中央空调智能控制系统在公用建筑节能中的应用

　　1引言

　　近年来，随着中央空调在公共建筑中应用得越来越广泛，其巨大的耗电量与提倡节能减排的大环境的矛盾越加突出，怎样最大限度地降低中央空调能耗的工作也逐渐被提到议事日程上来。除了建立节能制度和加强使用者的节能意识外，对设备进行节能改造和升级也显得尤为必要。

　　中央空调的耗电量(采用电制冷方案)约占建筑物总耗电量的 40%~50%，而空调水泵的耗电量又占空调耗电量的 18%左右。中央空调冷负荷始终处于动态变化之中。昼夜交替、季节转换、气温变化等因素实时影响中央空调冷负荷。建筑物在一年中中央空调处于最大负荷只有几十天的时间，而系统设计多数以最大冷负荷作为选泵基础，这样就造成实际需要冷负荷与水泵功率输出之间的矛盾，同时也造成巨大能源浪费。本文主要针对该矛盾，简要介绍如何应用中央空调智能控制系统，以达到降低其能耗的目的。

　　2 中央空调变频调速节能原理

　　2.1变频调速节能原理

　　交流异步电动机的转子转速可以用下式表示[1]:

　　式中，f1为定子供电电源的频率，Hz;p 为电动机的极对数;s 为异步电动机的转差率。

　　电机一旦选定后，s，p 基本确定，则 n 可近似为n=K0×f1，即与供电频率成线性正比关系。由此可见当平滑地改变异步电动机的供电频率 f1时，即可改变电动机转子的转速 n。根据水泵的相似原理[2]得出：

　　式中，Q，H，P，n 分别为水泵的流量、扬程、轴功率和转速。由此可见，水泵消耗的能量与转速的立方成正比。

　　当频率为 50 Hz 时，n=K0×50，功率 1=K×(K0×50)3;

　　当频率为 45 Hz 时，n=K0×45，功率 P2=K×(K0×45)3;

　　由此可见，当电源频率从 50 Hz 降为 45 Hz 时，就可节约电能达 27.1%，因此在系统中采用变频的方式调速来调节流量，在节能节电上是个有效的方法。

　　在工程中，通常采用变频器来达到改变供电频率的目的。用变频器驱动感应电动机，除可避免电动机磁气饱和外，同时亦可压制起动电流。

　　2.2冷冻水泵变频调速控制依据

　　冷冻水循环系统由冷冻泵及冷冻水管道组成[3]。从冷冻主机流出的冷冻水(出水)由冷冻泵加压送入冷冻水管道，通过各房间的盘管，带走房间内的热量，使房间内的温度下降。同时，房间内的热量被冷冻水吸收，使冷冻水的温度升高。温度升高了的循环水(回水)经冷冻主机后又成为冷冻水，如此循环不已。从冷冻主机流出，进入房间的冷冻水简称为“出水”，流经所有房间后回到冷冻主机的冷冻水简称为“回水”。无疑回水的温度将高于出水的温度形成温差。