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【摘要】:智能建筑节能是世界性趋势,也是我国改革和发展的要求,是新时代条件下中国建筑事业发展的一个重点和热点。目前我国的城市暖通空调工程建设日益增多,但是有些工程在质量上却没有得到保证,暖通空调事故频发,引起了居民的强烈不满,影响了城市居民的正常生活。同时,暖通空调系统噪音过大对于城市的环境建设存在不利影响,如何解决这一问题是摆在暖通空调系统技术工作人员面前的一大难题。
【关键词】:暖通空调;理论分析;控制与管理
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
引言
暖通空调构成了智能建设的的根本,能够增加日常的供电消耗,并且能够占据很大的智能优势,能够将空调的系统节能成为一种研究性工作对于空调的未来发展有着至关重要的意义,也就是人们都在讨论的热点,是否能够真的将节能环保做到位,是件不容易的事情,并且要维护相关的经济利益,尤其HVAC的节能对国民经济的发展具有重要的意义。
一、暖通空调系统的相关理论分析
1、暖通空调系统的功能
暖通空调系统,其名称源于其自身的三个功能,就是为建筑提供采暖、通风与调节空气的作用。暖通空调系统在建筑中的应用,能够极为有效地达到对于空气的温度、湿度以及室内舒适度的调节,帮助建筑用户获得最高程度的居住享受,是目前国内外中大型的工业建筑和办公建筑中的重要应用设备。
2、暖通空调系统的运行
暖通空调系统由诸多的管道和换热设备组成,其各个部位在集体运行的过程中往往不能使暖通空调达到最优的运行条件。而且,暖通空调基础单元的控制器的参数一般也只在几种特定的气候环境以及负荷点中,才能被运营商调整到最佳的状态。这样一来,暖通空调系统的运行就会造成极大的能耗,既加大了建筑使用者的经济支出,又浪费了国家的能源。
3、暖通空调系统的能耗
但是,就暖通空调产生能耗的两个方面的问题来看,其能耗的产生无非就是空调各环节运行状态的不够优化协调,以及空调基础参数的不合理。这就为空调优化节能工作人员提供了一定的节能启示,工作人员只要能够推动空调各个部分的优化运行,并将空调运行的基础参数调节到最佳状态,就可以实现暖通空调的节能目的。
二、暖通空调系统控制及管理策略
1、暖通空调能量管理
能量化在这个设定值上面有着一定的参考指标,能够根据实际的情况来进行能量的降低或者升高,并且能够在一定的时间内给予需求内的最小值以便于能够保障节能的实施。这样就能够降低相应的成本费用,主要的内容包括以下几点:
(1)优化启/停:也就是通过实际的温度设定范围来进行优化的停机和启动时间,能够将启停时间控制在一个节能优势的范围之内。
(2)负载循环:也就是进行自动化的周期性的关闭,从而实行周期性强制节能,这样就能够根据系统的负荷情况来进行启动和停机的控制,提高HVAC系统的性能系数来节约能量。
(3)调度时间的具体功能:也就是让用户来进行自定义的调度事件设定,能够根据一定的依据来设置开关启动,这样就能够进行规律性的养成,能够在偶发事件的情况之下重新设置调度。
(4)统计模块与能量管理:能够让用户自行进行电量消耗的检验,能够让用户明白电量的成本,从而生成相应的报表来反映,能够根据具体的使用情况来进行核实。
(5)夜间气洗的作用:也就是夜间的时候能够根据室外的空气来进行节能型的清洗和维护,利用自然能量进行室内空气的提升。
2、改善维护结构性能
