为空调末端效果差是由于总水量偏小，所以往往会通过增加水泵开启台数或者换大流量水泵来解决。但实际的原因大多是由于工程竣工后空调水系统从未做过水力平衡，导致部分末端数量不足，而部分末端水量过剩，而工作人员往往为了满足水量不足这部分末端的换热要求，只能增大总水量，从而使得其他末端的水量变大，白白浪费了一些能源。

因此，冷冻水流量分配诊断内容应该为测量系统各分支的冷冻水量和进回水温度，从而判断各分支冷量的提供情况，一次判断系统是否存在水力不平衡现象。

对水力不平衡的解决方法是：找出水力不平衡的原因，如果是因为个别风机盘管支路堵塞，可对此修复；若因局部末端负荷水压不足，应考虑采用调整水力平衡调节阀或增加小型管道泵的可能性。

二、技术节能

以上介绍的是通过行为管理来达到节能的目的，事实证明这是一种最简单有效的节能方式，在某种程度上可以达到一定的节能效果，但是管理节能的方式也有一定的局限性，因为它不能从根本上解决中央空调所存在的巨大能源浪费问题。

一般来说，中央空调系统的设计通常按建筑物所在地的极端气候条件来计算其最大冷负荷（或最大热负荷），并由此确定空调主机的装机容量及空调水系统的供水流量。然而，实际上每年只有极短时间出现最大冷负荷（或最大热负荷）的情况。因此，中央空调系统在绝大部分时间里，都是在部分负荷（远小于其额定容量）条件下运行。据统计，实际空调负荷平均只有设备能力的50%左右，因而出现了“大马拉小车”的现象，这无疑造成了大量的能源白白浪费。

另一方面，空调负荷又具有变动性。由于受季节交替、气候变幻、昼夜轮回、使用变化及人流量增减等各种因素变化的影响，中央空调系统的负荷具有起伏变化和不恒定的特点。如果中央空调的运行方式不能根据负荷的变化而调节，始终在额定容量（即满负荷状态）下运行，势必造成巨大的能源浪费。

随着科技的发展，现在，不少空调主机已能够根据负荷变化自动随之减载或加载，但输送空调水（冷冻水和冷却水）的水泵如果不能跟随负荷的变化做出相应的调节，始终在额定功率下运行，仍然会造成输送能量的很大浪费。

目前，国内的中央空调系统，由于没有先进的技术手段支持，基本上都采用传统的定流量控制方式，即空调冷冻（温）水流量、冷却水流量和冷却风风量都是恒定的。也就是说，只要启动空调主机、冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机都在工频状态下运行。

定流量控制方式的特征是系统的循环水量保持定值不变，当负荷变化时，通过改变供水或回水温度来匹配，定流量供水方式的优点是系统简单，不需要复杂的控制设备。但这种控制方式存在以下问题：

（1）无论末端负荷大小如何变化，空调系统均在设计的额定状态下运行，系统能耗始终处于设计的最大值，能源浪费很大。

（2）舒适型空调系统是一个多参量、非线性、时变性的复杂系统，由于末端负荷的频繁波动，必然造成系统循环溶液（载冷剂、冷却剂、制冷剂溶液）的运行参量偏离空调主机的最佳工作状态，导致主机热转换效率（cop值）降低，系统长期在低效率状态下运行，也会增加系统的能源消耗。

为了解决中央空调的能源浪费问题，社会各界都已开始研究中央空调系统的节能途径，希望通过先进的技术手段来实现节能。目前主要的节能控制思想主要有以下几种：

1、水泵变频节电

直接在水泵电机前加装变频器通过人工调整频率，去除水泵余量而节能。

2、简单pID变频控制

利用压差或温差作为控制参量，采用pID（比例、积分、微分）算法控制变频器工作频率，使水泵流量跟随负荷变化，从而达到水泵节能的目标。

（1）恒压差控制

中央空调冷冻水系统的恒压差控制原理图

在冷冻水系统供、回水总管间设置水力压差传感器，通过检测压差△p控制变频器，为水泵提供变速调节。

其控制原理是以保持冷冻水供、回水压差的恒定为依据，来调节用户侧冷冻水的供水流量，从而达到节能的目的，其控制过程如下：

当空调实际负荷减少时，随着末端众多二通阀的关闭，冷冻水供、回水压差会增大（偏离了设定值），压差传感器检测出压差的变化后，将信息传送到变频器，变频器的输出频率随之降低。是冷冻水泵电机转速降低，供水流量减少，使冷冻水供、回水压差减少并回到设定值，系统用户侧进入低流量状态。由于水泵电机转速降低，从而达到节约电能的目的。

反之当空调实际负荷增加时，随着末端众多二通阀开启，冷冻水供、回水压差会变小（偏离了设定值），压差传感器检测出压差的变化后，将信息传送到变频器，变频器的输出频率随之升高，使冷冻水泵电机转速提高，高水流量增加，是冷冻水供、回水压差增大并重新趋于设定值，系统用户侧进入新的流量运行状态。

（2）恒温差控制

中央空调水系统的恒温差控制原理图

在水系统供、回水总管上分别设置温度传感器T出和T入，通过pLC检测供、回水温差△T的变化来控制变频器，为水泵提供变速调节。

其控制原理是以保持供、回水温差的恒定为依据，来调节用户侧水系统的供水流量，从而达到节能的目的。其控制过程如下：

采用恒温差对空调系统的水泵电机进行控制，它根据需要设定水系统的正常工作温差，并给出最高和最低的运行水温差，在此范围内，可人工调节所需的运行温差。

当空调实际负荷减少时，随着末端众多二通阀的关闭，水系统供、回水温差会变小（偏离了设定值），pLC检测出温差的变化后，经比例积分微分（pID）运算并控制变频器的输出频率随之降低，使水泵电机转速降低，供水流量减少，使供、回水温差增大并回到设定值，系统用户侧进入低流量运行状态，由于水泵电机转速的降低，从而达到节约电能的目的。

反之，当空调实际负荷增加时，随着末端众多二通阀的开启，水系统供、回水温差会增大（偏离了设定值），pLC检测出温差的变化后，经pID运算并控制变频器的输出频率随之升高，使水泵电机转速提高，供水流量加大，使供、回水温差减小并重新趋于设定值，系统用户侧进入新的流量运行状态。

以上所述的恒压差和恒温差控制方式都是依据单参量数据采集对系统进行比例、积分、微分（pID）控制。pID历史悠久、原理简单、使用方便、投资较低，在工业控制领域获得了极好的应用，具有较好的控制效果。但中央空调系统是一个十分复杂的系统，这种以压差或温差作为控制效果参量的pID调节，在中央空调控制中存在较大的局限性，主要在于：

没有全面采集空调系统的运行参数，也没有对空调系统各个环节进行全面控制，系统设计是有局限性的、不完整的，不可能实现系统综合优化与最佳节能。

比例积分微分（pID）控制中最重要的工程参数比例系统K、积分时间常数TI和微分时间常数TD，一旦选定后，如果人不去调节，它是不定不变的，不可能跟随受控参量的变化而自动调整。也就是说，工程参数整定之后，就用同一种参数去对付各种不同的运行工况。实际上，中央空调系统是一个时变性的动态系统，其运行工况受季节变化、气候条件、环境温度、人流量等诸多种因素的综合影响，是随时变化的，且始终处于波动之中。因此，静态参数的pID控制方法不可能达到最佳的控制效果。

pID工程参数的整定在很大程度上依赖于精确的数学模型，而中央空调系统是一个多变量的、复杂的、时变的系统，其过程要素之间存在着严重的非线性，大滞后及强耦合关系，一般难以获得精确的数学模型。对这样的系统，传统的pID控制很难实现较好的控制效果。实践证明，恒压差或恒温差的单参量控制，很容易引起水系统参量振荡，长时间都不能到达设定值的稳定状态，即影响了系统的稳定性，又降低了空调效果的舒适性。

由于中央空调系统的被控对象是空调区域内各个房间的温度场，它与空调系统进行热交换的工况相当复杂，制约因素太多。中央空调系统是一个时滞、时变、非线性、多参量且参量之间耦合很强的复杂系统。其复杂性表现为：

结构的高度复杂性；

环境和符合特性的高度不确定性，导致控制参数不易在线调节；

大时滞，多个惯性环节；

大惰性；

高度非线性；

多变量，时变性，复杂的信息结构。

这些都是难以用精确的数学模型或方法来描述，因此，基于精确模型的传统控制难以解决这种复杂系统的控制。

3、智能模糊控制方式

对于中央空调这种复杂系统，很难用精确的数学模型进行描述，或者所得数学模型不是过于复杂就是较为粗糙，以精确性为主要特点的经典数学，对于这类控制问题往往难以奏效。

如果把人（操作人员、管理人员或专家）的操作经验、知识和技巧归纳成一系列的规则，存放在计算机中，使控制器模仿人的操作策略，就可以实现中央空调系统的人工智能模糊控制。其控制的基本思想就是按照中央空调主机所要求的最佳运行参数去控制中央空调系统的运行，根据系统的运行工况及制冷工质参数的变化，通过模糊控制器动态调整空调系统运行参数，确保空调主机施工处于优化的最佳工作点上，使主机始终保持具有高的热转换效率，有效地解决了传统中央空调系统在低负荷状态下热转换效率下降的难题，提高了系统的能源利用率。

