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| 商用中央空調智能控製係統節能問題分析 |
| （時間:2026-03-26 03:08:42） |
在我國，商用大廈在通風空調係統中的能源消耗占據了整個能耗的56%，水泵耗電量為24%。在傳統設計中，為了保證商用建築製冷和製熱的最優效果，一般是按照最大值來選擇製冷機組、水循環係統以及風機係統等等；但dan在zai實shi際ji中zhong，製zhi冷leng和he製zhi熱re的de需xu要yao是shi依yi據ju外wai界jie環huan境jing的de變bian化hua而er不bu斷duan變bian化hua的de，傳chuan統tong的de中zhong央yang空kong調tiao係xi統tong中zhong的de電dian機ji都dou是shi固gu定ding在zai額e定ding功gong率lv下xia運yun行xing，無wu法fa隨sui著zhe外wai界jie環huan境jing溫wen度du的de需xu要yao進jin行xing自zi動dong調tiao節jie，造zao成cheng了le大da量liang的de能neng源yuan浪lang費fei，因yin此ci，研yan究jiu智zhi能neng化hua控kong製zhi係xi統tong十shi分fen必bi要yao。
1、控製係統存在的問題
在傳統中央空調控製係統中，電機的轉速是恒定的，這對於控製溫度、通風量以及供水壓力等都十分不利；設計者在設計時重點考慮的是係統控製溫度、通風量以及水壓等目的，如：設計擋板裝置進行風量的調節、設計調節水壓控製閥門實現對水壓力的控製等。
傳統的控製方法雖然也能夠實現中央空調係統的溫度以及通風量控製等目的，但是在節能降耗上卻是空白。存在的主要問題有：
（1）無法依據環境負荷的變化對中央空調係統進行控製。在設計中，設計者更多的是考慮建築環境的最大負荷，同時留有30%裕度。對於商用建築而言，日常使用的溫度、通風量等都不會實現滿負荷，從而造成了較高的餘量，導致了能源的浪費；
（2）使shi用yong調tiao節jie閥fa門men控kong製zhi水shui流liu量liang存cun在zai控kong製zhi不bu準zhun確que的de問wen題ti。無wu法fa準zhun確que控kong製zhi水shui量liang和he水shui壓ya力li，會hui導dao致zhi空kong調tiao係xi統tong溫wen度du和he水shui冷leng量liang不bu匹pi配pei，與yu原yuan始shi設she計ji值zhi相xiang差cha甚shen遠yuan，造zao成cheng大da量liang的de電dian能neng浪lang費fei；
（3）水泵的頻繁啟停會使其發熱縮短使用壽命，甚至燒壞。水泵在開啟時，較大的啟動電流會衝擊電機，產生電弧，損壞設備。
2、智能控製係統節能對策
針zhen對dui所suo列lie的de傳chuan統tong控kong製zhi方fang式shi存cun在zai的de不bu足zu，研yan究jiu智zhi能neng化hua控kong製zhi係xi統tong，實shi現xian對dui環huan境jing溫wen度du的de自zi動dong監jian測ce，對dui是shi否fou存cun在zai人ren進jin行xing智zhi能neng識shi別bie，從cong而er對dui水shui泵beng進jin行xing靈ling活huo調tiao節jie，對dui通tong風feng和he製zhi冷leng係xi統tong進jin行xing控kong製zhi。
2.1建立各類係統
為了對建築環境中的溫度進行實時監測，需要用到精度較高的溫度傳感器以及回風監測裝置；將jiang采cai集ji的de室shi內nei溫wen度du傳chuan送song給gei中zhong央yang控kong製zhi器qi，該gai控kong製zhi器qi實shi現xian對dui建jian築zhu環huan境jing溫wen度du的de調tiao節jie。為wei了le對dui建jian築zhu中zhong是shi否fou有you人ren進jin行xing識shi別bie，要yao用yong到dao紅hong外wai傳chuan感gan器qi，該gai傳chuan感gan器qi將jiang相xiang關guan信xin息xi傳chuan遞di給gei中zhong央yang控kong製zhi器qi，該gai控kong製zhi器qi將jiang會hui停ting止zhi無wu人ren房fang間jian的de溫wen濕shi度du和he通tong風feng量liang，並bing且qie還hai能neng夠gou保bao證zheng有you人ren房fang間jian的de溫wen濕shi度du以yi及ji通tong風feng量liang。
2.2建立控製係統