暖通空调系统通过围护结构的负荷所占的比例是非常大的,但是维护结构中的保温性能决定着综合传热系数,所以在现代化的建筑当中首先所需要的就是通过提高围护结构的保温隔热性能来进行系统节能的实现,建筑在冬季进行采暖时,负荷包括有四周围护结构的散热量以及地面的散热量、门窗和缝隙进入室内的冷空气的耗热量等等,但是这些方面的原因在进行建筑设计的过程中被忽视,导致了供暖负荷的增加,所以在进行现代建筑的建设过程中可以尽量的减小外门窗面积,提高遮阳效果等来实现系统节能。
3、噪声控制与管理
空调的运行是通过机房的控制实现的,但是机房在工作时会产生极大的噪音,所以要对其进行有效的控制。同样可以采用我们前面所提到的方法,使用一定的材质对其进行隔音处理,同时空调机房的选址要远离空调房间。墙、顶棚所用的吸声材料应根据噪声源的频谱来选择。风机房的噪声以低频为主,因此宜选用珍珠岩吸声板、石膏穿孔板、聚酯纤维吸声板等低频吸声性能强的吸声材料。制冷机房、水泵房等噪声频谱较宽,应选用超细玻璃棉毡、玻璃棉板、矿渣棉板、聚氨酯泡沫塑料等重、高频吸声性能好的材料。机房的墙体、楼板应具有隔声作用,机房门隔声效果与门的隔声能力和门缝的严密程度有关。通常采用内夹吸声材料的复合门,门缝采用企口挤压式的密封措施。最有效的隔声是采用双道门,并在门洞内贴吸声材料。
4、暖通空调运行的自我调节
推动暖通空调的节能目标的实现,必须通过系统的设计方案的优化,使系统做到自我调节。
首先,暖通空调的系统控制中具有数量极多的回路,工作人员不能够做到对于这些控制回路逐一地在线调节,就必须通过分类等系统方法,使空调的控制回路在系统自身的温度、送风压力及混风比例的条件下实现自我调节。通过房间温度湿的要求变化的数据,调节主机以及相关水泵等设备的运行功率,变频等处理达到节能胡说效果,这样一来,需要工作人员进行控制的回路进行会大大减少,从而实现空调系统的优化控制。
其次,工作人员还可以通过分组监视的相关方法来评价和提升控制回路的系统控制效果,在此项工作中,系统通过屏蔽控制效果低劣的单元控制器,并将单元控制器中的控制信息和数据通过系统现场总线输入到计算机中,实现工作人员对于这些控制器的在线优化调节。
此外,暖通空调系统还要实现对于其自身的控制器运行的参数的在线调节及校正。暖通空调系统的控制过程及控制对象都极为复杂,各控制环节经常出现时滞以及时变等特性,在室外环境发生变化时,室内的湿度及负荷值就会发生变化,从而影响到空调的送风温度以及静压力。因此,工作人员必须通过优化系统设计方案,实现对于当前时期最常使用的PID控制器的参数优化,进而使空调在最佳参数的控制器工作中,实现对于系统各个环节的自我调节。
5、优化子系统
对于一定程度的冷负荷,由于水泵与风扇之间的能耗曲线不一致,一般都会有一个最优的运行工作点,使冷冻水泵与供风风扇的耗能总和最小。在一定负荷下,当进入房间的混合空气温度发生变化时,会使换热器的热交换效率发生改变,风系统能耗最小工作点也随之变化。当冷冻水的供水温度发生改变时,会引起换热器的热交换效率发生改变,风系统的能耗最小工作点随之变化。当冷冻水供水温度以及混合空气温度同时发生改变,也能找到风系统能耗最小值,对应的风流量以及水流量就是风系统运行的最优工作点。
结语
根据现在的空调暖通情况来看,我们要改进的还有很多,雖然已经有了一部分实践的经验,但是整个的系统由于存在着比较明显的变量情况,要进行相应的实践和要求的反思。能够将算法不断提升优化,让参数能够准确,并且提升计算机的管理能力,这样就能够处理那些人工不容易解决的问题,并且还能够比较准确的解决整个的消耗数据计算问题。分为设定点在线优化,能量管理及控制器参数自校正三部分,再把三大功能模块集成在一起,实现整个暖通空调系统的运行最优化。
参考文献
【1】贺勇.浅谈暖通安装工程施工中应注意的几个问题[J].黑龙江科技信息,2011(03).
【2】徐长远.暖通空调安装施工的质量控制[J].民营科技,2010(09).
