节能优化控制（共9篇）
1.节能优化控制 篇一
摘要：暖通空调已经成为现代生活中的重要设施；工业化以及城镇化不断发展的背景之下，相关的企业也了解到节能减排在暖通空调上的重要性，都纷纷的在暖通空调系统的设计以及优化环节的工作上利用更为有效以及合理的措施，才能够让企业获得可持续发展方针下的先机。本文就暖通空调的节能减排的优化设计来进行阐述以及探讨，努力为社会的发展营造出更为节能环保的空间。
关键词：暖通空调；节能减排；优化设计
经济的发展让人们生活条件变好，不仅对暖通空调有更多需求，而且在城市中的暖通空调的使用情况也增加了能量消耗的水平，这是城市的消费能耗的一大比重。所以，对于暖通空调的节能减排需求已经在城市能源消耗增长的大背景下体现得更为迫切。能源消耗大是暖通空调中的一个特点，如果能够合理的对暖通空调的节能减排进行优化设计的话，对能源短缺现状的缓解情况而言无非是有积极的意义。
1概述暖通空调的节能减排的设计
节能减排的理念是暖通空调的主要设计基础，实际的应用中的标准就是在暖通空调工作的过程中有热舒适度的指标来进行评判，对该指标有影响的有很多原因，不仅是温度和湿度，而且还有气候、辐射以及劳动强度等的要求。但是如果能够全方位的把这些因素给协调组合起来，暖通空调的节能减排的目的就能够获得良好的效果体现。同时具备空气调节、采暖以及通风等功能集成在设计理念内就是暖通空调，故而暖通空调的系统中能够有效的调控室内的温度和湿度，对环境的舒适度进行提高，在建筑工程中成为了比较重要的系统。对于暖通空调中的设计重点就是针对室内的温度以及风量进行合理的设定，必须要在对人的舒适度为基准对室内的暖通空调系统进行温度的设定，新风量的减小以及利用空气热回收等新的技术能够实现节能减排。另外，需要对整体和局部关系进行处理，集中的空调系统在建筑行业中使用的时候必须要采用高效比的机组才行，分散式的系统相比集中式的系统而言，能源的利用率提高以及自动化控制程度都不如集中式系统。不过不同的暖通空调系统中有不同的应用，集中式的系统中应该符合使用功能以及投资成本的情况；而分散式的空调系统中应该使用在功能和时间都和空调建筑房间不同的情况。
2暖通空调的节能减排优化设计探讨
在我国各大的工程中，对于暖通空调的节能减排优化的理念还是做得不够好的，有不少的原则以及优化设计的具体方案没有注意，应用到实际的操作上更是不可能了。
2.1优化暖通空调中节能减排的原则
（1）技术性的原则。节能减排是作为技术上的暖通空调需要做到的重点原则，如何才能够让节能效应达到最大价值化，这就需要在技术性原则的指导之下找到暖通空调设计中哪些地方是能量消耗最大的，随后对优化设计进行一些改进。随后，需要对比前后的优化设计的效果，对技术性原则的指导性进行充分的调动。（2）动态性的原则。节能减排的优化设计不是一次性的工作，需要根据暖通空调工作的情况对其修改达到最符合不同室内设计的节能减排效果；与此同时设计节能减排的优化工作时候也需要考虑很多的因素，所以利用动态性的原则来对节能减排的设计进行不断的改进；如此才能够很好地将节能减排的理念融入到建筑工程的工作之中，对最有效果的设计标准进行更好的表达；这不仅能够达到节能减排的效果，而且能够对暖通空调中的节能减排优化设计的发展达到一定的促进作用。（3）整体性的原则。暖通空调的节能减排符合建筑工程上的原则基础之上，需要整体性去考虑暖通空调以及节能减排中水平的提高。必须要把暖通空调中优化设计的规划工作在整体性上去仔细分析相关节能减排的相关措施，这样才能够对节能减排下的暖通空调运行的积极性进行足够的评估，否则建筑工程的意义就不复存在。
2.2暖通空调节能减排的优化设计
首先，需要采用变频的技术；暖通空调系统之中利用到变频节能的技术之后，能够对系统消耗的能量进行最大限度的降低，并且能够对运行的模式进行更为灵活的选择，最终可以对运行的成本进行节约。另外，暖通控制系统的进一步完善的地方在于优化，对系统中的不足之处要进行补充。变频技术在暖通空调中的应用来说，主要是考虑到这几个原因。第一，室外的气候变化以及湿度会对暖通空调系统的运行产生影响，甚至还要考虑到室内的人使用建筑物时候要考虑到的一些影响；第二是需要留出一定空间的冗余，这是考虑到暖通空调设计工作时候，设计的使用寿民进行延长和减少系统运行之下的压力的因素。暖通空调的节能减排工作可以根据室内的使用者的需求考虑，这是科学运用变频节能技术得到最大的优点，如此便能够对额定功率下的暖通空调全负荷工作的恶劣情况进行避免，并进行工作状态下合理功率的选择，最终能够节约能源。其次，合理设计空调性能的系数。暖通空调系统在建筑行业中的设备中是非常复杂的，必须要对暖通空调设计的时候，要控制暖通空调的性能参数在合理的范围中，这也能够相应的控制能源消耗的情况。更为重要的是，在设计过程之中必须要注意到设计方案的合理性，要参考空调整体性能的系数是否在设计的要求，否则根本发挥不了节能减排的功能；安装的质量也是需要去把关的，冷却水系统以及电力系统的安装工作也必须要去认真考虑。湿度以及温度的参数调节也会影响到最终的效果，所以暖通空调性能系数的设计合理重要性不言而喻。