中央空调系统是一个较复杂的系统工程，要实现中央空调系统的最佳运行和节能，从局部去解决问题（如采用通用变频器pID控制）是不可能办到的，必须针对空调系统的各个环节（包括主机、冷冻水系统、冷却水系统等）统一考虑，全面控制，使整个系统协调运行，才能实现最佳综合节能。

1）冷冻水系统蚕蛹最佳输出能量控制

当环境温度，空调末端负荷发生变化时，各路冷冻水供回水温度、温差、压差和流量亦随之变化，流量计、压差传感器和温度传感器将检测到的这些参数送至模糊控制器，模糊控制器依据所采集的实时数据及系统的历史运行数据，实时计算出末端空调负荷所需的制冷量，以及各路冷冻水供回水温度、温差、压差和流量的最佳值，并以此调节各变频器输出频率，控制冷冻水泵的转速，改变其流量使冷冻水系统的供回水温度、温差、压差和流量运行在模糊控制器给出的最优值。

（2）冷却水系统采用系统效率最佳控制

当环境温度，空调末端负荷发生变化时，中央空调主机的负荷率将随之变化，主机的效率也随之变化。

由于主机效率与冷却水入口温度有关，冷却水入口温度降低，有利于提高主机效率，降低主机能耗。但冷却水温度降低，将导致冷却水泵和冷却塔的能耗升高。因此，只有将主机能耗、冷却水泵能耗、冷却塔风机能耗三者统一考虑，才能找到一个系统最佳效率点，是整个制冷系统能效比最高。

要达到系统效率最佳控制，冷却水入口温度应随室外气温变化进行动态调节。

（3）系统控制原理图

中央空调的节能方案 篇2

中央空调系统一般主要由制冷压缩机系统、冷冻循环水系统、冷却循环水系统、盘管风机系统 (末端用户空调设备) 、冷却塔风机系统、自动补水系统等组成。制冷机组通过压缩机将冷媒 (制冷剂R22) 压缩成液态后送蒸发器中, 冷冻循环水系统通过冷冻水泵将常温水泵入蒸发器盘管中与冷媒进行间接热交换, 这样原来的常温水就变成了低温冷冻水, 低温冷冻水被送到各区域的风机盘管中吸收盘管周围的空气热量, 产生的低温空气由盘管风机吹送到各个房间, 从而达到降温的目的。在冷冻水系统压力减小的情况下将由自动补水设备来弥补压力不足的缺陷, 以保障系统末端的循环效果良好。冷媒在蒸发器中被充分压缩并完成热量吸收过程后, 再被送到冷凝器中释放热量, 其释放的热量正是通过冷却循环水系统的冷却水带走, 冷却循环水系统将冷却后的低温水通过冷却水泵泵入冷凝器盘管里进行热交换, 再将这已变热的冷却水送到冷却塔上, 通过冷却塔风机对其进行喷淋式强迫风冷, 与大气之间进行充分热交换, 使冷却水变回低温状态, 再通过冷却水泵循环使用。由图1可以看出, 中央空调系统具有冷却水、冷冻水两套水循环系统和一套冷却水塔设施, 这些都使用了若干水泵和风机。通常中央空调循环水流动的速度是固定的, 即中央空调系统随时处于满负荷运转。这样, 显然效率非常低, 浪费能源, 且大多数中央空调都是采用人工控制节能。

采用智能单元, 控制循环水的流动速度, 协调各水泵风机的工作状态, 使循环水的冷热量充分被使用, 同时使空调主机始终处于最佳运行状态, 充分利用空调机组的最佳能耗比, 提高主机运行效率, 这是我们节能控制的主要目的。

2 空调系统的变频节能控制

变频调速是风机、电机、水泵节能的最佳方案。根据流体理论, 离心式风机水泵的轴功率与水泵转速是3次方函数关系 (水泵的轴功率与供电频率的三次方成正比) , 当转速降低后, 其消耗的功率会大幅下降, 我们只要改变水泵的转速就可改变水泵的功率。例如:电机50%转速时, 轴机械功率仅为12.5%;将供电频率由50Hz降为45Hz时, 功率只有原来的72.9%;当供电频率为40Hz的时候, 功率只有原来的51.2%, 变频调速器效率高, 效率因数高, 而且近似不变。所以在诸多调速方案中, 变频调速节能效益最佳, 理应作为首选方案。当中央空调系统的冷却水泵或冷冻水泵的进、出水温差越来越小时, 就可以通过变频调速技术降低电动机的转速, 从而较大幅度减小电动机的运行功率, 便可以实现节能的目的。

过去, 冷却塔的控制方式一般采用直接启动方式下的工频全速运行, 系统缺少有效的冷却效果检测, 没有充分利用自然冷却状态下节约电能的机会, 导致冷却塔风机处于两种极端状态:要么全速运转, 要么人工停止, 尤其在春、秋季, 由于人工操作不能及时响应冷却塔出水温度的变化而启停风机, 造成因操作管理上存在的问题, 带来能量的极大浪费现象。在新的设计方案中, 我们对冷却塔风机选择变频、工频交替运行的控制方式, 例如, 实施以进水温度34℃为风机起始运行点, 以29℃为停止运行点, 在34℃~29℃温度区间内, 作为风机频率的调节依据, 实行温度PID变风量调节。在变风量控制方式下的能耗, 仅为工频启停控制方式的40%左右, 况且变风量控制完全规避了人工启停工频运行方式下, 因操作无实时性或管理不完善造成的能源浪费。

空调系统是由制冷主机、冷冻水循环系统、冷却水循环系统和冷却塔风机系统等部分组成, 因冷却塔风机系统与其他循环系统不在同一个位置, 为了满足空调监控系统对底层设备运行参数、数据的通信集成需要, 本方案将监控管理系统分为信息管理层和过程控制层两层结构 (见图2) , 采用DCS (分布式控制系统) 网络结构, 进行分散控制、集中管理, 任何一个节点故障都不影响该系统的正常运行和数据传输。设计中, 冷冻循环控制系统、冷却循环控制系统、冷却塔风机控制系统等三个部分的控制, 采用了相应的变频设备, 由中央控制器负责整套空调系统的运行监控及参数设置, 从而保证空调系统运行安全, 并达到节能目的。

中央空调的循环系统中的冷却水泵、冷冻水泵及水塔散热风机均采用变频技术, 以改变电机转速来调节流量和压力, 从而取代了阀门控制流量, 同时, 可根据冷却水温度的高低, 自动切投冷却塔散热风机, 以达到明显的节能效果。通过变频技术的节能运用, 除了可以节省大量的电能外, 还具有以下优点:

(1) 电机起动是软起动, 电流从O (A) 到额定电流变化, 减小了大电流对电机的冲击;

(2) 电机软起动转速从0开始缓慢升速, 可以有效减少水泵或风机的机械磨损;

(3) 变频器是高性能的电力电子设备, 具有较强的电机保护功能, 能延长系统的各部件使用寿命;

(4) 节约电能, 降低了设备的运行噪音, 延长了设备的使用寿命, 并降低了维护费用。

3 实际应用方案

某空调通风系统的节能方案包括:一个冷冻站 (5台制冷机组、5台冷冻水泵、5台冷却水泵、8台冷却水塔风机) 、100余台末端空调箱和200余台风机盘管, 其服务面积达20000余m2。最初, 中央空调机组70%的运行时间处于非满负荷运行状态, 而冷冻水泵、冷却水泵以及水塔风机又是处于100%的满负荷运行状态, 这样就导致了“大流量小温差”的现象, 大大浪费了资源, 增加到了能耗。

我们通过功能强大的自控系统的通信网络, 对冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机全部采取变速控制, 将冷冻站整个系统控制在最佳能耗状态之下。在自动控制平台上我们通过变频器、核心控制设备实现自动控制调节, 可以根据热负荷的需要, 决定水泵运行的台数和水塔风机开启的台数, 自动监控系统采用回水温度监测, 来自动控制电机的转速, 随时监控回水温度的变化, 可以最大限度地保证水温、水压的恒定, 同时也保证能源的合理使用。例如:在热负荷较大的运行周期里, 开启一台空调机组时同时也会运行两台冷冻水泵和两台冷却水泵, 以保证末端的用户能达到制冷量供应的需求;这时, 系统也可手动选择切换任意一台的水泵轮流运行 (其中要保证相应的机组能运行其相对应的水泵) , 这样可以使不同的水泵有相同的磨损周期, 同时也避免了长期只开一台水泵而造成的腐蚀现象。由于交流电机转速不可调, 过去经常出现运行一台水泵不够, 而开两台水泵又多余的现象, 但是为了保证水系统循环质量, 只能运行两台水泵循环, 这样, 就产生了能量浪费的部分。我们采用变频调速技术进可使电机转速连续可调, 当开启一台水泵不够时, 要开第二台水泵时, 可以根据实际需要的量而设定其转速, 从而节约了本来多余的那部分能量。因此, 在这种系统中, 任何时候只要求有一台水泵电机处于可调状态, 就可以达到节能的目的, 而且这种方式对系统中并联运行的水泵的台数没有任何限制。如我们有多台冷却水泵和冷冻水泵分别构成管路并联的冷却水循环系统和冷冻水循环系统, 只须在冷却水和冷冻水循环系统中各采用一台变频调速器, 分别各用一台PLC控制器和切换控制器对一组冷却水泵电机和冷冻水泵电机进行切换控制, 使两个系统都有一台水泵处于可调节状态, 这种控制方式在最大程度上节约了投资, 达到节能的目的。