【3】李娥飞.暖通空调设计通病分析手册[K].北京:中国建筑工业出版社,2009.
【4】何世荣.关于民用建筑空调工程设计的几点建议[[J].江苏暖通空调制冷,2010(1).
【关键词】:暖通空调;理论分析;控制与管理
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
引言
暖通空调构成了智能建设的的根本,能够增加日常的供电消耗,并且能够占据很大的智能优势,能够将空调的系统节能成为一种研究性工作对于空调的未来发展有着至关重要的意义,也就是人们都在讨论的热点,是否能够真的将节能环保做到位,是件不容易的事情,并且要维护相关的经济利益,尤其HVAC的节能对国民经济的发展具有重要的意义。
一、暖通空调系统的相关理论分析
1、暖通空调系统的功能
暖通空调系统,其名称源于其自身的三个功能,就是为建筑提供采暖、通风与调节空气的作用。暖通空调系统在建筑中的应用,能够极为有效地达到对于空气的温度、湿度以及室内舒适度的调节,帮助建筑用户获得最高程度的居住享受,是目前国内外中大型的工业建筑和办公建筑中的重要应用设备。
2、暖通空调系统的运行
暖通空调系统由诸多的管道和换热设备组成,其各个部位在集体运行的过程中往往不能使暖通空调达到最优的运行条件。而且,暖通空调基础单元的控制器的参数一般也只在几种特定的气候环境以及负荷点中,才能被运营商调整到最佳的状态。这样一来,暖通空调系统的运行就会造成极大的能耗,既加大了建筑使用者的经济支出,又浪费了国家的能源。
3、暖通空调系统的能耗
但是,就暖通空调产生能耗的两个方面的问题来看,其能耗的产生无非就是空调各环节运行状态的不够优化协调,以及空调基础参数的不合理。这就为空调优化节能工作人员提供了一定的节能启示,工作人员只要能够推动空调各个部分的优化运行,并将空调运行的基础参数调节到最佳状态,就可以实现暖通空调的节能目的。
二、暖通空调系统控制及管理策略
1、暖通空调能量管理
能量化在这个设定值上面有着一定的参考指标,能够根据实际的情况来进行能量的降低或者升高,并且能够在一定的时间内给予需求内的最小值以便于能够保障节能的实施。这样就能够降低相应的成本费用,主要的内容包括以下几点:
(1)优化启/停:也就是通过实际的温度设定范围来进行优化的停机和启动时间,能够将启停时间控制在一个节能优势的范围之内。
(2)负载循环:也就是进行自动化的周期性的关闭,从而实行周期性强制节能,这样就能够根据系统的负荷情况来进行启动和停机的控制,提高HVAC系统的性能系数来节约能量。
(3)调度时间的具体功能:也就是让用户来进行自定义的调度事件设定,能够根据一定的依据来设置开关启动,这样就能够进行规律性的养成,能够在偶发事件的情况之下重新设置调度。
(4)统计模块与能量管理:能够让用户自行进行电量消耗的检验,能够让用户明白电量的成本,从而生成相应的报表来反映,能够根据具体的使用情况来进行核实。
(5)夜间气洗的作用:也就是夜间的时候能够根据室外的空气来进行节能型的清洗和维护,利用自然能量进行室内空气的提升。
2、改善维护结构性能
暖通空调系统通过围护结构的负荷所占的比例是非常大的,但是维护结构中的保温性能决定着综合传热系数,所以在现代化的建筑当中首先所需要的就是通过提高围护结构的保温隔热性能来进行系统节能的实现,建筑在冬季进行采暖时,负荷包括有四周围护结构的散热量以及地面的散热量、门窗和缝隙进入室内的冷空气的耗热量等等,但是这些方面的原因在进行建筑设计的过程中被忽视,导致了供暖负荷的增加,所以在进行现代建筑的建设过程中可以尽量的减小外门窗面积,提高遮阳效果等来实现系统节能。