3结语
目前社会发展的迅猛也让人们对节能减排的工作越来越重视，相关的工作人员必须要对能源消耗量大的工程进行严格的把关，并且要对暖通空调中节能减排的设计工作进行优化的处理，以形成最优的设计方案，为后续工作的开展进行更为详细的指导。对于暖通空调的节能减排的实现是从不同方面去考虑的，总结而言就是本文所阐述的重点；不仅要合理考虑空调性能的系数，更要全面控制空气的风速、温度以及湿度等，为节能减排工作的进行提供了条件，让设计方案更好的落成。
参考文献：
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2.节能优化控制 篇二
钢球磨煤机是一个非线性、大滞后、大惯性、强耦合,以及具有多种不确定性扰动的多变量对象。由于原煤水分、煤质(挥发分、灰分、可磨性等)的变化,以及钢球、衬板磨损等原因,不仅特性复杂,而且时变缓慢,使磨煤、干燥、输送出力难以相互优化匹配。
当前现状
对于制粉系统的自动控制,尤其是钢球磨的优化控制国内外都有相关的研究,曾采用预测控制、解藕控制等控制策略,但往往难以与球磨机的实际特性很好地结合,目前行业应用中最常采用的是差压控制或音频控制的方案。
以中储式热风送粉煤粉炉为例,差压控制将控制系统设计为3个互为独立的控制回路,采用热风门控制球磨机出口温度,再循环风门控制入口负压,给煤量控制球磨机出入口差压形成3套独立的PID控制回路,在现场实施时控制回路间耦合非常严重,很难保证磨机的稳定运行,在实际生产中仍需要经常手动操作,制粉系统工况不佳,磨煤电耗高、经济性差。
目前大多数电力企业在磨煤机系统采用音频信号控制策略,一方面要增加音频检测设备及专用控制器的投资,另一方面需要经常手动修正难以长期稳定的投入自动。主要问题有:钢球的加入量影响音频信号,指示料位会出现偏差;料位装置需人工进行修正,而且只能在控制器上修正,DCS不能进行修正。特别是煤质变化、含水量变化,音频信号难以确保料位在最佳状态。
笔者结合多年研究,采用自寻优算法、超弛控制、给煤机转速分程非线性控制等先进算法在某电厂项目采用功率负荷综合控制策略实现了磨煤机最佳存煤负荷量运行,可使制粉系统实现长期稳定运行,较好的解决磨机自动回路投入困难及节能效果不佳的问题。
工艺及控制机理分析
一般情况下,磨煤机随着给煤量的增加磨煤机内的料位不断升高,此时磨煤机的电流也随之增加(同时也表现为磨煤机的功率增加),当磨煤机的料位达到一定值时,随着料位的升高磨煤机的电流会下降变化(同时也表现为磨煤机的功率下降),这个从上升到下降过程的转折点在这里称为拐点,磨煤机的最佳料位就在这个拐点附近的优化区,这也是磨煤机的最佳工作负荷位置(见图1)。根据磨煤机运行机理此时优化区内磨煤机产量达最大,磨煤机处于最经济运行的状态。
具体实施前,需要根据工艺运行情况进行磨煤机钢球装载量与钢球补充机制的试验,并根据实际运行工况进行给煤机分程运行试验及数据记录,控制程序依据以上两条试验数据及时修正偏差使之正确执行,防止出现异常情况。
自寻优钢球磨煤机负荷优化控制策略包括三个环节:采集磨煤机的电流信号并将电流信号传送到电流信号处理模块中;在此模块中对电流信号进行处理找到最佳磨煤机负荷的电流;将此最佳电流值送到磨煤机给煤调整回路中并对给煤机的速度进行调整。
磨煤机电流采集与输送环节,是将磨煤机电流信号通过变送器转换为4-20mA信号,通过信号电缆传送到电流信号处理模块中。
电流信号处理模块包括接收、运算处理及输出4-20mA电流信号处理模块通过对磨煤机的电流或是功率的记录计算找到拐点,计算出磨煤机处于最佳优化区域内时磨煤机的电流值,输出到磨煤机的给煤调整回路中。
磨煤机的给煤调整回路接收来自电流信号处理模块的电流信号作为给煤机控制回路的设定值,磨煤机的实测电流作为给煤机调整回路的测量值对给煤机的给煤量进行调整,使磨煤机的料位维持在最佳状态,也就保证了给煤机的负荷处于最佳状态。
在算法的实现中,核心是进行电流信号的数据采集及优化分析,对电流信号进行合理的数据处理算法的编制,防止出现因为信号抖动或干扰造成的优化区判断异常。在实际的调试及投运过程中,还需要考虑例如满罐、堵煤等各种异常情况下对算法的干扰。若判断出磨出口即将堵煤,则切换至相应的堵煤异常处理程序;若判断出给煤机断煤,则控制系统自动切换到预先确定的断煤异常处理程序;若通过对相关参数的判别,发现制粉系统的运行工况由于煤种、湿度及钢球装载量发生变化而导致运行工况的改变,则控制系统将通过控制策略的自适应调整机制,修正原有的控制策略,确保整个控制系统具有良好的自适应能力,如图2所示。
