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医院中央空调系统节能控制

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.08.18
信息摘要:
医院在运营中,对于环境温度、湿度、通风状况等有着较为严格的要求,中央空调的作用就显得尤其重要,能够为医院提供一个舒适宜人的内部环境。当然,在…

医院在运营中,对于环境温度、湿度、通风状况等有着较为严格的要求,中央空调的作用就显得尤其重要,能够为医院提供一个舒适宜人的内部环境。当然,在医院中央空调运行过程中,会消耗大量的能源,从而导致医院运营成本的增加。

医院中央空调

相关统计数据显示,在商业建筑中,中央空调的耗能比可以达到44-69%,这也意味着其具备相当大的节能潜力,做好医院中央空调系统节能控制策略的研究,能够有效减少系统能耗,降低医院日常运营成本,对于医院的可持续发展有着积极作用。

医院中央空调节能控制系统

中央空调节能控制系统,包括中心模糊管控柜、冷却水程序管控柜、冷冻水程序管控柜等以及相应的感应器、监视系统软件等。

其节能原理,是利用感应器来对环境温度、湿度等进行检测,经全面系统分析后,配合相应的PID管理及人工智能管理模糊计算,得到每一个房间的尾端冷量需求,以此来对系统中冷冻回路水速、冷却水速、主控制机打冷率等参数进行变更,营造出舒适的环境,然后对尾端房间的变化载荷数值进行记录分析,尽可能确保打冷机运行在最优时间节点,这样能够确保中央空调系统在运行过程中,将能耗比控制在峰值状态,降低能源消耗。

中央空调系统的节能控制主要体现在水系统控制方面,可以采用模糊控制的方法来提升控制效果。

一是冷冻水系统控制,选择预期模糊算法模型进行控制,其能够自动计算出未来一段时间内,中央空调系统的输出冷量及空调设备运转参数,在满足环境舒适度要求的前提下,提升能源利用效率,实现对于系统能耗的精确控制。

结合空调系统的运行特点分析,一旦房间温度及空调尾端负荷发生变化,则冷冻水流速、压力和供回水温度差都会相应变化,将传感器测量得到的数据输入到模糊控制器中,控制器可以根据接收到的实际测量值以及历史运行数据,计算出能够满足尾端空调负荷运行所需的相关参数最优值,对比感应器检测到额定数据,依靠变频器实现对于冷冻水泵转速的调整,以此来确保冷冻水系统中的压差、流速和供回水温差满足模糊管控器得到的最佳数值,实现节能运行。

对于空调冷冻水系统而言,通过对动态输出量的有效控制,可以依照空调末端的负荷需求,实现主机制冷供应量控制,确保处于中央空调系统影响范围内的所有房间都能够满足人们对于环境舒适性的要求,减少冷冻水传输供给损耗。

二是冷却水系统控制,与冷冻水系统控制类似,当房间内温度与空调尾端荷载发生变化时,终端中央空调打冷机的输出荷载也会相应变化,对空调冷凝器最佳冷凝温度造成影响。

冷却水系统控制能够通过实时参数值以及历史参数值,计算出空调冷凝器的最佳冷凝温度以及冷却水的最优温度,也可以对比实施进出口的水温,如果存在差异,则空调变频器会对冷却水机以及冷却塔风机的运转速度进行调整,使得冷凝器冷却水的温度能够逐渐接近系统最佳设定值,确保空调主机与冷凝机能够始终保持在最高效率运行。

医院中央空调系统节能控制策略

冷冻水泵节能控制

对于空调冷冻水泵的节能控制策略,主要体现在三个方面:

一是温差供回水控制。中央空调系统中的控制程序能够检测出系统处于当前荷载状态下时所需要的冷冻水流速,得到能够满足相应流速与压力需求的水泵运转参数以及数量,确保水泵组能够在最高效率下实现稳定可靠运行。这种管控策略强调将预算荷载作为基础,通过调频管制的方式来对供回水管温度进行有效控制,配合相应的载荷预算法,能够得到预期系统流速,将实时温差数和当前温差设置值进行对比,利用相应的管控程序,可以计算出空调设备当前的输出频率,而利用调频控制系统对水机输出频率的变更和控制,能够将冷冻水的实时流速调整到预定流速。