智能监控系统搭建远程操控扩展平台, 建立实时数据库, 以智能控制为核心, 采用工业自动化组态软件, 基于Windows操作系统, 使得空调系统的界面直观, 操作简单, 具备动态图形显示功能, 可实现中央空调系统的自动控制、联动、自动报警及故障自动切换功能, 有利于及时掌握设备的运行情况和统计负荷数量, 同时也减轻了运行及维护人员的工作强度。

4结束语

随着变频技术的日益成熟, 利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合, 构成温差自动控制系统, 自动调节水泵的输出流量, 为达到节能目的提供了可靠的技术保障。在操作上, 为了便于日常维护, 所有系统的采集程序, 都设计成Windows后台的服务程序, 采用分散控制、集中管理、实时监控的模式, 完全独立运行, 互通信息, 又互不干扰, 保证了系统的安全稳定。

摘要：本文对中央空调系统变频调速的设计方案进行了分析和阐述, 并通过具体实例介绍了设计方案在实际应用中的效果。

变频中央空调的节能分析 篇3

摘要：以西安市某单位小区为例，根据西安地区的气候条件，提出了变频中央空调节约能源的思路和方法，在保证用户使用需求的条件下，进行了节能实验，结果表明，节能效果显著。

关键词：变频中央空调节能

1研究的意义

中央空调系统的设计通常按建筑物所在地的极端气候条件来计算其最大负荷，并由此确定空调主机的装机容量及空调水系统的供水流量。然而，实际上每年只有极短时间出现最大冷负荷(或最大热负荷)的情况，绝大多数中央空调系统在大部分时间是在部分(低)负荷状态下运行，实际空调负荷平均只有设备设计能力的50％左右，因此出现了“大马拉小车”的现象，不但浪费大量能源，而且还带来设备磨损，缩短寿命等一系列问题。

2西安地区空调使用条件分析

西安地处我国西北，年平均温度为16.2℃，最高的8月，月平均气温28.3℃，最低的1月份，月平均气温1.5℃，年极端最高温度38.4℃，年极端最低温度零下1 2℃，四季温差较大。在这种地理环境和气候条件下，开机时间变化等多种因素，导致中央空调负荷波动较大，如果仅依靠人工手段对空调系统进行控制和管理，不能实现空调冷量(或热量)的供应随负荷的变化而调节，就会浪费大量能源。尽管现在许多空调主机已能够根据负荷变化自动随之加载或减载，但与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能跟随负荷的变化自动调节负载，始终在额定功率下运行，仍然造成了输送能量的很大浪费。

3变频节电设备省电对比

以下是某企业对其生产的变频节电设备投运后的一组实测数据，见表1(制冷5个月，日均20小时)。

4西安某小区的使用变频节电设备前后实际测试对比

以下是西安某小区中央空调水系统变频设备投运前后的耗电数据对比，见表2(制冷5个月，日均16小时)。

5安全可靠性和节能效果

中央空调系统通过安装变频节电系统，实施节能改造后，实际运行结果表明：系统运行安全、稳定、可靠，功能指标到达设备技术要求；系统直观、自动化程度较高，能及时、准确地自动跟踪末端空调负荷运行；系统实现了空调泵组的软启动、软停止、运行平滑稳定，较大地改善了设备的启停性能和运行磨损；系统具有强大的管理功能和安全保护功能，确保整个空调系统优化、安全的运行：

6节能效果及社会效益

节能改造前，该项目年耗电62.52万kWh；实施节能改造后，每年节约电量31.71万KWh。按照现行标准折算，即每年可节约95吨标准煤。每年可减排：C02约317100×900／10⁶=285吨；SO₂约317100×11/10⁶=3.49吨；N₂O₃约317100×317100⁶=0.95吨：由此可见，本项目的实施不仅节约了大量的能源，还大大减少了煤炭燃烧所产生的废气排放和温室气体排放，对环境保护起到了巨大的作用。

中央空调变频节能技术 篇4

由于中央空调主要设备是风机水泵，所以节能最佳方法就是采用变频器，目前大多数中间空调还采用以往旧的控制方式，即：通过改变压缩机机组、水泵、风机启停台数，以达到调节温度的目的。

该调节方式缺点集中表现为如下几点：

●设备长时间全开或全闭，轮流运行，浪费电能惊人。

●电机直接工频启动，冲击电流大，严重影响设备使用寿命。

●温控效果不佳。当环境或冷热负荷发生变化时，只能通过增减冷热水泵的数量或使用挡风板来调节室内温度，温度波动大，舒适感差。

中央空调采用变频器后有如下优点：

●变频器可软启动电机，大大减小冲击电流，降低电机轴承磨损，延长轴承寿命。

●调节水泵风机流量、压力可直接通过更改变频器的运行频率来完

成，可减少或取消挡板、阀门。

●系统耗电大大下降，噪声减小。

●若采用温度闭环控制方式，系统可通过检测环境温度，自动调节风量，随天气、热负荷的变化自动调节，温度变化小，调节迅速。

●系统可通过现场总线与中央控制室联网，实现集中远程监控。

二、供水系统变频节能改造

无论是溴化锂机组或电制冷(氟利昂)机组的中央空调系统，主机自身的能量消耗有机组控制，机外的电力消耗组不能控制，而这部分的成本是相当高的，却通常被人忽视了。尤其是溴化锂机组，在额定状态制冷运用行时，机外水泵、冷却塔的电机耗电量约占总体能源消耗成本的30%(以每公斤油2元、每度电1元计算)。无论从环境保护角度还是用户切身利益角度，都应将中央空调系统设计成最节能的系统。采用变频器来控制机外水泵电机、冷却塔电机是最简单、最有效的节能措施。一般情况节电20%~50%，每年可节省机组及系统总运行费用的12%~20%，十分惊人。

1、冷却水泵变频控制

中央空调的冷却水泵的功率是根据空调冷冻机组的压缩机满负荷工作设计的，当环境温度及各种外界因素，冷冻机组不需要开启全部压缩机组，此时空调的冷凝系统所需要的冷却量也相应地减小，这时就可以通过变频调速器来调节冷却水泵的转速，降低冷却水的循环速度及流量，使冷却水的冷负荷被冷凝系统充分利用，从而达到节能目的。从我公司对中央空调的变频节能改造得出以下的数据，其冷却水泵、冷温水泵在低流量运行时，可以大幅度节省电力，尤其针对直燃机冷却水流量曲线的特点，采用变频控制，意义更大，从远大BZ型直燃机中央空调系统采用海利普变频器控制水泵测试数据为例：

当制冷量75%时，机组所需冷却水流量34%，水泵电耗约20%;

当制冷量50%时，机组所需冷却水流量22%，水泵电耗约15%。

2、冷温水泵变频控制

中央空调的冷媒水泵的功率是根据空调满负荷工作设计的，当宾馆、酒店、大厦需要的冷量或热量没有达到空调的满负荷，这时就可以通过变频器调速器来调节冷媒水泵的转速，降低冷媒水的循环速度，使冷量和热量得到充分利用，从而达到节能目的。如果制冷、采暖共用一台水泵，则冬季水泵流量只需50%，自然可大大节省电力;即使是冬夏分泵运行，也可在低负荷季节适当降低流量，如90%流量时，电耗约75%。

3、冷却塔风机变频控制

风机功率一般都较小，节电不如水泵明显。但风机采取变频控制能极大地有助于冷却水恒温，这对于机组制冷恒温极为关键;且能使机组溶液循环稳定，获得最大限度的节省燃料。冷却塔风扇低转速运行还能大幅度减少漂水，节省水源、延缓水质劣化、减少水雾对周围的影响。

4、采用变频器的其他益处

由于变频器的启动、停止过程是渐强、渐弱式，能消除电机启动对电网的冲击。并可避免电机因过载而引起的故障。

由于电机经常处于低负荷运行，能大幅度延长电机及水泵、风机的寿命，同时因没有启动、停止的冲击，加上流量的减少，管路承压及所受冲击力减小，故对管道、阀门、末端设备也起到了保护作用。另一方面，设备噪音、震动均减小，保护了环境。

5、中央空调机组外变频器的控制方式

●根据冷却水出/入口的温度改变水泵转速，调整流量;

●根据冷却水入口温度改变冷却塔风机转速，调整水温;