相比目前电力系统普遍采用的差压控制、音频控制等控制方案,功率负荷综合控制策略有如下优点:
1、无硬件投资,磨机料位更为准确,基本不受煤的湿度与煤质的影响,人机界面友好;
2、无需建模,根据现场实际使用情况对原有方案进行修正就能满足其它机组控制方案的实现;
3.节能优化控制 篇三
关键词：污水处理；节能优化；控制方法
中图分类号： X703 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）24-244-2
0 引言
我国近些年人口还在持续增长，对水资源利用数量也在大幅增加，加上工业化进程初期带来的高污染，中国的用水安全保障方面的问题很大。为了解决这一问题，国家对城市污水处理的项目都给予了政策和经济上的极大支持，新建了许多污水处理厂，但由于技术、资金及管理等方面的条件制约，我国污水处理厂的成本一直居高不下，效率却不高，难以创造太大的社会效益。因此，把污水处理过程中的控制方法向节能优化的方向发展，是我国污水处理工作的大方向。
1 我国对于污水处理现状一
我国是世界上严重缺水的国家之一。虽然我国的水资源占全球总量的6%，在世界上名列第六。但由于我国占世界1/5的庞大人口基数，我国也是全世界人均水资源占有量最少的国家之一，只有全球平均水资源占有量的1/4，也就是人均2300立方米左右，所以水资源问题一直是我国的重大隐患。20世纪20年代，我国开始城市水污染的治理工程建设，但直到80年代中后期，污水处理工作才进入了发展的高速期。到2010年为止，我国有2389 座城镇污水处理厂建成，可以每天处理1.15亿立方米的污水。到2014年我国城镇污水处理厂已经达到了6031座，与2013年相比较污水处理厂增加了12.43%，达到了494.3亿吨的年污水处理量[1]。由此可见，我国的城市污水处理厂在每年稳步增加，为保护环境，促进社会可持续发展提供了有力的保障。
虽然我国的污水处理厂的建设有了一定的发展，但和发达国家还有很大的差距，污水排放量一直大于污水的处理量，而且我国污水处理厂能源消耗大，成本也比较高，导致其发展受到了极大阻碍。调查显示，我国污水处理厂对电能的消耗是西方发达国家的两倍多，也就相当于它们上世纪末的耗能水平。论污水处理的技术水平，我国与发达国家差距并不是很大，问题归根结底还在污水处理的自动化及管理水平的差异[2]。我国最早使用的污水处理技术有氧化沟、活性污泥法、A/O（生物除磷工艺）、A2/O（生物脱氮除磷工艺）等，自从“九五”计划的实行以来序批式活性污泥法、人工湿地、延时曝气技术也被相继地应用到污水处理工作中。现在A2/O和氧化沟技术已成为我国主导的污水处理技术。这些技术都是欧美发达国家研发的，在工业化程度高的国家可以适用，但中国引入这些技术后就存在投资建设和运营成本高的问题。降低污水处理成本也就成了国家污水处理的重要问题[3]。目前，污水处理行业也开始转向产业化发展，再加上水资源使用日益紧张，可持续发展的理念已经被大众认可，节能、减污、降耗、增效等也已是人们追求的目标。但就目前而言，污水处理能耗大的问题还将成为长期困扰城市污水处理发展的重要问题。
2 污水处理过程中存在的问题
2.1 污水处理能耗较高
中国污水处理能源的损耗量大的问题，一直是传统的污水处理系统优化中的难题。污水处理系统需要使用许多设备和技术，能源的质量标准要求也相对较高。虽然通过污水处理系统对污水进行了净化处理，保护了生态环境，但高耗能的问题又带来了新的环境问题。因此我们必须要加大对污水处理技术的研发力度，减少污水处理中的能源消耗。
2.2 污水处理适应性差
污水处理工作是一项复杂烦琐的工作，在污水处理的整个流程都需要注意资源的优化，并且对处理过程中的各种数据也要加以科学合理的综合分析。但在实际的施工中会有许多无法预料的情况出现，这就对技术施工人员提出了更高的要求，不但要考虑到材料的合理选择，同时对能耗与出水控制的平衡点也要准确把握。如果施工中有差错出现在任何一个环节，污水处理工作的整体效益就会大打折扣，甚至功亏一篑[4]。我国的污水处理厂在控制结构上都比较简单，控制变量时也不符合标准，故而污水处理系统在工作中很容易被外界因素干扰，污水处理的环境适应性比较差。
2.3 对水质和能耗的控制难以两全
现在的污水处理中不但要求净化过的水要达到一定的标准，而且还要实现低耗能、低成本的目标。但在实际的污水处理中得到的研究分析报告表明，对水质的净化处理和能源消耗两者间并没有必然的联系，也就无法对两者进行一个有效地统一调控，两方面的矛盾长时间存在。如何在保证水质的同时把能耗降到最少，就成了一项漫长而艰巨的任务。