在智能控製係統中，控製方式采用的是以溫差為主的方式，它在保證係統的正常運行前提下不需要在各個支路中添加調節閥門；對(dui)水(shui)壓(ya)和(he)水(shui)流(liu)量(liang)進(jin)行(xing)調(tiao)節(jie)是(shi)在(zai)水(shui)泵(beng)中(zhong)進(jin)行(xing)的(de)，它(ta)按(an)照(zhao)預(yu)先(xian)的(de)比(bi)例(li)進(jin)行(xing)分(fen)配(pei)，由(you)於(yu)商(shang)用(yong)建(jian)築(zhu)中(zhong)各(ge)個(ge)房(fang)間(jian)的(de)負(fu)荷(he)工(gong)況(kuang)是(shi)類(lei)似(si)的(de)，適(shi)宜(yi)於(yu)采(cai)用(yong)預(yu)先(xian)流(liu)量(liang)分(fen)配(pei)法(fa)。對(dui)冷(leng)凍(dong)係(xi)統(tong)最(zui)省(sheng)流(liu)量(liang)進(jin)行(xing)計(ji)算(suan)，設(she)定(ding)水(shui)泵(beng)的(de)轉(zhuan)速(su)為(wei)最(zui)小(xiao)值(zhi)。
2.3選擇控製方式
在水係統中，應該建立變頻調速控製方案，包括：以壓差為主的控製方案和以溫差為主的控製方案[3]。對dui於yu前qian者zhe而er言yan，它ta依yi據ju製zhi冷leng機ji中zhong的de出chu水shui壓ya力li和he回hui水shui壓ya力li的de差cha值zhi保bao證zheng樓lou層ceng冷leng凍dong水shui具ju有you恒heng定ding壓ya力li。當dang壓ya力li差cha在zai下xia限xian值zhi以yi下xia，說shuo明ming係xi統tong的de負fu荷he較jiao小xiao，應ying該gai相xiang應ying的de提ti高gao壓ya差cha；當(dang)壓(ya)力(li)差(cha)高(gao)於(yu)上(shang)限(xian)值(zhi)時(shi)，說(shuo)明(ming)係(xi)統(tong)的(de)負(fu)荷(he)較(jiao)大(da)，需(xu)要(yao)適(shi)當(dang)增(zeng)加(jia)水(shui)泵(beng)的(de)轉(zhuan)速(su)。對(dui)於(yu)以(yi)溫(wen)差(cha)為(wei)主(zhu)的(de)控(kong)製(zhi)方(fang)案(an)來(lai)說(shuo)，它(ta)依(yi)據(ju)製(zhi)冷(leng)主(zhu)機(ji)的(de)回(hui)水(shui)溫(wen)度(du)和(he)出(chu)水(shui)溫(wen)度(du)，對(dui)各(ge)樓(lou)層(ceng)的(de)壓(ya)力(li)進(jin)行(xing)調(tiao)節(jie)：當溫差較小時，說明負荷較小，應該將水泵的轉速降低；當溫差較大時，壽命負荷較大，應該提高水泵的轉速，降低溫差。這種控製方式最大化的利用了能源，達到了節能的目的。
3、節能係統控製技術
3.1模糊控製
在智能控製技術中，模糊控製係統是一個重要的分支，其基礎為：模糊集合論、模糊語言變量及模糊邏輯的規則推理；結jie合he運yun用yong計ji算suan機ji技ji術shu共gong同tong構gou成cheng一yi種zhong數shu字zi控kong製zhi係xi統tong，係xi統tong中zhong存cun在zai具ju有you控kong製zhi作zuo用yong的de反fan饋kui通tong道dao閉bi環huan結jie構gou。在zai當dang前qian的de製zhi冷leng領ling域yu，模mo糊hu控kong製zhi已yi經jing得de到dao了le廣guang泛fan的de應ying用yong。在zai商shang用yong中zhong央yang空kong調tiao的de智zhi能neng控kong製zhi係xi統tong中zhong，模mo糊hu控kong製zhi依yi靠kao各ge個ge房fang間jian的de溫wen度du傳chuan感gan器qi得de到dao各ge自zi的de溫wen度du值zhi，從cong而er計ji算suan出chu溫wen度du的de變bian化hua率lv，然ran後hou采cai用yong模mo糊hu算suan法fa控kong製zhi中zhong央yang空kong調tiao的de運yun行xing狀zhuang態tai，從cong而er控kong製zhi變bian頻pin壓ya縮suo機ji和he風feng扇shan等deng的de轉zhuan速su。
3.2神經網絡控製
在zai神shen經jing網wang絡luo控kong製zhi中zhong，模mo仿fang的de是shi人ren類lei大da腦nao中zhong的de神shen經jing係xi統tong，建jian立li類lei似si與yu以yi神shen經jing細xi胞bao為wei基ji礎chu的de模mo型xing，其qi節jie點dian為wei神shen經jing元yuan，其qi活huo動dong網wang絡luo為wei網wang絡luo拓tuo撲pu結jie構gou。在zai神shen經jing網wang絡luo係xi統tong中zhong，最zui簡jian單dan的de處chu理li單dan元yuan是shi神shen經jing元yuan。