二是冷冻泵回水温度控制,能够对回水温度进行有效管控,通过对比实时回水温度与设置回水温度的方式,从系统中提取水泵当前输出频率,对频率进行更改后,可以实现冷冻水流速的增加或者减少,以此来调控回水温度。在实际运用中,管控算法本身具备自改变参数功能,如果检测到实际温度与设置温度存在较大偏差,则系统会自动增加或者减少幅值,确保程序能够实现稳定运行。

三是冷冻泵供回水压差控制,能够对分离水器的压差进行有效管控,对比实际压差与设置压差,同样可以从系统中提取水泵当前输出频率,通过更改输出频率的方式,实现冷冻水流速的增加或者减少,以此来对供回水压差进行有效控制。

冷却水泵节能控制

冷却水泵节能控制与冷冻水泵相似,都是通过调频控制的方式来实现节能降耗目标,在实际操作中,冷却水泵节能控制主要体现在两个方面:

一是对出水温度的控制,对比实际出水温度和设置出水温度,从系统中得到水泵输出频率,通过对频率的改变完成冷却水流速和出水温度调控,配合管控算法具备的自改变参数功能,能够确保程序的稳定运行。

二是进出水温差控制,可以对打冷机冷却进出水温度进行有效管控,对比实际冷却进出水温差与设置温差值的对比,从系统中得到水泵实际输出频率,通过对频率的更改能够控制冷冻水流速的增加或者减缓,以此来完成进出水温差调节与管控。

冷却塔节能控制

一是能够结合一定的比例,对调控及台数进行控制。技术人员可以对比中央空调系统运行中预设冷却塔开启数量与主机数量,合理设置冷却塔风机开启比例,实现对冷却塔出水温度的有效管控。为了确保系统的稳定运行,应该对比冷却塔出水温度与预设温度的差值,然后经由系统自主计算,得到冷却塔风机当前输出频率,通过更改风机输出频率的方式,可以控制通风速度,调节冷却塔出水温度。

二是冷却塔出水温度控制,如果发现实际温度超过预设温度,系统会自动增加频率,一直到相应的上限值,在达到上限值后,若实际温度依然超过预设温度,则在经过一定的延时后,系统会自动开启更多的冷却塔风机。反之,如果实际温度值超过预设温度值,系统会逐渐减小冷却塔风机的频率,一致达到相应的频率限制,若此时实际温度值依然小于设置值,则系统同样会在经过一定的延时后,关闭部分冷却塔风机。在实际运作中,冷却塔风机可以通过运转时间长短进行排序,也可以进行自定义排序,完成相应的加减控制。

医院中央空调

功能分区节能控制





从医院日常运营的角度,在进行中央空调系统节能的过程中,应该做好不同功能区划分,依照空间大小和人员流动情况来对环境温度进行调整,对于一些人流量相对密切,空间较大的分区,应该适当提高空调运行水平,反之,一些人流量小、空间小的空间,如医生办公室、治疗室等,则应该结合外部环境温度,对空调温度进行相应调整,夏季高温,可以适当加大冷风供应,冬季寒冷,应该对空调开放程度进行调节。

而在一些比较特殊的功能分区,如CT区、核磁共振区等,设备运行过程中会释放大量的热量,从节能降耗的角度,技术人员在对中央空调系统运行参数进行调整时,必须将设备发热量考虑在内,以此为基础,留出一定的富余,减少不必要的能源消耗。



对多数医院中央空调系统运行规律进行分析,当制冷温度低于23℃时,温度每下降1℃,能耗会增加14%;当制热温度超过20℃时,温度每上升1℃,能耗会增加7%。

基于此,技术人员需要做好医院功能分区的合理规划,针对不同区域的空间功能以及空间大小,进行内部空调系统布置,确定系统运行参数,在充分保障所有空间都能够享受到空调服务的前提下,实现对于能耗的有效控制。

不仅如此,如果条件允许,医院还应该引进净化空调系统,在调整其运行参数的同时,也应该定期对设备进行清理,确保净化空调系统能够始终处于清洁运行状态,尽可能消除不良因素的影响,在提高空调系统运行效率的前提下,实现节能环保的目标。

另外,医院还应该做好室外通风与中央空调的相互配合,在空调系统运行过程中,关好门窗,减少室内与室外热量的交流;当空调系统停运时,则应该打开门窗来实现通风降温,通过这样的方式,可以起到良好的节能效果。

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