●根据冷温水出/入口的温差改变水泵转速，调整流量;

●根据冷却水出水的温度改变水泵转速，调整流量;

●根据冷媒水的回水温度改变水泵转速，调节税流量;

三、中央空调末端设备—变风量机组变频控制

变风量机组也是中央空调系统重要的组成部分，其性能指标(风量、冷量、噪音、用电量)的优劣，除了变风量机组本身的性能外，更重要的还取决于控制的模式、控制器的性能、品质。

随着中央空调的不断普及，变风量机组调节控制器已经经历了三个发展阶段：

第一阶段：风阀调节。能起到调节风量的作用，但电能量消耗大、噪音大。

第二阶段：可控硅调压调速。能起到调节风量、冷量、节能的作用，对变风量机组的噪音有一定的改良作用，其缺点是体积大、可靠性稳定性低、故障率高。

第三阶段：变频调节。能最大限度的满足变风量机组对风量、冷量、噪音的调节要求，节能效果更明显，体积小，可靠性稳定性高。

目前，变频控制器以其特有的优势，正被中央空调业内人士所青睐。

中央空调调节冷冻/冷却泵转速的节电原理：

采用交流变频技术控制冷冻/冷却泵的运行，是目前中央空调系统节能改造的有效途经之一。

泵的负载功率与转速成3次方比例关系，即P∝N3，其中P为功率，N为转速;可见用变频调速的方法来减少水泵流量的经济效益是十分显著的，当所需流量减少，水泵转速降低时，其电动机的所需功率按转速的三次方下降。例如：

A. 当水泵流量下降10%(跟踪输出频率为45Hz)

则电动机轴功率P′=(0.9)3P=0.729P即节电率27.1%

B.当水泵流量下降30%(跟踪输出频率为35Hz)

则电动机轴功率P′=(0.7)3P=0.343即节电率65.7%

当冷水机负荷下降时，所需的水流量减少，通过电动机的调速装置降低泵的转速来减少水的流量，泵的轴功率相应减少，电动机的输入功率也随之减少。当用冷量增加，冷机负荷量增大，冷凝器进出水温差增大，变频器运行频率增加，水泵转速加快，水流量增加，从而维持温差恒定。反之亦然。从而达到理想的节能效果。

三晶变频器在中央空调上的应用

在我国经济快速发展的大背景下，由于房地产的快速发展需求，中央空调的市场需求呈现强劲的增长趋势。在市场容量不断增大的吸引下，越来越多的厂家加入到商用中央空调的领域。节能技术应用于中央空调系统，对提升中央空调自动化水平、降低能耗、减少对电网的冲击、延长机械及管网的使用寿命，都具有重要的意义。

中央空调是现代大厦物业、宾馆、商场不可缺少的设施，它能带给人们四季如春，温馨舒适的每一天，由于中央空调功率大，耗能大，加上设计上存在“大马拉小车”的现象，支付中央空调所用电费是用户一项巨大的开支。因为季节的变化、昼夜的变化、宾馆酒楼客人入住率的变化、娱乐场所开放时间的变化等等，从而导致中央空调系统对室内热源吸收量的变化，再加之工艺设计上电机功率设计有相当的富裕量，因此，存在明显的节电空间。将变频技术引入中央空调系统，保持室内恒温，对其进行的节能改造是降本增效的一条捷径。

中央空调系统

图1所示为一典型中央空调机组系统图，主要由冷冻水循环系统、冷却水循环系统及主机三部分组成：

●冷冻水循环系统

该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成，

从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道(出水)，进入室内进行热交换，带走房间内的热量，最后回到主机蒸发器(回水)。室内风机用于将空气吹过冷冻水管道，降低空气温度，加速室内热交换。

●冷却水循环部分

该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。冷冻水循环系统进行室内热交换的同时，必将带走室内大量的热能。该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水，使冷却水温度升高。冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔(出水)，使之与大气进行热交换，降低温度后再送回主机冷凝器(回水)。

●主机

主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒(制冷剂)等组成，其工作循环过程如下：

首先低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐渐冷凝成高压液体。在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能，这部分热能被冷凝器中的冷却水吸收并送到室外的冷却塔上，最终释放到大气中去。随后冷凝器中的高压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装置时，因为压力的突变而气化，形成气液混合物进入蒸发器。冷媒在蒸发器中不断气化，同时会吸收冷冻水中的热量使其达到较低温度。最后，蒸发器中气化后的冷媒又变成了低压气体，重新进入了压缩机，如此循环往复。

节能理论

●中央空调节能改造前的工况

在中央空调系统设计时，冷冻泵、冷却泵的电机容量是根据建筑物的最大设计热负荷选定的，都留有一定设计余量。由于四季气候及昼夜温差变化，中央空调工作时的热负荷总是不断变化。下图2为一民用建筑物的平均热负荷情况：

如上图所示，该中央空调一年中负荷率在50%以下的时间超过了全部运行时间的50%。通常冷却水管路的设计温差为5～6℃，而实际应用表明大部分时间里冷却水管路的温差仅为2～4℃，这说明制冷所需的冷冻水、冷却水流量通常都低于设计流量，这样就形成了中央空调低温差、低负荷、大工作流量的工况。

在没有使用节能系统前，工频供电下的水泵始终全速运行，管道中的供水流量只能通过阀门或回流方式调节，这必会产生大量的节流及回流损失，同时也增加了电机的负荷，白白消耗了许多电能。

中央空调水泵电机的耗电量约占中央空调系统总耗电量的30-40%，故对其进行节能改造具有很明显的节能效果。

●节能理论根据

由流体力学理论可知，离心式流体传输设备(如离心式水泵、风机等)的输出流量Q与其转速n成正比;输出压力P(扬程)与其转速n的平方成正比;输出功率N与其转速n的三次方成正比，用数学公式可表示为：

Q=K1 × nP=K2 × n2

N=Q × P=K3 × n3(K1、K2、K3为比例常数)

由上述原理可知，降低水泵的转速，水泵的输出功率就可以下降更多。如将电机的供电频率由50Hz降为40Hz，则理论上，低频40Hz与高频50Hz的输出功率之比为(40/50)3=0.512。

实践证明，在中央空调系统中接入变频节能系统，利用变频技术改变水泵转速来调节管道中的流量，以取代阀门调节及回流方式，能取得明显的节能效果，一般节电率都在30%以上。同时变频器的软启动功能及平滑调速的特点可实现对中央空调的平稳调节，并可延长机组及管组的使用寿命。

节能方案分析

中央空调各循环水系统的回水与出水温度之差，反映了整个系统需要进行的热交换量。因此，根据回水与出水的温度差来控制循环水的流量，从而控制热交换的速度，是首选的节能控制方法。

●冷冻水循环系统

冷冻水的出水温度是由主机的制冷效果决定的，通常比较稳定，因此冷冻回水温度可以准确的反映室内的热负荷情况。由此，对于冷冻水循环系统的节能改造，可以取回水温度作为控制目标，通过变频器对冷冻泵流量的自动调节来实现对室内温度的控制。

●冷却水循环系统

冷却水循环系统同时受室外环境温度及室内热负荷两方面影响，循环水管道单侧的水温不能准确反映该系统的热交换量，因此以出水与回水之间的温差作为控制室内温度的依据是合理的节能方式。在外界环境温度不变的情况下，温差大，说明室内热负荷较大，应提高冷却泵的转速，增大冷却水循环的速度;相应的，温差小则减小冷却泵转速。

●方案结构示意图根据上述分析，可得出整个节能工程结构示意图如图3所示：

由上图，该节能方案的基本思路为：

分别在主机蒸发器回水处、冷凝器出水及回水处安装温度传感器，实时检测管网的温度，以模拟信号(0~10V或者4~20mA)反馈给变频器，通过变频器内置的PID运算输出相应的频率指令后自动调节水泵转速，从而调节各循环水的热交换速度，最终实现对室内恒温度的控制。需要特别说明的是，变频器内部在设计上集成了温差反馈处理功能，系统无须另配专用控制模块。

●电路控制方案

某公司LG中央空调机组数据如下表：

机组

机型

常用数量

备用数量

总计数量

中央

空调

冷冻泵电机

45KW(380V)

2台

1台

3台

冷却泵电机

75KW(380V)

2台

1台

3台

三台水泵中，春秋季节只用一台，备用两台;夏季高峰时常用两台，一台备用。

要求：一台变频运行，且可以通过人工方式进行切换，其他可通过人工方式直接启动到工频运行。

设计：3台水泵电机选配1台变频器。工作时可选择任意一台水泵做主泵、由变频器直接拖动并且变频运行(由内置PID进行闭环控制);其余两台水泵做辅泵、由人工依据制冷特点相应进行启停控制，使电机工频运行。如下图所示：

该方案使用SAJ8000系列通用变频器，“市电”“节电”旁路需要另配电控柜及电气配件。

图为LG中央空调机组

●变频节能系统特点

1、变频器界面为LED显示，监控参数丰富;键盘布局简洁、操作方便;

