导读：文章以计算机控制技术为论点，职称论文范文对公共建筑空调系统及相应系统中的节能改造现状和改革建议进行了阐述。
0引言
随着计算机控制技术的高速发展及相应控制产品成本的降低，计算机控制技术越来越多地应用在空调领域。对于公共建筑而言，计算机控制技术主要应用在以下2个方面：一是以在线监控系统运行状况及参数为基础的系统运行及能源管理；二是实时在线控制。应用PLC、DDC等可编程控制器对空调系统运行实施调节，以满足人员对室内舒适度和洁净度的需要。目前，计算机控制技术在空调系统高效节能运行、降低管理人员劳动强度等方面发挥了重要作用。控制系统的应用水平在很大程度上反映了当地空调系统节能减排水平。本文针对西安市15栋公共建筑空调系统及相应系统控制方式进行调查，调查结果反映了空调控制系统在西安市的应用现状，并在此基础上为空调系统的节能改造提出建议。
1空调系统方式调查分析
调查的公共建筑分为4类，其中商场类3个，宾馆类建筑4个，写字楼类建筑5个，图书馆类建筑3个。调查内容主要针对公共建筑空调系统的冷源、水系统、末端形式及相应的控制水平。调查中特别关注了空调系统主要节能方式在西安市公共建筑中的应用情况。西安市公共建筑冷源形式见表1，由调查结果可知，水冷式冷水机组一般应用在面积较大的建筑，调查结果中，水冷机组应用面积最小的为博物馆建筑11000m2，但是由于水冷系统冷却水侧所需能耗较大，相应的全年空调系统单位面积能耗普遍较高。相比之下，风冷冷水机组适合面积较小建筑，为10000m2以下，但是全年空调系统单位面积能耗也较低。表2为水系统形式和空调形式调查表，调查中大部分建筑空调水系统采用一次泵定流量系统，占调查所有建筑的66.7%，一次泵变流量系统占33.3%，无二次泵系统。空调系统末端方式受建筑类型影响较大，商场主要采用风柜，宾馆和办公建筑主要采用风机盘管系统，而图书馆和博物馆，对室内温湿度及温湿度波动范围要求较严格，所以都采用的一次回风系统。
2空调系统运行控制分析
2.1水系统运行控制理论上，一次泵定流量系统能耗要高于一次泵变流量系统[1]。随着控制技术的
逐步成熟和控制设备成本的降低，变流量技术也开始应用在公共建筑空调系统中。“变流量”是指随着负荷变化，改变末端流量。从系统发展来看[2]，末端两通阀控制的水泵变频系统是当前应用较为成熟，节能效果较好，且系统回收期较短的系统。但是，只是负荷侧流量变化，而水泵没有相应的控制就达不到有效的节能效果。一次泵变流量系统是末端控制和水系统控制的有效配合。当前，一侧泵变流量系统的应用存在误区，就是只控制末端或者只控制水泵，没有彻底实现一次泵变流量系统的初衷，节能效果也大打折扣。调查中，某些建筑（如写字楼C3）冷冻水泵采用供回水管压差控制，但是末端两通阀大部分拆掉或者根本不能调节，形成事实上的定流量系统，导致整个水系统供回水压差基本没有变化。另外，供回水压差设定值并没有及时调整来适合系统运行变化，最终一次泵变流量系统只作为定流量系统来使用，见图1。目前，一次泵定流量系统水泵控制方 式主要有3种，即台数控制、压差控制和温差控制。台数控制属于有级控制，可能会出现顺序启停失败的现象。压差控制目前应用最广泛，主要问题是随着系统运行和负荷不断变化，最不利环路确定较困难，系统设定压差值需要不断调整。系统供回水温差反映的是末端总体负荷变化，设定的温差值较为固定，比较容易实现[3]。调查中的所有一次泵变流量系统，大部分采用压差控制，如写字楼C3、C5和图书馆D1。商场A1采用了温差控制方式。但是，不管哪种控制方式在多年运行期内设定的压差和温差都没有进行过校准，这样必然会影响到运行的精确度。
一次泵系统中旁通管的作用不容忽视。为保证冷水机组正常运行，旁通管上的旁通阀在水泵运行到最低频率时打开，但是，应用不好会导致变流量系统的失败，如博物馆E，旁通管水阀根据分集水器压差从0~100%调整开度。当末端负荷变化时，系统供回水压差变化全部被旁通阀开度变化所消化，对水泵频率产生不了影响，最终管理人员认为变流量效果很差，将变频器拆掉。总体上，西安市空调系统控制水平较高，调查建筑中有4栋建筑采用群控系统。群控系统采用直接数字控制（DDC），控制范围包括系统启停、系统运行状态监控及系统不同控制逻辑的实现。群控系统是先进控制方式运行很好的载体，调查中某些建筑应用群控系统只是起到了系统启停和监控运行参数的目的，而较好的控制系统并没有得到实现，群控系统应用并不充分，如宾馆B2，水系统较大，但仍采用一次泵定流量系统，只要稍加改造成为变流量系统，就会起到很好的节能效果。
