以现代的大型建筑中中央空调系统是不可或缺的设备,空调良好运行直接关系着建筑能耗和室内环境舒适度。传统的手动控制中央空调却存在着较为明显的效率低下、能耗大等一系列的问题。在智能控制的不断成熟背景,中央空调自控系统便能通过对系统的自动化、精准调节,极大地提高了系统的运行效率和节能效果。
传统中央空调手动控制方式存在诸多效率问题,主要表现在以下几个方面:
温度控制不精准:在市面上有绝大多数的中央空调温控精准度只有±2℃左右,不是特别精准,容易出现制冷太冷、制热太燥的情况。手动调节无法实时响应环境温度变化,导致室内温度波动较大。
操作不便:常见的中央空调基本需要遥控或面板操控,遥控容易找不到、电池没电或突然失灵,面板需要走过去操作,也不是很方便。这种操作方式缺乏灵活性,难以满足现代建筑多样化的温控需求。
能耗浪费:对于手动控制无法根据实际负荷需求调整运行状态,往往会造成过度制冷或制热,导致大量的能源浪费。特别是在哪些人员流动大的场所,手动控制难以实现按需供冷。
维护困难:手动控制系统缺乏实时监测和预警功能,故障发现不及时,维护成本高。常见问题包括制冷效果差、温度不均匀、制冷时间长等。
中央空调智能控制技术通过人工智能和模糊控制方式代替传统的静态控制方式,实现动态人工智能控制。其核心原理包括:
系统集成技术:将冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔风机等各个环节进行全面控制,在物理、逻辑和功能上互连在一起,实现信息综合、资源共享。
模糊控制技术:与计算机技术、系统集成技术与变频调速技术相结合,建立模糊预测算法模型和自适应模糊优化算法模型,实现主机参数优化和冷媒流量的动态调节。
负荷预测技术:采用数据库对空调负荷的变化情况进行记录、统计、分析、运算和推理,基于历史空调负荷及其变化趋势,对下一时段的空调负荷进行预测。
智能控制系统的主要功能包括:
远程监控与管理:通过手机App或网页登录管理云平台,实时查看各个区域的温度并进行调节
定时控制:设置中央空调的定时开关机功能,节省能源
异常报警:实时监测系统运行状态,发现异常立即报警
能耗监测:查看建筑物的能耗情况,进行合理的能耗管理
自适应温控:自动监测室内外环境变化,调整压缩机和风机的运行状态
中央空调智能控制系统通过多种方式实现自动化精准调节:
传感器网络:通过系统中的传感器分布在各个关键位置,实时的收集温度、湿度、压力、流量等运行数据,并且迅速传递给中央控制平台。这些数据为精准调节提供了基础。
智能算法:中央控制平台运用大数据分析技术以及智能算法,对收集的数据进行深入剖析,计算出最优的运行策略。如根据空调负荷的预测值与实测值的比较,对系统控制调节效果进行动态评估及修正。
变频技术:采用变频调速技术,根据实际需求动态调整压缩机、水泵等设备的运行频率,避免能源浪费。在并联冷冻水泵系统中,能实时计算当前负荷所需的冷冻水流量,并推算出在满足该流量及压力条件下所需运行的并联水泵台数及其工作频率。
多设备协同:通过网络将众多空调设备以及相关的传感器、控制器连接在一起,实现集中化的管控。这些设备在群控系统的调度下协同工作,确保每一台空调设备都能在最节能、高效的状态下运行。
中央空调智能控制系统在实际应用中展现出显著的节能效果:
整体节能率:采用中央空调群控系统后,建筑的空调能耗可降低20%-40%。海尔AI多联机在商业综合体的实测数据显示,整体节能率达21.1%。
具体案例:
郑州960亚太时代广场使用海尔AI多联机后,电费下降约20%
南充电影工业职业学院采用海尔AI多联机方案,比常规运行实现节能20%
TCL中央空调采用AI智能省电技术,相比传统模式可实现最高40%的节能效果
能效提升:智能控制系统使空调系统在不同负荷下都能保持较高的能效比。例如,日立U享3匹家用风管机通过智能变频技术,实现了更高效的制冷与更低的能耗;美的中央空调乐享三代3匹的全直流变频系统使得空调在不同负荷下都能保持较低的功耗。
中央空调手动控制方式在效率、能耗和用户体验方面存在明显不足,已难以满足现代建筑对舒适性和节能性的要求。通过自动化调节不仅有效地克服了人工调节所存在的诸多难点,而且对系统的运行效率和能耗都产生了较大的节能效果。实践数据表明,智能控制系统可实现20%-40%的节能效果,同时改善了室内环境舒适度。技术的不断发展之际,对于建筑节能问题,中央空调自控系统也将发挥着更加重要的作用,对管理者来说更高的效率更智能空调解决方案就等于对企业生存和发展都能起到最大的利好。