2、变频器有过流、过载、过压、过热等多种电子保护装置，并具有丰富的故障报警输出功能，可有效保护供水系统的正常运作;

3、加装变频器后，电机具有软启动及无极调速功能，可使水泵和电机的机械磨损大为降低，延长管组寿命;

4、变频器内部装有大容量滤波电容，可有效提高用电设备的功率因数;

5、该系统实现了对温度的PID闭环调节，室内温度变化平稳，人体感觉舒适。

总结

暖通空调的节能技术研究 篇5

专业论文

暖通空调的节能技术研究

暖通空调的节能技术研究

【摘要】随着人们生活水平的不断提高，人们的居住理念也在逐渐进行改变，已经开始不满足日常的居住功能，更多的是追求居住的舒适度、环保性，高品质的居住环境已经成为人们追求的主流趋势。节能已经成为当今社会发展的趋势，针对日常使用的暖通空调，其技术的创新是顺应社会发展的，暖通空调的节能技术发展势在必行。

【关键词】暖通空调；节能技术；途径；能源；研究

中图分类号：TU831.3+5文献标识码： A 文章编号：

我国是资源大国，也是资源小国，许多资源的人均占有量远远低于世界平均水平，而资源是一个国家发展的重要物质基础，是实现现代化和提高人民生活水平的先决条件。尤其在近几十年，随着全球经济的快速发展，全球资源消耗急剧上升，资源危机已经在一些国家和地区显现出来，因此对资源的合理利用和新资源的开发和利用，已经成为许多国家重视的问题。解决能源问题的对策“开源节流”，开源就是开发新的能源、节流就是节约能源的消耗，暖通空调节能技术的研究和普及，大大的节约资源，为创建节约型社会做出了突出贡献。

我国采暖现状

随着我国经济的高速发展，城镇化速度加快，建筑规模日益增长，据统计城镇平均每年新建筑住宅建筑2亿平米，农村6亿平米，因为存在南北方采暖差异，其中约有一半为采暖住宅建筑，这么大规模的采暖，每年消耗能源量自然是巨大的。而随着经济的发展，建筑规模的还会日益增长，无论农村和城市，对采暖的要求和质量也会日益增高，这无形间就加大了资源的消耗量。而现在更多的建筑选择暖通空调进行室内取暖、通风和空气调节，目的是获得良好的室内环境，保证身体健康，因此暖通空调成为建筑能源消耗的主要形式之一。

暖通空调能耗构成和优点

1.暖通空调能耗的构成和影响因素

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现在国家大力提倡节约、环保型社会，目的就是尽可能低的减少资源环境保护和经济发展之间的矛盾，随着城市化的快速发展和人们生活水平的逐渐提高，我国的建筑行业成为快速发展的行业之一，而建筑行业是资源消耗的行业，各种建筑材料和设备的使用，消耗了大量的能源，而暖通空调的能耗几乎占到建筑总能耗的30%-50%，而且随着建筑规模的不断增加，每年还在成上升趋势。暖通空调能很好的调节室内的温度、通风、室内湿度等，因此暖通空调的能耗主要包括建筑物冷热负荷引起的能耗、新风负荷引起的能耗及输送设备(风机和水泵)的能耗。在暖通空调运行中，一些因素会影响到其能耗的高低，这些因素主要是室外气候条件、室内设计标准、围护结构特征、室内人员及设备照明的状况以及新风系统的设置等。首先在设计初期，要充分考虑到设计的合理性，避免设计的不合理，或者使用设备的型号不符，以及后期运行管理的不到位，导致能耗上升。再次，要充分利用天然能源来补充，可以通过外部的调节来补充室内的温度、湿度等需要，这样可以降低暖通系统的运行时间，降低能耗。最后就是有效的利用自身产生的能量，以交换的形式来处理能量，以采用冷热回收的措施来减少系统的能耗。

2.暖通空调的优点

随着人们生活水平的提高，人们对生活、学习、工作的环境要求越来越高，寻求更加舒适、健康的室内环境。而随着现代装修的普及，更多的室内进行了装修，而装修带来的空气污染给人们的健康带来了极大的危害，许多房屋存在通风不畅等问题，导致出现一系列的健康问题，网络和电视等对此类事件的报道，使得人们更加关注室内环境质量。而暖通空调可以自由的保持并控制室内空气的湿度、温度及洁净度，室内的温度与人体的温度相互保持平衡，从而达到满足、舒适的目的。同时暖通空调的通风功能，可以有效的将室内外的空气进行气流的交换，及时排除有害空气，提供大量新鲜健康空气，大大改善了室内的空气质量。可以说暖通空调能极大满足人们对高品质室内环境的要求，为人们学习、工作和生活提供更加舒适的环境。

三、降低暖通空调耗能的措施

1.加强建筑的保温性能

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提高建筑的保温性能，就能确保室内能量不容易向外扩散，主要措施就是加强墙体保温层的使用，在墙体外粘贴高性能保温层，降低室内能量向外扩散量；同时做好门窗的密封性施工，使用高质量密封材料，提高维护结构的保温隔热性能。降低了暖通空调负荷，自然就降低了暖通空调的能耗。

2.提高人们的能源节约意识

提高人们的能源节约意识，让资源节约意识在日常生活、学习和工作中得到体现。一些单位和个人没有较强的资源节约意识，在室内温度控制上，往往随心所欲，夏天将温度调的很低，冬天将温度调的很高，这样做不仅增加室内外温差，容易出现感冒等健康问题，而且还大大的加大了暖通空调的能耗。只有在平时多进行能源节约意识的培养，才能在实际生活中从自我做起，将室内温度调节在一个适合的温度，即保证身体的舒适性，还大大降低了能源的消耗。

3.加强暖通系统管理人员整体素质的培养

暖通空调在实际运行过程中，不免存在一些问题，这些问题的存在会在一定程度上影响暖通空调的运行和加大能耗。因此针对暖通空调系统的管理人员，首先要保证有较高的专业技术水平，定期进行相关知识的培训和学习，不断提升自己。再次要不定时不定期进行技术考核，对存在问题的人员，进行重新培训，直到完全合格才能上岗。最后这些管理人员还要有高度的责任心，可以根据室外的实际温度等情况，及时进行暖通空调系统的调节，在保证使用效果的情况下，尽可能降低能耗，节约能源。

暖通空调节能技术应用

热回收技术

暖通空调在运行的时候，向外会散发出大量的热量，而很多时候，热量都白白浪费掉，不能合理的进行利用，其实也是能源的浪费，而且还对周边环境造成一定影响，在小范围环境提高了温度，这就是为什么城市比乡村感觉更热。可以将空调机组排放出的热量进行回收，避免排风系统直接将空调房内的空气排出室外，造成能量浪费。

地热泵空调

我国地大物博，土地资源丰富，地热泵空调可以进行广泛使用，最新【精品】范文 参考文献

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这项技术是利用在冬季吸收土壤、地下水、地表水等天然资源的能量，向建筑物提供热能，夏天向天然资源释放热量，给建筑物供冷的一种高效节能的空调系统。使用这项技术，不会存在污染的问题，而且实用性强，我国很多地方都可以进行普及，在很大程度上节约了能源，减少了生产能源对环境造成的污染，缓解了用电荒，而且经济实用，是高效节能的空调系统。

太阳能空调

太阳能技术在我国已经相当成熟，现在出现了许多太阳能产品，如太阳能汽车、太阳能电池等，我国国土辽阔，太阳能资源丰富，因此进行太阳能空调的研究和使用，在我国有着广阔的前景。其实这项技术就是将太阳能转化为热能或电能进行制冷的一种方式，太阳能取用方便、无污染、能量大、安全性高。因此利用太阳能来驱动空调系统，一方面节约了电能，降低了用电成本，缓解了供电压力；另一方面也减少了燃烧煤等常规燃料发电带来的环境污染问题，也不会带来传统电空调使用过程中所带来的城市热岛效应。

总结

暖通空调作为我国建筑消耗的重要组成部分，随着暖通空调的大量使用，将会消耗大量的电力，电力消耗的增加势必对环境造成一定的影响。而其节能技术的发展，将很好的缓解我国社会资源使用紧张的情况，并在一定程度上大大改善我国的环境现状，不断研究和发展新的节能技术，保证暖通空调系统发展与时俱进。

参考文献：

[1]周永新.暖通空调系统节能技术研究[J].科技风,2011年第22期

[2]周宣松.暖通空调节能技术[J].经营管理者,2011年22期

[3]田泳.浅谈暖通空调的节能技术[J].城市建设理论研究,2012年第20期

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中央空调的节能方案 篇6

摘要：针对重庆大学主教学楼中央空调系统的特点和要求，我们将分层能量计量和用电计量集成到EA系统。EA能源顾问系统能够对重庆大学主教学楼的中央空调系统的运行信息的全面采集及综合分析处理，实现冷水机组与冷冻水系统、冷却水系统和冷却塔系统的匹配和协调运行，实现变负荷工况下整个系统综合性能优化，可保障冷机控制系统在任何负荷条件下，都高效率地运行，最大限度地降低整个系统的能耗。