3 污水处理过程中节能优化的控制方法
3.1 采用污水生物脱氮技术
调查发现， 水体富营养化是我国一种很严重的水污染现象，直到现在水污染技术虽然发展迅速，但这个问题还不能得到有效地解决，反而水体富营养化的问题变得越来越严重， 脱氮除磷就可以有效地解决这个问题。在应用这种技术时，对成本和能耗的减低问题同样要进行考虑，要在脱氮除磷技术使用中进行节能优化的控制。我们知道污水中的氮成分存在方式主要为氨氮和硝态氮化合物，在实际的处理中就要依据不同形态的氮使用不同的污水处理方式[4]。比如，有机氮不溶于水，我们就可以利用沉池的方法进行过滤。
3.2 采用反硝化除磷技术
这种技术是在厌氧条件下，使污水中的基质首先被转化为以PHB（聚羟基丁酸酯）为主要成分的聚合物质，位于细胞内的多聚磷酸盐为这个过程提供了能量。这样，磷酸盐就被排到了细胞之外。好氧条件出现后，在厌氧条件下贮存的聚羟基丁酸酯就会因为环境中缺乏 COD（化学需氧量）而被充当基质，聚磷酸盐就在细菌过量摄取磷酸盐的过程中产生，同时也使细菌得到了增殖[5]。除此之外，糖源在好氧条件下也得到了补充。这样在好氧条件下离析出的增殖细菌便能被排除。细胞内磷含量在聚磷细菌中只论干细胞可达到12%左右，而1%-3%则是一般细菌细胞的磷含量[6]。由此可见。污水中的磷酸盐可以被生物聚磷中出现的细菌分离有效脱离。这就为污水处理过程中节能优化的发展奠定了十分有利的技术基础。反硝化除磷细菌在缺氧和好氧条件下一样，都可以利用硝酸氮作为电子受体，同样产生生物摄磷功效，把硝酸氮还原为氮气。结果很明显，反硝化除磷过程中COD与曝气量可以积累很多，这就使得污水处理中的污泥产量大大减少。
3.3 加强电气节能优化控制工作
电气节能是污水处理中的一项重要内容。随着我国资源的日益枯竭，节约能源这个亘古不变的概念也越来越受国家重视。因此，在电气方面就要求要最大可能的节约电能，做好对工厂电路的维修管理工作。除此之外，工厂中线缆铺设时要尽量选择质量好、性价比高的电路材料，保证施工的质量要求。为解决线路的损耗问题，必须要有一个完善的管理规章体系。在污水处理施工作业时，选择的变压器要合理，并且要全面了解变压器的三相线路有功耗损，减少线路损坏情况。污水处理厂在建设时的工程量是相当大的，对电缆、电线的质量要求很是严格。在对污水处理厂进行整体规划配电时，要尽量减少线路数量，以此减少对电能的损耗。一般而言，电阻会与电阻率以及电路的长度出现一个正比，而和线路截面则是反比，我们就可以此为依据，对如何减少线路损耗的问题进行研究，尽量减少具备导体特性材质的电阻率[7]。根据对污水处理厂已用的线路材质进行的检测研究表明，铝材质的电阻率要比铜材质的电阻率高很多。而且我们在装置线缆时要注意，由于在污水处理场的线缆一般铺设在腐蚀性的环境中，所以，铜质材料的线缆是选取线缆材质时的首选，而且在电缆铺设过程中，一定要遵守制定的线路铺设原则，负荷中心要保持和变压器的距离不能太大，以此最大可能地缩短电缆的铺设长度[8]。只有对这些问题加以重视和解决，才可以保证在污水处理中，减少电能的损耗，延长电线使用寿命。
3.4 使用遗传算法对污水控制参量DO实施优化
在参量DO优化中使用遗传算法，主要是利用遗传算法遗传机理和自然选择中的搜索算法，从而对污水中参量DO变量更好地控制。我国现在常用的污水处理方法是SBR（序批式活性污泥法）的方法，反应池是这种方法污水处理过程中的场所，这种方法的污水处理过程不复杂，具有良好的净化效果。但SBR法污水处理过程中由于是耗氧过程，所以我们在净化过程中必须供应足够的氧气，这样才可以活跃生存于污水中微生物的活动。对氧气输入量也要加以合理控制，溶氧量或多或少都会影响到污水的处理效果[9]。因此，污水处理工作中的对DO一定要有相应的仪器时刻进行监控，防止出现溶氧量过多或不足的问题。
依据实践表明，遗传算法是一种对DO变化量进行有效控制的方法，它利用遗传算法遗传机理和自然选择中的搜索算法为基础，把繁殖与变异现象在自然选择的变化更好地模拟出来。遗传算法如果可以在污水处理中被科学合理地应用，那么就可以减少污水处理中的能源消耗，并且降低污水处理过程中的成本投入。
4 结语
污水处理工作近年来受人民越来越多的重视。我国现在也在积极地进行节能减排的倡导工作，而污水处理行业作为一种高能耗的行业，污水处理厂能够保证水质的同时把能耗降到最少，是社会发展对其必然的要求。
参 考 文 献
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[8] 罗隆，周力尤.自动化技术在污水处理节能领域中的应用现状与前景[J].南方职业教育学刊，2011，04：1-3+39.