2.2末端运行控制调查中，商场类建筑末端风柜水阀不调节，末端风量分配全靠风柜启停调节，当室内温度较低时关闭风柜，硕士毕业论文范文温度较高时开启风柜。现场温度监控主要靠管理人员拿仪器现场巡查的方式完成。商场A3在不同卖场区域安装了温度传感器，管理中心的现实面板可直接读取不同区域平均室温，这种方式大大降低了管理人员工作量，值得在商场空调系统管理中推广，见图2。
对于末端为风机盘管的办公写字楼建筑，主要采用了墙装式控制器进行控制，如图3所示，室内人员可通过该控制器选择高、中、低3档风速，也可设定室内目标温度。调查中发现墙装式控制面板在应用中存在以下问题：两管制风机盘管不具有四管制同时供冷供热的功能，但是墙装式控制器中仍然有供冷、供热模式切换的选项，对使用者造成了误导，使用者不知道制冷模式、制热模式和循环模式到底对室内温度产生什么影响；某些风机盘管水阀不能调节，但控制器中同时具有设定室温和风机风速的功能，为使用者精确控制室内温度造成了困难；控制逻辑主要分为2种，一种为风速和温度分离控制，一种为风速和温度整体控制。所谓分离控制即面板温度的设定只控制水阀动作，风速手动调节，而整体控制面板上温度的设定也影响到风速高低。使用者不明原理，会发生经常性的错误操作。
变风量系统节能效果显著，但是变风量系统正常运行对其自身的控制系统要求非常严格，写字楼C5空调为变风量系统，系统主要分为2部分，即末端控制回路和风机控制回路，末端为压力无关型末端，末端风阀开度能反映房间内负荷大小，风系统采用定静压控制，根据末端开度不断修正静压设定值，系统根据定压点设定的静压值调节送风机转速。变风量系统是一种较新的空调系统，目前在西安市应用很少。图书馆类空气处理机组，由于AHU集成了表冷器、加湿器和送风机等部分，所以对控制系统要求较高，良好的控制系统才能对AHU送风的温湿度进行比较精确的控制。调查中博物馆E采用了群控系统，可根据系统回风温度自动调节表冷器水阀开度，根据回风含湿量自动调节电极式加湿器加湿量，新风阀开度根据室外温度调节。但是，图书馆D1的空气处理机组全部为手动控制，很难实现良好控制。针对2栋建筑室内舒适度进行问卷调查，每栋建筑20份问卷。问卷结果显示，冬季图书馆D1室内平均投票率TSV=-2，普遍感觉较冷，博物馆E室内平均TSV=0，普遍感觉温度适中。
2.3冷源运行控制调查中冷水机组的控制主要依靠冷水机组自身的单片机来调节运行。不同的冷水机组根据冷冻水设定温度不同，可采用不同的调节方式满足水温需求，具体控制方式见表3。
其中，写字楼C5采用水冷螺杆机组和冰蓄冷共同运行方式，白天运行时采用蓄冷运行优先，冷水机组补充的方式。西安市施行商业用电分时段用电收费的方式，所以采用冰蓄冷运行方式是节省运行费用很好方法。
3总结
1.西安市空调水系统以定流量系统为主。现有变流量系统应用中存在误区较多，空调系统是实时变化的动态系统，末端控制和水系统控制要结合起来综合考虑其控制策略。
2.群控系统的应用已经为空调系统的楼宇智能控制打下了良好的基础，但存在未被充分利用，部分控制功能闲置的现象。
3.风机盘管末端控制器应用不规范，容易造成误操作。
4.图书馆、博物馆等对室内温湿度有较高要求的场合，空调系统采用手动控制，导致室内温湿度控制效果较差。
5.空调系统管理人员业务水平有待提高。很多空调控制系统由于管理人员缺乏专业知识而错误使用或者闲置。调查中甚至出现错把一次泵系统中泵的串联运行认为是二次泵系统的现象。管理人员的管理水平能直接决定空调运行效果，系统寿命和节能效果。
4节能改造建议
根据西安市公共建筑空调系统调查结果，对其空调系统节能改造提出以下建议：1.在充分考虑系统实际情况的基础上，在定流量系统上加装变频设备。改造中要以整体控制出发，综合末端和水系统的改造。2.在群控系统基本功能的基础上，充分应用其系统的可编程功能，实现对整个系统最优化控制。3.商场内可通过安装温度传感器的方式获取不同区域温湿度，毕业论文范文以减少管理人员的工作量。4.结合实际情况选用墙装式控制器，以达到对室温精确有效控制。5.在新建建筑中推广冰蓄冷系统，移峰填谷节省系统运行费用。
摘要：本文调查了西安市15栋公共建筑的空调系统，调查内容包括：冷源方式、水系统方式、末端方式及相应的控制策略。调查结果显示水系统主要为一次泵定流量系统，分析了一次泵变流量系统应用过程中出现的问题。分析了不同建筑不同末端控制水平，总结了冷源运行调节方式。最后，针对西安市现状，提出了相应节能改造建议。
关键词：公共建筑 变流量 节能 控制
Abstract Investigation focusing on cold source,water system,air-conditonin