关键词：山东大学，主教学楼，中央空调，节能改造

Abstract: aiming at the main teaching chongqing university of the central air conditioning system characteristics and requirements, we will be layered energy measurement and electricity meters integrated to EA system.EA energy adviser to chongqing university system to the main teaching of the central air conditioning system operation of information collection and comprehensive analysis and processing of comprehensive, realize water chillers and chilled water system, cooling water system and cooling tower system matching and harmoniously, realize the variable load conditions the whole system comprehensive performance optimization, guaranteeing cold machine control system in any load conditions, high efficiency operation, maximize reduce the energy consumption of the whole system.Keywords: shandong university, the main teaching building, central air conditioning, energy saving transformation

中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：

主教学楼中央空调节能改造概况及分析

1、改造概况

山东大学主教学楼是集教学、科研、办公、会议于一体的综合性大楼，位于重庆大学A区心脏地带，西邻经营学院，北临嘉陵江，南邻民主湖，总建筑面积70032平方米，建筑高低99米，分裙楼

一、裙楼二和塔楼三部分，地下三层，总空调面积37032平方米。

学校为了提高主教楼中央空调计量监控和节能经济运行，决定对相关系统进行节能改造，包括：

1、冷冻泵、冷却泵和冷却塔进行变频改造；

2、对冷机及控制系统进行节能改造；

3、对中央空调分楼层计量及楼层分项用电进行计量改造；

根据我们对项目的了解和实地的现场考察，我们发现此项目之前有一套机房控制系统，且为江森自控的产品系列，所以这个项目无论从硬件还是软件方面都非常适合应用我们的Energy Advisor能源管理系统，我们可以实现真正的无缝化通讯控制和能源计量。

从上述我们对该系统的了解可以得知：Energy Advisor能源管理系统是专门针对变频改造和冷机控制而设计的能源管理系统，Energy Advisor不仅通过先进、可转换的控制技术对控制系统进行优化，而且很重要的是它可以通过简洁、方便的可视化界面，能对整个系统的能源状态和节能情况有个直观的数字化计量，此系统比其它产品的出众之处也正是基于对整个能源系统的完整展示和计量分析。下面我们就具体方案进行详细阐述。

2、需求分析

2.1冷冻泵、冷却泵和冷却塔进行变频改造部分

我们根据系统的设计图纸要求，冷冻泵为2用2备，对其中的2台加装变频器，其功率为55KW, 冷却水泵为2用2备，对其中的2台加装变频器，其功率为75KW，循环泵为一用一备，对其中一台加装一台功率为22KW的变频器，水源热泵机组的水泵为2台，其中一台加装45KW的变频器，屋顶冷却塔风机共4台，分别加装3台22KW（5.5kw×5）的变频器，一台11KW（5.5kw×2）变频器，我们将变频器控制柜就近安放在启动柜附近，以方便安装和管理。

2.2对冷机及控制系统的节能改造

重庆大学冷水机组共4台，冷冻水循环泵6台，冷却水循环泵6台，我们去现场对江森自控的冷机系统进行了检测，发现原来安装的设备全部完好并能正常使用，为了给用户节约成本，不造成重复投资，将保留现场完好的现场设备；但我们如果进行节能监测和节能改造还需要加装部分设备以对其能耗进行更好的监测，主要设备包括：在冷水机组和冷冻和冷却出水侧分别安装流量计，以监测冷机的水流量情况，在每台冷水机组加装功率表，对其耗能情况进行实时监视，功率表的数据可以连入控制系统，通过通讯线传输到网络，实时显示在机房Energy Advisor系统的控制屏中。在屋顶安装室外温湿度传感器，当室外温度较低时，用以控制进入制冷机组冷凝器的冷却水温度不低于主机要求的最低启动温度。

2.3对中央空调分楼层计量及楼层分项用电进行计量改造

根据要求和图纸所示，要求我们的系统对于中央空提提供能量进行分层统计，在每层的空调水系统的供回水管上需加装水管温度传感器监测供回水温差，同时在水管上加装水流量传感器，从而根据这两个参数计算出相应的负荷和耗能。在每层的配电柜线路上安装功率表，监测每层动力、插座和照明的用电量，功率表接入控制系统并传输到网络，空调系统和功率使用情况会最终显示在机房Energy Advisor系统的控制屏中，我们可以通过软件平台清楚明了的知道空调使用功率和耗电量的情况，并可以进行能耗分析、财务计费、趋势模拟和报表打印。

4、冷机系统控制策略

由现场控制器及网络控制引擎组成冷机控制网络，操作站通过以太网与群控网络连接，操作系统为微软WINDOWS系统，完全图形化操作，人机界面简洁直观，轻松实现系统数据显示及控制功能，且操作站故障不影响自控系统的运行。冷机控制系统原理图见附件。

系统机房监控内容一般包含以下几部分：

 在每台冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔安装功率表，以提取一定周期内的功率消耗情况，从而为能源使用状态提供数据。

 监控每台冷水机组的冷冻水和冷却水两侧水温度、压力、水流开关状态、电动阀门状态，监控设备状态。

 在每台冷水机组的冷冻水侧安装水流量计，以监测冷冻水的水流量。

 在冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔根据设备数量安装相应负荷的变频器，并安装水压力传感器，监测前后端压力。

 监测冷冻水总供回水、冷却水总供回水温度传。

 监测冷冻水分集水器分的压力，调控分集水器间的压差调节阀，使分集水器间的压力在规定范围内。

 监控主机、冷却塔、水泵等设备运行情况；其中冷冻机组、冷却塔相关的水泵和电动阀门、风扇的启停、运转台数完全由程序根据系统设置及负荷需求进行自动控制，无须人工干预，操作管理便捷、节省能源。

 系统内所有设备发生故障，在操作站即有报警信息及明显表示，程序自动启动备用设备，并不再试图启动故障设备，直至故障消除，报警复位。

连锁控制：

A、起动：首先开冷却塔碟阀→开冷却塔风机→开冷却水碟阀→开冷却水泵→开冷冻水碟阀→冷却水塔风机（延时60秒）→开冷冻水泵→最后开冷水机组

B、停止：首先停止冷水机组（延时5-10分钟）→关冷冻泵→关冷冻水碟阀→关冷却水泵→关冷却水碟阀→最后关冷却塔风机→关冷却塔碟阀

系统将自动记录单台冷水机组的累计运行时间，根据机组的累计运行状况来采取超前和滞后控制，尽量使冷水机组达到平均使用，便于用户进行统一的维护和保养。

控制系统将对上述冷水机组参数和状态全部进行监测，并及时的向用户提供机组当前的最新状况。当机组出现故障时，系统将显示故障的具体位置和具体原因，帮助用户尽快解决问题。

总结：

整个项目改造完毕，我们做到了整个系统做到了

1)实现了低频低压的软启动，软停车，使运行更加平衡；

2)启动及加速过程冲击电流小，加速过程中最大启动电流不超过1.5倍额定电流，大大减小了对电网的冲击；

3)节能效果显著，据实测，在低速段节能明显，一般可达30%左右，降低运行成本；

4)延长水泵的使用寿命；

5)所有系统实时监控，能源使用率最大化。

中央空调的节能方案 篇7

随着我国节能政策的不断制定和出台, 使得建筑节能已经成为当前的一个热点。根据中国建筑节能协会节能服务专业委员会的统计, 目前全国既有建筑面积达到430亿平方米。其中, 使用中央空调的大型公共建筑只占到5%, 但却消耗着全社会25%的能源, 中央空调已经成为大型公共建筑里面的耗能大户, 全面提高能耗效率, 降低能源成本对社会和经济有着重要的意义。

2 项目概况

舟山市岱山县行政中心主楼中央空调系统采用3台美国特灵螺杆式水冷机组, 2台国产贝隆燃气无压热水锅炉, 水循环系统采用3台30k W冷冻水泵、3台45k W冷却水泵、3台15k W热水循环泵、5.5k W冷却塔风机3组 (每组各含2个风机) , 三类水泵均为2用1备。整个制冷系统包括主机、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔风机均已安装电能计量表, 冷却塔风机另外单独安装电能计量表。根据往年的能耗数据统计, 该中央空调的能耗巨大, 空调系统电力消耗水平平均在50%以上, 与目前国家节能减排的要求格格不入。另外, 该中央空调的维护、维修成本较高, 给业主带来较大的经济压力。业主要求对中央空调系统冷源系统的冷冻泵及冷却泵和热水系统的热水二次的循环泵进行优化控制, 在满足空调系统热量及工艺要求的同时, 通过智能节能技术调节循环水流量, 达到节能目的。综合节能指标要求在原中央空调总能耗的基础上达到或超过5%的节能率, 单项水泵节能率在20%以上。

