牛欢 赵振家 马明皓 赵克蕾 梁继明
天津市工业和信息化研究院（天津市节能中心），天津300191
摘要：目前我国各类公共建筑物中普遍都安装有中央空调系统，据统计中央空调的能耗占比大约可占全部建筑物能耗的50%左右。因此对于公共建筑物中的中央空调增设节能控制系统，并针对中央空调节能控制系统进行节能分析以及效果评价对于减少建筑物能耗，降低建筑物运营成本有着非常重要的指导作用。本文以山东省某医院中央空调节能控制系统为测试研究对象，对其进行中央空调自动控制系统节能情况进行测试，并依据测试结果评价空调系统的自动调节的节能效果。
关键词：节能；控制系统；评价；中央空调
1 引言
随着我国现代化进程的加快以及人民生活水平的提高，中央空调出现在例如商场、医院、车站、机场等各类公共建筑物中。中央空调给人们带来舒适的同时巨大的能耗也给环境带来了诸多负面影响。经测算中央空调系统消耗的能量占比建筑物总能耗的50%左右，因此中央空调的节能优化问题亟待解决。根据环境温度、湿度等因素的变化实现中央空调的自动控制是实现中央空调节能的关键所在，中央空调的自动控制可以实现对于冷量和热量的自动调节，通过对于建筑物中人员活动的频次智能调节温度，从而实现节约能量消耗的目的。本文针对山东省某医院的中央空调自动控制系统节能情况进行测试，依据测试结果评价该医院中央空调系统自动调节的节能效果。
2 医院中央空调自动控制系统简介
山东省某医院一共有门诊大楼，病房楼以及附属建筑楼共三栋大型建筑。目前该医院共有4台制冷量分别为3500 kW的离心式制冷机组供夏季中央空调供冷使用。医院的动力站采用集中控制系统以实现对于中央空调冷量的自动控制并实现监控与智能化管理功能，以此达到中央空调节能运行的目的。
3 中央空调节能控制系统运行原理
中央空调节能控制系统主要控制的对象是建筑物内的空气温度以及湿度，中央空调节能控制系统通过传感器感知建筑物内温度、湿度、压力以及空气清洁度等要素，并通过集中控制系统进行分析智能的调节中央空调节能控制系统，在满足设定的环境参数条件下最大限度的节约能耗。由于中央空调节能控制系统需要统筹规划的空调设备十分多样，因此为了实现最大限度的节能目标，中央空调节能控制系统必须要拥有一个优质的，可靠的运行控制程序进而对环境参数的变化进行感知并实现对于参数的自动调节，使中央空调达到必需的空调工况并实现自动转换。
4 测试方案
4.1 测试条件
在山东省某医院的测试期间需要对医院内部各个区域环境的温度、湿度进行实时监测。各个区域环境的温度、湿度数据的采集时间要长一些，这样数据才具备代表性，不因一些特殊因素所影响。将采集到的大数据进行汇编整理并以此为基础进行分析、计算。
4.2 节能测试内容
本次节能测试是针对山东省某医院中央空调节能控制系统相关设备进行，采用相关监测设备对于医院内环境数据参数进行采集，并根据医院中央空调节能控制系统运行数据记录分析计算节能控制系统夏季的节电率并审核该中央空调节能控制系统的功能性。
4.3 节能测试方法
对于山东省某医院中央空调节能控制系统的节能测试采取变流量和定流量交替运行，并对对其能耗进行测试、记录和对比。
4.4 数据采集方式
对于采集到的数据进行在线读取与收集节能控制系统原创数据相结合的方式进行数据采集，并以此作为后续对于中央空调自动控制节能系统的数据基础对中央空调控制系统节能效果进行分析评价。
4.5 设备开启状态
测试期间需要保证各设备在工频、变频运行状态的情况相同。测试期间，冷水机组保持与日常运行状况相同。确定为2#冷水机组全天24小时运行，1#机组每日早10点开启，当日下午17点关闭。
中央空调节能系统设备每日运行情况如下：
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5 分析评价
（1）环境参数
在测试期间，医院所在地每天的环境温度、湿度变化趋势一致，无异常波动情况。
（2）电参数
测试期间，每天对动力站辅机系统电参数进行了不定期监测、记录，结果表明，辅机相关设备电参数数值波动小，设备运行稳定。
（3）冷冻循环水参数
通过监测空调系统冷冻循环水参数，测试期间每天回水、供水温度差变化趋势一致，表明医院每天用能负荷变化呈现规律性。与此同时，医院用户端负荷变化情况及系统运行十分稳定，并无异常情况。
（4）工况稳定性分析
通过对测试期间电参数、冷冻循环水参数进行分析，医院空调系统运行稳定，无异常用能情况。
6 节能效果评价
6.1 节电率计算
选取6天测试期内，分别计算工频、变频状态下日平均耗电量，进行节能控制系统平均节电率的计算。
计算测试期内日均节电率见表2。
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6.2 每日用电量变化趋势
主机系统、辅机系统、空调系统（主机+辅机）测试期间每日24小时用电量变化趋势：
（1）空调主机系统每时用电量随用户端负荷变化而波动，变频工况下具有一定节能效果；
（2）辅机系统受用户端负荷变化影响小，且变频工况下节能效果明显。
7 结论
本测试持续时间为六天，在测试期间空调系统在工频、变频状态下交替运行。经过对采集到的数据参数进行分析计算得到医院中央空调节能控制系统平均节电率为27.31%。在测试期间中央空调的主机集成系统能够智能的随医院内的环境以及人流等变化进行实时变化，达到节能效果。通过测试表明变频工况下节能效果更加明显。
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作者简介：牛欢（1985-），男，汉族，河北保定人，中级工程师，硕士，主要从事节能低碳咨询评价工作。