采用神經網絡控製，在理論上可以實現與非線性映射的一一對映，即：無限逼近非線性映射，從而解決了複雜和不確定的係統控製問題，並且保證了整個係統的穩定性、魯lu棒bang性xing以yi及ji容rong錯cuo性xing。在zai該gai網wang絡luo中zhong，有you多duo個ge輸shu入ru和he多duo個ge輸shu出chu，因yin此ci實shi現xian了le對dui環huan境jing變bian化hua的de實shi時shi控kong製zhi。在zai中zhong央yang空kong調tiao節jie能neng控kong製zhi中zhong應ying用yong神shen經jing網wang絡luo具ju有you十shi分fen重zhong要yao的de現xian實shi意yi義yi，通tong過guo傳chuan感gan器qi得de到dao各ge個ge房fang間jian內nei的de濕shi度du、溫度、人數等信息，並輸入神經網絡控製係統中，通過相關程序計算出人體的舒適度值，通過反饋控製實現最優化控製。
3.3控製技術優化選擇
如今，對商用中央空調的控製不再是機械式的恒溫控製，已經步入到以計算機為基礎的智能控製階段。作為一個變量多、複雜程度高、時shi間jian變bian化hua大da的de係xi統tong，該gai係xi統tong中zhong各ge項xiang因yin素su之zhi間jian的de關guan係xi十shi分fen複fu雜za，存cun在zai嚴yan重zhong的de非fei線xian性xing和he強qiang耦ou合he關guan係xi。神shen經jing網wang絡luo控kong製zhi以yi及ji模mo糊hu控kong製zhi在zai解jie決jue這zhe類lei問wen題ti時shi具ju有you明ming顯xian的de優you越yue性xing。其qi中zhong，前qian者zhe的de主zhu要yao優you點dian在zai於yu：它ta具ju有you自zi適shi應ying功gong能neng，但dan該gai優you點dian也ye正zheng是shi它ta的de一yi個ge不bu足zu之zhi處chu，這zhe是shi因yin為wei，在zai專zhuan家jia係xi統tong中zhong得de出chu的de規gui則ze無wu法fa直zhi接jie在zai神shen經jing網wang絡luo中zhong得de到dao應ying用yong。相xiang比bi之zhi下xia，模mo糊hu控kong製zhi係xi統tong則ze是shi由you專zhuan家jia係xi統tong直zhi接jie提ti供gong規gui則ze，這zhe些xie規gui則ze填tian充chong於yu規gui則ze矩ju陣zhen中zhong，在zai這zhe一yi點dian上shang，它ta要yao比bi訓xun練lian一yi個ge神shen經jing網wang絡luo簡jian單dan得de多duo；但dan是shi模mo糊hu控kong製zhi也ye存cun在zai弊bi端duan，模mo糊hu控kong製zhi的de自zi適shi應ying能neng力li較jiao差cha。結jie合he上shang文wen分fen析xi，聯lian想xiang到dao將jiang神shen經jing網wang絡luo控kong製zhi和he模mo糊hu控kong製zhi相xiang結jie合he，共gong同tong應ying用yong於yu中zhong央yang空kong調tiao節jie能neng係xi統tong中zhong，實shi現xian最zui優you控kong製zhi。采cai用yong神shen經jing網wang絡luo控kong製zhi對dui采cai集ji到dao的de溫wen度du、濕度以及人數等參數進行處理，得到人體的舒適度值；采用模糊控製將人體的舒適度值控製在最佳值附近，實現空調的智能化控製，同時也實現了節能。
4、結束語
智能化節能係統在跟蹤晝夜變化、房間溫濕度、人(ren)數(shu)變(bian)化(hua)等(deng)方(fang)麵(mian)實(shi)現(xian)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)，從(cong)而(er)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)對(dui)空(kong)調(tiao)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)的(de)合(he)理(li)控(kong)製(zhi)。首(shou)先(xian)對(dui)我(wo)國(guo)商(shang)用(yong)中(zhong)央(yang)空(kong)調(tiao)的(de)智(zhi)能(neng)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)了(le)介(jie)紹(shao)，總(zong)結(jie)了(le)當(dang)前(qian)存(cun)在(zai)的(de)主(zhu)要(yao)問(wen)題(ti)，並(bing)有(you)針(zhen)對(dui)性(xing)的(de)給(gei)出(chu)了(le)相(xiang)應(ying)的(de)對(dui)策(ce)；suihouzhenduizhinenghuajienengxitongjieshaolejizhongjienengjishu。zongeryanzhi，zhiyoucaiyongzhengquehelidejienengxitong，cainengshixianzhongyangkongtiaozhinengkongzhixitongdejieneng，zheduiyuguojialaishuo，yetongyangjuyouzhongyaodejingjixiaoyi。
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