3 高能耗问题分析

通常, 中央空调系统设计时必须按天气最热、冷负荷最大时设计, 且留有10%~20%的设计余量。然而, 在早、晚或在过渡季节的部分时间内的空调是不会在满负荷状态下运行, 中央空调系统如果没有自控系统, 则不能随着负荷的变化而变化, 最多只能人工控制运行台数。这样, 冷冻水、冷却水系统在低负荷运行情况下, 只相当于风机三速控制, 进行高、中、低流量控制, 总是“定流量”运行, 系统长期处于低效率状态, 造成了能量的浪费。而空调自控系统能随着不同季节和气候以及负荷的变化而进行自动无级调节, 在保证办公舒适的环境前提下, 可达到高效、合理的节能效果。

我们在对业主冷冻站实际调研工作中发现, 在设计冷冻/冷却水泵系统时, 都是按照空调机组要求额定流量进行设计, 但在实际运行中, 中央空调机组长期运行在部分负荷, 而冷冻/冷却泵系统因设计时并没采用流量自动调节方式, 从而导致水系统能源的浪费。

以某空调主机的实际调研为例:其冷却水进、出水温差只有3℃左右 (设计温差为5℃) , 温差过小说明实际冷却水流量大于额定流量, 这就造成了水系统输送的能源浪费;冷冻水的进、出水温差也只有3℃左右, 同样说明冷冻水的实际流量比设计流量偏大很多, 只要设法保证供/回水主管的压力波动范围, 冷冻水系统有很大的节能空间。

4 整体设计

针对以上存在的问题, 我们提出中央空调节能优化方案。该系统主要由MCGS人机界面、SIEMENS S7-200系列PLC控制器、ABB ACS510系列变频器以及压力、温度传感器等电气元件组合而成, 功能强大, 它具有超出同类产品的可靠性、安全性和稳定性。系统程序中包含了位逻辑、计数器、定时器、复杂数学运算以及与其他智能模块通信等指令内容, 从而使它能够监视输入状态, 改变输出状态以达到控制的目的。灵活的配置, 加上人机系统超前的技术优势、超强的动画功能、超大的存贮容量、超酷的视觉效果、超高的可靠性能、超低的功率损耗、超快的运行速度和强大的PLC指令集使它成为各种控制应用理想的解决方案, 满足了节能优化控制的需求。

5 节能优化控制方案

(1) 空调热水系统二次循环水采用3台15k W循环水泵, 当空调系统负荷变化时, 采用压差旁通阀来平衡执水系统供回水压差, 在负荷较小时, 水泵的输出流量过剩较大, 造成能源上的浪费。方案根据空调热水系统的压差及空调热水出水压力, 对热水泵的投入数量及转速进行调节, 最大限度地达到节能目的。

(2) 空调冷冻水系统循环水采用3台30k W循环水泵, 当空调系统负荷变化时, 采用压差旁通阀来平衡执水系统供回水压差, 在负荷较小时, 水泵的输出流量过剩较大, 造成能源上的浪费。方案根据空调冷水系统的压差及冷冻水供水压力, 对冷冻水泵的投入数量及转速进行调节, 最大限度地达到节能目的。

(3) 空调冷却水系统循环水采用3台45k W循环水泵, 当空调系统负荷变化时, 根据回水温度手动调节泵的开停数量, 在负荷较小时, 水泵的输出流量过剩较大, 造成能源上的浪费。方案根据空调冷却水回水温度, 对冷却水泵的投入数量及转速进行调节, 最大限度地达到节能目的。

本方案对三类循环泵分别采用PLC控制器进行控制, 并采用触摸屏作为人机界面进行操作。除了对水泵进行节能控制外, 还可以对设备状态进行监测和故障报警, 如图1所示, 同时对运行数据进行记录, 采用列表和趋势的图形式以供操作者查阅。

6 系统的可靠性设计

大型公共建筑中央空调的运行对可靠性有严格的要求, 设备一旦运行失效或频繁出现故障, 会大范围造成恶劣的影响。中央空调能耗优化控制系统在设计初期应充分考虑到系统节能的同时不能忽略系统的可靠性, 需对系统核心部件做缜密的设计, 以便实现容灾以及报警功能, 具体包括:

(1) 人机界面:主要用于用户操作、管理、显示和监控系统的运行状态, MCGS触摸屏在业内广泛使用, 采用嵌入式架构, 稳定可靠。

(2) PLC控制器:主要用于接收末端传感器采集反馈的压差与温差的模拟信号, 结合内部已设定的程序对变频器的运行/停止、调速范围进行合理的控制与管理;PLC控制器采用嵌入式设计架构, 运行成熟的自控软件, 使数据保存稳定可靠。本系统采用1台PLC同时控制3台30k W变频器, 采用轮替方式开启变频器。

(3) 变频器:设备可靠性高, 平均无故障运行时间MTBF为13万小时, 具体控制模式有自动控制和手动控制模式。自动控制模式下, 根据PLC指令集给出的指令信号, 自动调节自身的频率范围来控制冷冻/冷却/热水泵的运行速度, 从而达到系统的节能效果;在手动控制模式下, 由手动调节变频器的运转频率点, 以保证系统的使用要求 (变频器采取一对一控制, 两用一备) 。

(4) 故障容灾应对:设备故障时互备用 (两用一备) :当运行的冷冻/冷却/热水泵出现故障时, 未使用的冷冻/冷却/热水泵将自动投入使用, 满足系统的使用要求;当运行的变频器出现故障时, 未使用的变频器也将自动投入使用, 满足系统的使用要求;当运行的PLC出现故障时, 可切换至手动控制, 手动调节变频器的频率保证了系统的使用要求。

(5) 故障报警功能:当冷冻/冷却/热水泵出现故障或冷冻/冷却/热水水压力或温度不正常时, 自控系统发出声光报警, 同时, 未使用的设备将自动投入使用, 提醒设备管理人员进行维护。同时, 触摸屏记录下报警时间及内容, 以供设备管理人员查阅。

7 节能测试

节能测试是本项目的核心验收环节, 首先以制冷期中央空调能耗的节能率为主要依据。中央空调能耗优化控制系统完成调试后, 在制冷周期内根据室外气温的情况任意抽取1个气温作为评测验收标准, 气温30℃~32℃、33℃~35℃、36℃~39℃由业主任意选定, 在同等温度的情况下 (以当地气象预报为准, 测试对比气温小于1℃的温差内) , 工频运行1天, 优化模式运行1天, 空调运行时间在相等的情况下进行能耗比较, 同时由业主指定任意一个区域风口进行空调出风温度监测。节能率的多少可通过公式计算, 即 (工频运行能耗-节能优化模式运行能耗) /工频运行能耗=节能率, 节能率要求大于5%。其次, 空调节能不能影响空调出风温度, 即节能优化模式运行时, 指定位置的空调风口出风温度与工频运行时一致, 节能测试验收时以制冷期间达到节能率的同时, 要求节能优化模式运行风口出风温度不得超过工频运行风口出风温度0.5℃以上。沿空调冷冻水输送管道, 从近到远, 选择一定数量的典型出风口进行检查, 合格率需达到85%以上。

经过4天 (室外温度为33℃~35℃) 的节能对比测试, 真实、准确地记录了能耗数据 (如表1所示) 及房间出风口温度数据 (如表2所示) , 从系统运行及测试数据分析发现, 中央空调水泵控制节能系统运行后, 与原系统的工频运行相比, 大幅度降低了能耗, 具有显著的节能效果, 中央空调总节能率为26.43%, 中央空调冷却泵节能率为58.49%, 中央空调冷冻泵节能率为62.18%, 达到并超过业主的节能指标要求。

8 结束语

大型公共建筑中的中央空调节能是建筑节能突破的重点, 按照最高负荷进行空调设计的起始方案给后来的节能改造留下了一定的空间。通过此项目的节能改造, 中央空调能耗优化控制系统很好的结合设备运行现状以及业主的节能和设备可靠性要求, 对中央空调主机、水泵系统、末端的运行效率进行了整体平衡和优化, 通过实用的控制逻辑和高可靠性设计, 使系统运行在最佳工况, 并在节能测试中证明系统的高节能率, 全面降低系统能耗, 达到预期的效果。

摘要：目前我国许多大型公共建筑能耗居高不下, 建筑中的中央空调所占能耗比例接近一半, 能耗问题尤为突出。本文针对舟山市岱山县行政中心的中央空调运行状况, 根据业主提出的设备节能与高可靠性运行等需求制定解决方案, 通过能耗优化控制系统提高中央空调的整体运行效率, 在节能对比测试中证明了预期的节能目标, 最后就此系统的应用和节能测试进行总结, 希望有助于推动大型公共建筑中央空调的节能改造业务发展。

关键词：中央空调,能耗优化控制系统,可靠性设计,应用,节能测试

参考文献

[1]邵兴.浅析动态变流量空调节能控制系统在中央空调中的应用.中国科技财富, 2011 (03)

浅谈中央空调的节能控制措施 篇8

[关键词]中央空调；节能控制

众所周知，能源是人类生存和社会发展必需的物质基础，节约能源是人类共同使命。自20世纪70年代发生全球性“能源危机”以来，能源问题的严重性已得到世界各国政府的普遍重视。“节约能源”一直是我国的一项基本国策，坚持“节约和开发并举，把节约放在首位”一直是我国节能工作的长期方针。大力推进节能技术进步，大幅度提高能源利用率，提高社会经济效益，是我们面临的促进国民经济向节能型转变的一项重要任务。建筑物的能耗约占全国能耗的1／3，中央空调系统的能耗占了我国建筑物能耗的65％，这是一个非常惊人的数字。空调系统的节能对于降低整幢建筑的能耗是非常关键的。为此，设计推广采用当今最先进的中央空调节能控制产品和技术是我们每个设计人员义不容辞的责任和义务。