4.节能优化控制 篇四
无线网络优化中心2011年制定并实施了一系列的管控措施，开展节能改造专项工作。具体有：
1.依据站点类型划分资料，结合网资公司各区域（市区及各县）2010年、2011年上半年出账能耗值、营业收入等数据，分别拟出2011年上半年、2011年下半年网资公司能耗管控额度划分草案，提交网运部节能办作为调整下半年能耗管控额度的参考。
2.根据基站机房面积、主设备、配套设备及与联通公司共站情况等信息进行站点类型划分，实地测量我方设备与联通设备电流值，形成测试分析报表《与联通共站站点用电情况核查0517》、《与联通共站电费分摊核算表20110915》提交网运部，作为我分公司与联通公司洽谈共站站点能耗分摊比例的数据资料。由于与联通分摊电费问题牵涉到网资公司能耗管控考核的准确性，我中心整理、汇总网资公司月度能耗情况，形成月度能耗分析表及报告，同时针对与联通共站电费结算问题，整理出《关于网资公司缴纳电费中包含联通设备电费的冲减问题的建议》，一并上报网运部节能办，以作为进行能耗管控考核的依据。
3.按照区公司下达的投资计划，针对28个站点进行节能技术改造。
安装了8套节能通风系统，18套电池恒温柜，更换了2套老旧电源柜。
5.节能优化控制 篇五
1． 建筑节能工程所用材料的品种、规格应符合设计要求，其性能应符合国家、行业和本市现行的有关标准要求，
2． 严禁在住宅节能工程中使用国家及本市建设行政主管部门向社会公布淘汰的建筑材料及产品。
3． 用于建筑节能的产品应具有产品合格证、相应性能的出厂检验报告和有相应资质的监测机构的复试检验报告。进口产品尚应按规定提供商品检验报告，
4． 进场后需要进行复验的材料种类及项目应符合规范规定。
5． 复验材料的取样和送检应按本市有关的规定执行。建筑节能分项工程可划分为一个或若干个检验批，检验批可根据施工及质量验收和专业验收需要按楼层、变形缝、施工段等进行划分。
6.酒店区域灯光节能控制整改方案 篇六
关于酒店区域灯光控制整改方案, 部分灯光照明合理分开多路节能控制,有利于酒店运行成本节能降耗控制, 区域整改方案如下：
1、负一层休息厅区域天花照明ED射灯有一路连同走火楼梯前室照明控制, 建议整改独立开关控制。
2.一层大堂、大堂吧天花照明有多路灯饰光源, 部分不同灯饰光源没有分开控制, 建议整改不同灯饰分开控制。关于商场、商务中心空间比较高只安装两三个3WED射灯光源太暗, 建议合理更换加装9WED射灯光源。
3、二、三2TV走廊吊灯光源功率大耗能大, 己分别安装调光器节能降耗, 包房吊灯光源每个灯炮40W功率太大, 建议更换25W灯炮。
4、五、六层歺饮会议走廊照明灯建议整改分开间隔灯光多路控制, 房间排气扇连接照明灯控制, 建议整改独立节能控制。
7.节能优化控制 篇七
本文针对北京泰豪智能大厦项目的变风量空调系统在各优化控制方式下,变风量空调系统的节能效果进行对比研究,并分析了优化控制策略在系统调试中的重要性及对节能效果的影响。
2 变风量空调系统介绍
2.1 变风量空调系统的概念
为了适应各空调区域的负荷,当送风量一定时,需要改变相应的送风温度,这种系统称为定风量系统,即我们常说的“质调节”。如果送风温度一定,为适应送风区域的负荷变化而改变送入各房间的风量,称为变风量系统,即我们所说的“量调节”,称为VAV (Variable Air Volume)系统。变风量空调系统是全空气式空调系统的一种类型,是由单风道定风量空调系统演化来的,其基本原理是通过实时改变送入各房间的风量来满足室内的负荷变化。
2.2 变风量空调系统的特点
变风量空调系统相对定风量空调系统有其独特的优点:
(1)节能:末端VAVBox一次风的送风量根据房间负荷实时变化,空调机组的送风量根据末端的总风量实时变化,大部分时间工作在部分负荷下,降低了风机的能耗。不同朝向的房间,空调负荷的峰值在一天的时间不同,因此空调机组的容量不必按全部冷负荷峰值叠加来计算,而按某一时间各朝向冷负荷之和的最大值来计算,这样就降低了能耗。
(2)热舒适性好:根据各末端区域的负荷或个性化的需求自行设置环境温度,控制灵活;在不同送风方式下仍能保持很好的风速及温度的综合效果,不会产生“吹风”等不适感。
(3)空气品质好:在适当的室外环境条件下,利用室外新风自然冷却,节能且改善了空气质量,与风机盘管系统相比避免了盘管凝水和霉变问题。
(4)灵活性好:易于改、扩建,尤其适于格局多变的建筑,当室内参数改变或格局变化时,只需要更换支管和末端装置,甚至仅需重新设定一下室内温控器即可。
但变风量空调系统在实际设计中也存在一定的不足及问题,如:初投资增大;湿度控制较困难;对施工质量要求高;各被控设备分散、控制变量之间关联性及耦合性强,造成了风平衡及控制系统调试的困难;室内新风量在风量调节时可能造成分配不均,在末端较小风量下也可能造成室内气流分布不均的情况。