3、噪声控制与管理
空调的运行是通过机房的控制实现的,但是机房在工作时会产生极大的噪音,所以要对其进行有效的控制。同样可以采用我们前面所提到的方法,使用一定的材质对其进行隔音处理,同时空调机房的选址要远离空调房间。墙、顶棚所用的吸声材料应根据噪声源的频谱来选择。风机房的噪声以低频为主,因此宜选用珍珠岩吸声板、石膏穿孔板、聚酯纤维吸声板等低频吸声性能强的吸声材料。制冷机房、水泵房等噪声频谱较宽,应选用超细玻璃棉毡、玻璃棉板、矿渣棉板、聚氨酯泡沫塑料等重、高频吸声性能好的材料。机房的墙体、楼板应具有隔声作用,机房门隔声效果与门的隔声能力和门缝的严密程度有关。通常采用内夹吸声材料的复合门,门缝采用企口挤压式的密封措施。最有效的隔声是采用双道门,并在门洞内贴吸声材料。
4、暖通空调运行的自我调节
推动暖通空调的节能目标的实现,必须通过系统的设计方案的优化,使系统做到自我调节。
首先,暖通空调的系统控制中具有数量极多的回路,工作人员不能够做到对于这些控制回路逐一地在线调节,就必须通过分类等系统方法,使空调的控制回路在系统自身的温度、送风压力及混风比例的条件下实现自我调节。通过房间温度湿的要求变化的数据,调节主机以及相关水泵等设备的运行功率,变频等处理达到节能胡说效果,这样一来,需要工作人员进行控制的回路进行会大大减少,从而实现空调系统的优化控制。
其次,工作人员还可以通过分组监视的相关方法来评价和提升控制回路的系统控制效果,在此项工作中,系统通过屏蔽控制效果低劣的单元控制器,并将单元控制器中的控制信息和数据通过系统现场总线输入到计算机中,实现工作人员对于这些控制器的在线优化调节。
此外,暖通空调系统还要实现对于其自身的控制器运行的参数的在线调节及校正。暖通空调系统的控制过程及控制对象都极为复杂,各控制环节经常出现时滞以及时变等特性,在室外环境发生变化时,室内的湿度及负荷值就会发生变化,从而影响到空调的送风温度以及静压力。因此,工作人员必须通过优化系统设计方案,实现对于当前时期最常使用的PID控制器的参数优化,进而使空调在最佳参数的控制器工作中,实现对于系统各个环节的自我调节。
5、优化子系统
对于一定程度的冷负荷,由于水泵与风扇之间的能耗曲线不一致,一般都会有一个最优的运行工作点,使冷冻水泵与供风风扇的耗能总和最小。在一定负荷下,当进入房间的混合空气温度发生变化时,会使换热器的热交换效率发生改变,风系统能耗最小工作点也随之变化。当冷冻水的供水温度发生改变时,会引起换热器的热交换效率发生改变,风系统的能耗最小工作点随之变化。当冷冻水供水温度以及混合空气温度同时发生改变,也能找到风系统能耗最小值,对应的风流量以及水流量就是风系统运行的最优工作点。
结语
根据现在的空调暖通情况来看,我们要改进的还有很多,雖然已经有了一部分实践的经验,但是整个的系统由于存在着比较明显的变量情况,要进行相应的实践和要求的反思。能够将算法不断提升优化,让参数能够准确,并且提升计算机的管理能力,这样就能够处理那些人工不容易解决的问题,并且还能够比较准确的解决整个的消耗数据计算问题。分为设定点在线优化,能量管理及控制器参数自校正三部分,再把三大功能模块集成在一起,实现整个暖通空调系统的运行最优化。
参考文献
【1】贺勇.浅谈暖通安装工程施工中应注意的几个问题[J].黑龙江科技信息,2011(03).
【2】徐长远.暖通空调安装施工的质量控制[J].民营科技,2010(09).
【3】李娥飞.暖通空调设计通病分析手册[K].北京:中国建筑工业出版社,2009.
【4】何世荣.关于民用建筑空调工程设计的几点建议[[J].江苏暖通空调制冷,2010(1).