1当前空调系统设计中的节能措施

1.1采用楼宇设备自动控制技术对空调末端装置进行控制。在智能建筑中通常采用楼宇设备自控系统，对中央空调系统末端的新风机、回风机、变风量风机、风机盘管等装置进行状态监视和使用的“精细化”控制，以实现节能的目的。它通过DDC(直接数字控制器)控制器，将检测的相关量值进行PID(比例、积分、微分)运算，实现对上述设备的PID控制，达到一定的节能效果。这种对空调末端设备的控制可节能10％～15％。因为不能实现对空调制冷站及空调水系统的智能控制，因此，节能效果不显著。这种节能控制技术的典型代表产品和生产厂商有：(1)美国霍尼韦尔公司EXCEL 5000楼宇设备自控系统；(2)美国Johnson公司的楼字自动化系统；(3)德国西门子公司S600顶峰系统等。

空调末端设备的控制采用楼宇自动化系统(BAS)，这些设备的主要特性均实现了对空调末端设备的节能自动控制，并为动态变流量空调节能控制系统的运行创造了更为良好的外部条件。

1.2采用通用变频器对中央空调系统中的水泵和风机进行控制。为降低中央空调系统的能源浪费，宜采用通用变频器来控制空调系统的水泵和风机，通过对供、回水压差或温差的采集，对水泵和风机进行PID调节，以达到节能效果。这种控制方法通常可以节约水泵和风机等电机拖动系统的电能约20％，最高可达30％。这种节能控制技术的生产厂商和典型代表产品有：(1)美国AB(Allen Bradley)公司，代表产品有通用变频器1336PLUSH系列产品；(2)法国施耐德电气(sehneiderElectric)公司，代表产品有Ahivar 38系列异步电动机变频器；(3)德国西门子(SIEMENS)公司，代表产品有通用变频器MICROMASTER440系列产品。

2动态变流量空调节能控制系统

2.1动态变流量控制原理。当空调负荷发生变化时，通过采集一组参数值(如下图所示)经模糊运算，及时调节冷水机组、各水泵和冷却塔风机的运行工作参数，从而改变冷水机组工作状态、冷冻(温)水和冷却水流量，改变冷却塔风机的风量，确保冷水机组始终工作在效率最佳状态，使供回水温度始终处于设定值，从而使主机始终处于高转换效率的最佳运行工况。

动态变流量控制的核心是变流量控制器，在控制器中建立了知识库、模糊控制模型和模糊运算规则，形成智能模糊控制。通过采集影响冷水机组运行的各种参数，经模糊运算，得出相应的控制参数，这些控制参数被送到冷水机组、冷冻(温)水控制子系统、冷却水控制子系统、冷却塔风机控制子系统。这些子系统根据控制参数的变化，利用现代变频控制技术，改变空调系统循环水的流量和温度，以保证整个系统在满负荷和部分负荷情况下，均处于最佳工作状态，从而最终达到综合节能的目的。

2.2动态变流量节能控制方法

2.2.1变流量冷却水泵系统。当末端空调负荷减少时，反映到冷水机组将出现冷却水出水温度降低的现向，温度传感器检测出这种变化趋势后，模糊控制系统将自动降低冷却水泵的工作频率，降低冷却水进水流量，提高冷却水出水温度，并使进、出水温差控制在最佳设定值上，维持冷水机组的高效率运行。

2.2.2一次泵变流量系统。当末端空调负荷变小时，末端空调设备前的两通阎将会关闭或减小，负荷侧回路管路的阻力增大，冷冻水供、回水温差将出现减小，供回水管的压差将出现增高的趋势。水温传感器及水流压差器检测出这种趋势后，模糊控制系统将自动降低冷冻水泵的工作频率，减少冷冻水流量，并使供回水温差及供回水压差控制在最佳设定值上，维持冷水机组的高效率运行。

2.2.3二次泵变流量设计。二次泵变流量系统分为一级泵变流量系统和二级泵变流量系统。其控制原理及效果与一次泵变流量大致相同(在这里不再一一赘述)。而一级泵系统负责确保冷水机组的安全运行，一级泵系统的旁通管路一般设计为直通管，管径按一台冷水机组额定流量设计。一次泵变流量系统跟踪二级泵环路的流量变化，并保证一级泵环路的流量大于二级泵环路的流量，使旁通冷冻水管保持从供水管流向回水总管。当旁通管的流量超出设定值的范围时，变流量控制器将模糊PID调节一级泵的工作频率，使旁通管的流量返回设定值。

3动态变流量节能控制系统与目前通用变频器控制系统的区别

3.1控制原理不同。通用变频器控制是采用通用变频器对受控的水泵电机、风机电机进行单独的控制。当其控制系统检测到某一受控量值时，就按这个量值与给定值之间的误差进行比例(P)、积分(1)和微分(D)之间的线性组合进行控制，即PID控制。这种控制方法只适合于线性系统中，并对单一控制对象实施控制。

动态变流量节能控制系统是采用模糊控制技术与变频技术相结合的控制原理，虽然也使用了通用变频器(VVVF)，但它不是采用PID控制方式，而是采用模糊控制方法。也就是在整个系统控制过程中，以语言描述人类知识，并把它表示成模糊规则或关系，通过推理、利用知识库，把某些知识与过程状态结合起来的控制行为。它并不具有明显的PID结构，但也可以称为非线性PID控制器，它是根据系统的误差信号和误差的微分或差分来决定控制器的参数，尤其适合非线性和时变性的被控对象。

3.2控制方法的不同。中央空调系统的受控参数受季节变化、环境变化、使用时间、人流量等多种因素的综合影响，是一个随机变量，而不是一个线性系统，只是一个非线性系统。因此，决定中央空调系统冷冻(温)水流量和温度、冷却水流量和温度的需求量也是一个随机变量。

通用变频器所采用的最重要的控制参数，如比例系数K、积分时间常数T1和微分时间常数Td都是使用经验数据或试验数据确定的，一旦选定就不能自动调节。因此，PID控制系统只适合于线性系统，对于非

线性系统不可能达到最佳控制，即选用比例系数和时间常数后，采用同一种控制方法对付各种不同的负荷状态，效果当然是不理想的。

模糊控制系统本来就不要求准确掌握受控量的数值，但是它已经考虑了受控量的各种可能性，跟踪受控参数的变化，始终使被控系统处于最佳运行状态，对于各种非线性系统和时变性系统都能提供最佳的决策。

3.3控制效果的不同。通用变频器用PID控制方法，控制非线性系统时，很容易引起中央空调系统的强烈振荡，使控制范围在较大范围内波动，增加了系统的能耗，也很容易使系统长时间都不能达到给定值的稳定状态，控制效果不理想，对于主机所配套的冷冻水泵和冷却水泵以及冷却塔风机等设备的节能最多在20％～30％之间。因其采取了保障冷水机组工作状态的措施，不可能节约燃料和主机电能。当然，也不能实现资源共享和无人值守管理。

而动态变流量节能控制系统由于建立了优化模糊控制模型，对于中央空调系统可能出现的问题都给出充分的估计，因此，在计算中存储的总决策表能提供最佳的控制方案，系统稳定性好，极少出现振荡现象，系统很快就能达到稳态。可采用准确调节流量的方法去实现节能，水泵以及冷却塔等平均节能达60％～80％。由于采取了特殊措施保障中央空调主机的高转换效率，机组COP值始终处于最佳值，因此对于吸收式溴化锂机组可节约燃料20％～40％，对于电制冷主机可节电10％～30％。

动态变流量控制器具有强大的节能功能，在系统设计时就进行了系统集成，实现了各子系统的联动和互操作，达到了资源的共享的目的。由于自动功能非常强大，从而实现了无人值守管理和联网管理等，节省了人力、物力。这些都是通用变频控制系统无法实现的。

4在工程中应用的节能效果

动态变流量空调节能控制系统分别在贵州华城大酒店、贵州日报社、上海新锦江大酒店和成都国际会展中心等实际运行考核，验证了动态变流量空调节能控制系统的节能效果。实践证明：变流量中央空调系统与定流量中央空调系统相比较，水泵以及冷却塔等平均节能达60％～80％；对于吸收式溴化锂机组可节约燃料20％～40％；对于电制冷主机可节电10％～30％。基于动态变流量空调节能控制系统的节能效果，笔者在重庆市第二人民医院住院综合大楼(建筑面积29000m2，采用电制冷主机)和第三军医大学图书综合楼(建筑面积36000m2，采用吸收式溴化锂机组)设计中采用了动态变流量空调节能控制系统，预计每项工程每年节约中央空调总运行费用达50～80万元。

5结束语