2.3 变风量空调系统的应用场合
变风量空调系统较适合房间多且负荷有一定变化的场合,如办公、展厅、会议等;负荷变化较小的场合如大堂公共空间、影剧院等,采用变风量空调系统的意义不大。-般在以变风量空调为主的建筑中,其大堂等公共空间以定风量空调系统为好;由于大堂等公共空间一般都是高大空间,如采用变风量空调系统,当系统风量变小时,气流组织也会随之变化,将影响空调系统的舒适性等效果。
2.4 变风量空调系统送风量的控制方式
变风量空调系统的送风量控制方式主要包括:定静压控制、变静压控制和总风量控制。具体的控制原理在此不再赘述。
定静压法是最经典的送风量控制方法,定静压控制方式的优点是控制较简单,但静压设定值的确定、静压传感器的安装位置、风机选型及风管系统的设计和施工情况都会影响系统的稳定性和节能效果。一般设定静压值不大于风机总设计静压的1/3,安装位置根据等摩阻计算法一般设置在距空调机出口约1/3处的主风管上。
变静压控制法实际是最小阻力控制,变静压控制法相对是一种较为节能的风量控制方式,但系统调试工作量较大、对编程调试人员的要求较高,一般适合于中小型的变风量空调系统。
总风量控制法采用前馈控制方式,提高了系统的稳定性,同时也使控制调节大为简化,但总风量法控制相对粗糙。
3 变风量空调系统节能策略研究
本章主要是对系统从送风温度控制、回风湿度控制、新风制冷控制及送风量在传统和现代控制方式下节能策略的研究,并结合与照明系统联动方式下节能策略的研究。
3.1 送风温度优化控制及节能策略
送风温度控制优点是温度控制响应及时,缺点是没有考虑末端负荷的真实需求;而回风温度控制理论上是根据空调区域负荷调整制冷或制热量,优点是温度控制时考虑了负荷变化,缺点是响应过慢。本项目采用送风温度优化控制策略,是根据末端VAV区域的负荷需求及时自动调整送风温度设定值,这样避免了以上两种方式的缺点,控制更合理。
根据检测到的送风温度和送风温度设定值的差,经过PI计算控制冷热水阀开度,从而使送风温度控制在设定值附近。这样在提高控制精度及负荷匹配度的同时也节省了能源,控制策略如图1所示。
3.2 回风湿度优化控制及节能策略
根据回风湿度设定值和实测湿度值的差和禁止加湿送风温度设定值与送风温度实测值的差来控制加湿阀的开闭,当回风湿度值低于设定值同时送风温度高于禁止加湿送风温度设定值时打开加湿阀,同时设置了湿度和温度的动作间隙,当加湿到设定值后同时超出此动作间隙时才关闭加湿阀,既避免了阀门频繁动作,又提高了控制精度,从而达到节能的目的。控制策略如图2所示。
3.3 新风制冷控制及节能策略
对于过渡季,系统判断新风制冷的条件如温度、焓值等,实施新风制冷控制,减少对冷冻水能量消耗。当新风温度小于等于回风温度、新风焓值小于等于回风焓值、新风温度大于等于新风温度下限设定值、新风湿度小于等于新风湿度下限设定值、新风露点温度大于等于新风露点温度设定时才启用新风制冷,同时各逻辑又设置了动作间隙、新风制冷间隔周期和间隔输出时间,防止风阀动作动荡、使控制更加精确,从而更加节能。控制策略如图3所示。
3.4 冬季快速暖房控制的节能策略
冬季在机组开机到达最佳工作状态点至少需要半小时的时间,而此段时间内机组的运行能效比很低,实施冬季快速暖房控制,在机组开机时先关闭新风阀、回风阀全开,机组全回风运行一段时间如20分钟(可设定),最大限度利用回风,此期间仅处理室内负荷而不处理新风负荷;待预热结束后再投入正常运行,避开低能效点,提高了机组能效、节省能源。
3.5 传统控制方式下的节能策略
目前常用的风量控制方式为定静压控制,在主送风管上距空调机出口约总送风管长度的1/3处安装静压传感器,根据其检测值和设定值的差调节变频器的输出,从而改变送风量。主要难点是静压传感器的设置位置、静压设定值的确定和PID参数的确定,为了避免震荡要设置变频器的最小输出频率,一般设置为10～15Hz。在系统稳定工作的前提下,通过精细化的参数调试和优化策略达到节能目的。控制策略如图4所示。
3.6 现代“总风量+静压修正”控制方式节能策略
总风量控制首先据各变风量末端提供的风量设定值信息,计算出此时要求的风机转速,并作为调整风机转速的设定值,各变风量末端也相应地调整各自的风阀开度,使风量得到满足。
此方法缺点是控制相对粗糙,特别是各末端风阀的开度差别较大时,例如个别末端风阀开度达到了100%,而系统需求的总风量还要减少时,此风阀全开的末端装置的风量就不能满足实际需求。为避免此缺点,我们进行改进采用现代“总风量+静压修正”控制方式。
基本思路是综合各末端的风量需求之和得到实际需要的送风机基准频率,同时考虑各末端的风阀开度状态,若所有末端风阀开度均在适正开度以下时,系统静压过大,风机频率过高,降低风机频率;若有一个末端风阀开度在全开开度时,系统静压不足,风机频率低,提高风机频率;若各末端风阀开度均在适正开度与全开开度之间时,系统静压刚好,保持基准频率不变。这种控制方式利用了数据通信优势,综合考虑了总风量的优点和静压控制的优点,达到很好的控制效果,更加节能。VAV控制器的控制策略及风量控制的策略图分别如图5 及图6所示。
