建筑电气自动化系统空调节能优化措施

建筑电气自动化系统空调节能优化措施

宋成龙

（中国电子系统工程第二建设有限公司二十五公司）

摘要：近年来，随着我们经济的持续发展和社会建设步伐的加快，我国的城市化进程发展的速度和规模都比较乐观。但是，随着城市化进程的加快和人口压力的增大，城市建筑的压力越来越大，人们对于建筑功能的要求也越来越高，尤其是近年来国家大力提倡节能环保和可持续发展，这就为建筑电气自动化提出了更高的要求和期望。在建筑施工设计中，一方面要尽量的满足人们不断增长的建筑外观要求，另一方面还要注重不断提高建筑的实用功能和节能优化。作为日常办公、家居和运行不可缺少的空调系统，其耗电量是十分巨大的，因此，做好建筑电气自动化系统中空调节能技术的优化，对于改善居民的日常生活，实现建筑绿色节能具有十分重要的意义。

关键词：建筑；电气自动化；空调节能

1空调节能原理概述

当前，随着时代的发展和节能环保意识的增强，变频空调已经成为空调市场的主流。对于变频空调来说，因为适用的变频技术可以实现低速运行，确保在较宽的范围内实现电机的速度调节，原来在定频技术中运用的节流阀门都被去除，这就进一步促进了管道的通畅程度和运行速度，确保了效率的提高，降低了节流的损失。因为在空调工作原理中，电机转速与水流流速将受制于制冷剂的平衡热负荷以及运转所需制冷量，所以，要想实现节能环保的效果和空调效率的最大就应当对电机转速和水流流速进行合理的控制和调节。变频器作为拖动设备，改变交流电的输出频率是其主要功能。分析变频器的工作原理可以看出，变频器主要是运用大功率整流的工作原理，将电机电子接收到的三相交流工频电变化为机器运转所需的直流电，然后，再将转化出来的直流电通过正弦波脉宽调节技术反向转变为可以调节频率，能够不断变化的三相交流电，这样看来，电机就可以使用电源提供的电能。在建筑施工中，变频调速的核心环节就是电机转速可以随时调节，以实现科学性和合理性的控制。

2空调变频调速系统的组成

在设计建筑电气自动化空调系统的过程中，应当结合空调系统的整体运行状况，从以下几个方面开展工作：首先，应当将变频器应用到所有的空调制冷系统中去，以实现绿色节能。其次，根据不同季节或者一天内不同时间段的温度变化和冷暖需求，设定不同的空调运作方法，以确保节能环保。再次，应当注重经常性在备用可切换设备中的运用。为了确保变频器在变频调速中可以更好的操作和控制其启动情况，应当将变频器和接触器应用在所有冷却泵和冷冻泵系统中。为了变频调速电机的运转，应当在对变频器进行调节和控制过程中运用控制器。一般来说，空调系统中运用了变频器，就可以对电路进行调节和控制，确保供电线路运行的安全和顺畅，并且提高了运行的安全性，同时节约了资源能源，对居民生活提供更大的便利。

3空调电能浪费原因分析

3.1控制模式灵活度偏低

当前，有很多建筑物所使用的空调还是非变频的，由于这些模式比较老旧，不但不能与时俱进，而且还是通过手动模式来操作，使用不简便的同时还极大的浪费了能源。另外，这些老旧空调因为反应较迟钝，所以在制冷以及开关机的过程中都消耗较长的时间，造成能源极大的浪费。

3.2空调检测效率较低

目前，为了保证空调运行平稳，必须时刻对空调机房进行检测和维护，但是，维护人员经常忽视检测及维护空调机房，导致经常很久才能去检测或维护一次，维护检测频率太低。维护人员在检测空调机房时，一般就是检测空调机房与室外间的温差，另外，为了判定制冷机组能否符合末端负荷的要求，必须要及时查看供水管路水的温度。因为空调的水泵负荷过重的现象时常发生，导致用户需求与水泵实际能力存有问题，不但降低了空调运行效率，而且使空调严重消耗电量。

4电气自动化在空调中的应用

4.1现场勘察记录数据

一定要在勘察现场后才能修改方案，所以，对项目来说，现场勘察的作用十分重要。勘察现场后再进行改造，并且详细的检查记录建筑的各项参数以及水泵、末端的使用情况进等，为后期工作奠定基础。现场勘察的相关指标为：第一，记录空调末端运行的所有时间。第二，记录空调水泵的转速、电流、额定功率、流量和电压等指标。第三，记录空调主机的空调的型号、品牌、功率和制冷量。第四，建筑物的基本楼层数、建筑物的具体用途及空调设备的位置。

4.2改造水管

改造水管的目的就是能够保证水泵主机间并行，同时还能实现监察记录。将电动蝶阀设置在冷却水和冷冻水之间，如果有足够的条件，就能够使用单独的管道，以便成效良好。为了对总管的冷水量记录，温度传感器需要安装到冷却水的主管道。通过改造空调水管，从而不断增强空调水管的使用率，以实现节约能源。

4.3设计和改造电路

为了使空调系统自动化实现，需要对带计算机的PLC智能控制柜所安装。并且为了进一步节约能源，可以改造和设计运行电路，不断改善电路的运行速率，大大提升空调使用效率。

4.4智能控制软件的设计

因为难以改变空调机房的设备，所以必须要改变基础设施，比如温度传感器、变频器、PLC、计算机和控制电柜等。空调自动调节冷源系统依据末端负荷的变化，保证其达到较为节能、智能的运行模式。在这个系统中PLC是重点，PLC的好坏决定着是否能智能调节。通过设计智能控制软件，从而将空调水管使用效率不断增强，使能源大大的节约。

4.5空调的远程监控

文章结合空调的远程监控形式中的FCS（现场总线控制系统）进行了介绍，现场的空调设备主要使用远程计算机实现监控和管理。计算机、上位机软件、UPS、打印机、数据服务器等硬件设备组成了计算机监控中心。监控中心访问现场控制器主要通过通信线等网络介质来实现数据交换，在此过程中还需要运用到通信协议，需要指出的是，本文中主要运用了Profibus或Modbus等免费开放的通信协议。结合当前的情况，Modbus通信方式是我们比较推荐的一种，主要是Modbus通信方式在硬件配置方面的要求比较低：要想建立与现场控制器之间的通讯联系，只需要232/485转换器1个、上位机软件（网络主站）1套就可以实现。因为Modbus主站的功能在很多组态软件中都有集成，所以像亚控的组态王、西门子的WINCC、昆仑通态等组态软件都是上位机软件（网络主站）采用比较多的形式。下位机（从站）也就是现场空调控制器，在实践中我们常采用的PLC，几乎都有Modbus从站功能的集成，在编写程序的过程中，Modbus模块将为我们所用，只需要在Mod-bus模块设定的地址中调进监控数据即可。

5结语

综上所述，在当前高层建筑或超高层建筑速度和规模不断增大的形势下，空调电气自动化管理是实现节能环保理念，做好绿色城市规划的重要一环。应当在设计的全过程中注重节能优化理念的贯穿，从历史发展和人类永续发展的高度去看待城市可持续发展，以空调节能优化作为契机，积极探索更加科学有效的建筑电气自动化系统策略。另外，相关的设计和规划人员应当树立绿色、环保、节能的意识，结合城市发展建设现状，确定好发展目标和发展规划，准确科学定位城市远景发展的预期，改变传统的生产生活方式，以实现城市环境污染程度的不断降低和城市竞争力与品位不断提升。

参考文献

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