3.7 与照明系统联动方式节能策略
通过系统管理层对智能照明控制系统的无缝集成,在每个照明与VAVBox的控制区域内实现联动,根据送风末端的分布设置人体感应传感器,当有人在该区域活动时,照明控制系统开启本区域的照明,同时通过该区域的VAV控制器自动开启VAVBox;反之,将该区域内的照明和VAVBox自动关闭。通过该功能的实施,可以提高能源使用效率,同时减少一些不必要的能源浪费。
4 变风量空调系统节能效果分析
4.1 工程实例
本文的研究在北京泰豪智能大厦项目中做了大量的实验工作。项目位于亦庄经济开发区运成街2号,为A、B两座双子座结构的办公楼,建筑为框架结构,总高度43.5m,地下1层、地上11层,每座地上建筑面积17699m2,单层面积1609m2,层高3.9m。
本项目VAVBox采用日本协力公司产品,楼宇自动控制系统采用日本松下的自控产品Airopty系统,智能照明系统采用松下的FULL2-Way系统,能量分项计量系统运行在泰豪公司BEMS平台上,并在此平台上实现整个智能化系统的管理维护。
因大厦地上3至11层布局基本相同,9至11层空调系统采用VAV方式,其余楼层采用风机盘管加新风方式。在公司领导的大力支持下,选择A座9层、10层作为节能研究的实验楼层,9层的照明和空调系统未联动,变风量空调系统采用传统的定静压控制方式;10层的照明和空调系统联动,VAV系统采用现代“总风量+静压修正”控制方式进行节能实验。
在每层强电配电回路上安装了智能电表,对每台空调机组的用电量、各区域照明灯的用电量进行采集记录并统计各项能源的使用情况,并按照日、月、年自动生成数据报表,为节能提供直观的数据,对能耗不合理的地方及时改进。9、10层的空调机组及照明用电能耗数据以此为依据进行分析,并对比了各优化控制模式下的节能效果。
4.2 采用照明系统联动方式下的节能效果分析
(1)对10层采用空调和照明联动控制方式和9层未采用联动方式的能耗数据进行提取,如表1及图7所示,表中数据是每天的总耗电量。
(2)节能效果分析
通过分析,照明设备能耗呈现工作日高、休息日低的特点。但休息日也有能耗高低不同的情况,相对来说休息日仍有较多耗电,因此非工作日的照明用电还需要加强管理。根据人体感应传感器联动启停的方式平均节约能耗约9%左右,从长期来看也是一笔不小的费用,根据建筑物的具体情况可推广采用。
4.3 现代“总风量+静压修正”控制方式节能效果分析
(1)对于10层采用“总风量+静压修正”控制方式和9层采用定静压控制方式的能耗数据进行提取,表2中数据是每天的总耗电量。
(2)节能效果分析
现代“总风量+静压修正”控制方式下,空调系统能耗会大大降低,平均比采用定静压控制方式节省能耗约20%左右,如单就某天或单一采用某种优化策略,也会对系统能耗有影响,建议在系统不是特别大的情,况下采用现代“总风量+静压修正”控制方式,以最大限度地节约能耗。
4.4 各控制方式节能效果优势分析
在忽略9层和10层负荷可能会有小的变动下,通过分项计量系统数据记录的结果进行对比分析,采用“总风量+静压修正”控制方式下的节能效果比采用传统的定静压控制方式节约能耗约20%左右;另外采用空调和照明控制系统联动方式也对节约空调及照明能耗有较好的效果,仅对比照明能耗节约9%左右,但照明能耗降低的同时也对空调的热负荷有一定的影响,夏天会降低、冬天会增加空调的热负荷,但总体会降低能耗。
5 结论
当今世界己进入信息时代,智能化建筑也起着越来越重要的作用。变风量空调系统以其节能、舒适及易改扩建等优点,会越来越多地应用到智能建筑中来。
对于变风量空调系统的控制及节能问题,一直受到较高的关注。由于被控对象的复杂性、干扰多,模型也难以精确确定,所以其控制方式和控制算法一直是一个议题,本文基于变风量控制系统的多种优化控制,对比了定静压和“总风量+静压修正”送风量控制方式下的能耗,得出节能的控制方法,为今后在实际中的应用提供了一种参考方法。
鉴于笔者的水平有限,在文章中还存在许多缺点和不足之处。希望各位专家及同仁多提宝贵意见,以便在今后的学习、工作中加以改进。
摘要：本文针对变风量空调系统的新风控制、送风温度控制、风量控制方式及与照明系统联锁等优化策略对能耗消耗的影响,并分别对风量控制的常用的两种有代表性的控制模式(如:定静压法及总风量法)的节能效果进行对比和分析,力图找到一个较为节能的与建筑物相适合的控制方式。本文主要通过具体的实际的数据对比分析进行针对这类问题的归纳和总结。希望通过本课题的研究及分析为变风量空调系统的应用提供一定的参考意义。
8.浅析车间取暖设备的节能优化 篇八
关键词：车间取暖；取暖设备；节能优化
中图分类号：TU241 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）13-0102-02
中国的经济在改革开放之后，得到了快速的发展，越来越多的工厂与企业建成，需要更多的能源以供工厂企业的正常运作。国内能源的数量是有限的，而企业的发展离不开对能源的消耗。中国工厂、企业的供暖通常采用锅炉供暖的形式进行取暖，锅炉每年对煤炭能源的消耗数量是巨大的。提高国内企业对供暖节能的意识，并且不断地学习与总结发达国家车间取暖设备的优化，可以把中国的供暖节能提高到更高的水平上去，不仅能给企业创造一定的经济效益，关键是能创造社会效益。
1 目前车间供暖设备的现状
中国锅炉供暖设备的实际能源消耗很大，而各地区的供暖指标也不尽相同，据统计可知，越是发达的地区，地方所规定的供暖指标就越高，也就是要求一平方米的发热所需要的煤量就越小。但是即使是中国的发达地区的供暖指标仍达不到发达国家的标准，据可靠数据表明，中国一平方米的发热量需要发达国家煤量的三倍左右。因而在可持续发展战略的模式下，中国车间的供暖设备开始大力提倡能源的节能，车间取暖设备的节能不仅限于取暖设备对能源消耗的节约。而且需要提高企业的效益，因而节能措施可以大大地减少对环境的污染，降低企业的取暖成本，企业可以获得较大的经济效益。
唐山轨道客车有限责任公司通常会在燃料方面上进行精化，提高燃料的纯度，对煤资源进行脱硫处理。提高煤碳燃烧的能量释放，有效地减少煤碳在燃烧时排出有毒物质对大气的污染。但单纯依靠提高煤能源的精度是远远不够的，提高供暖系统的能源利用率的同时，还要减少企业车间取暖设备不必要的浪费。如果想要实现供暖设备的节能优化，通常会遇到很多问题，具有表现为以下几点：
首先，必须要改变锅炉的耗能能力，中国的锅炉取暖设备可以承受较大的热量，但是目前的燃烧结构没有达到取暖设备可以承受的热量。因而工厂、企业必须投放大量的资金用于工厂、企业燃烧结构改造。
其次，很多终端供暖设备都存在大量的浪费，像车间内老式的散热器，散热量低，金属热强度小。
最后，煤碳资源的短缺。在中国西部的较多地区，开始把天然气作为煤碳燃料的替代品，中国存有丰富的天然气能源，天然气能源的出现，减轻了对环境的污染。天然气是一种清洁的燃料，并且天然气在燃料时可以释放出燃料相同体积的煤碳几倍的热量。
2 车间取暖设备节能中所存在的问题
中国大力开展车间取暖设备的节能行动，但是节能的效果还不是十分的明显。在车间的供暖设备的节能过程中，中国的工厂、企业里的技术人员做出了很大的实践与努力，在对工厂企业里的车间供暖进行设计，并采用很多的管理知识对车间取暖设备进行优化，很多理论知识无法在实践中得到预期的节能效果，形成了车间整体取暖设备节能的质量下降。
中国企业对国外的供暖理论和知识的学习还不够深化与透彻，发达国家拥有较为先进的供热技术。欧洲发达的工厂企业可以进行合理的供暖与环境的保护，它们把热量的提供进行准确的计费，有效地降低室温。在车间的散热器加装合适的温度控制阀，有效地提高对供热取暖设备的利用率。同时建设温度的保持设备，进而有效地节约车间取暖的热量使用率。
中国工厂、企业的车间取暖设备以及车间的供暖效果与西方发达国家已经存在一定的差距，之所以存在这样的差距，是因为中国的供暖设备与中国的经营管理方面存在着较大的问题。西方发达国家的先进技术，中国不能够完全地仿照西方的先进技术，但是也不能够完全地不学。所以中国的工厂、企业必须要根据自身企业的实情进行适宜的使用。中国的工厂、企业结合自身的实况，对国外先进技术有取舍地学习。学习发达国家先进的供暖经验，根据国内企业自身的需要，选择适用的技术方法。
3 车间取暖设备的节能优化措施
首先，唐山轨道客车有限责任公司的车间取暖设备能够进行初步的改良，将使用蒸汽散热车间的蒸汽冷凝水进行回收。在蒸汽散热系统安装输水器，将冷凝水通过冷凝水回收装置进行密闭回收至锅炉房再利用，但冷凝水回收罐中会有大量的水蒸气及未利用充分的蒸汽，导致冷凝水无法回收到罐中，以致整个蒸汽系统不能正常运行，这一直是蒸汽冷凝水回收中存在的问题，不仅导致系统运行经常出现故障，而且常常是最终将冷凝水直接排放，浪费大量的热和水。经研究我们在冷凝水罐上安装压力放气阀，即罐中如果有蒸汽达到一定压力，放气阀自动开启放气，保证冷凝水正常进入罐中，再由水泵抽回锅炉房利用，此项技术在唐山轨道客车有限责任公司使用蒸汽的车间内广泛应用，取得了良好的收益。
其次，逐步取消了车间内散热系数低、老旧散热器，改装为高效节能散热器，像铜铝散热器、钢制翅片管散热器等。
再次，由于车间一般均为高大空间，热量向上，造成车间垂直方向存在温度梯度，上部空间温度高于工作地带温度，于是在新建厂房采用下部散热器散热、顶部暖风机送热风结合的方式进行采暖，暖风机安装在顶部将车间上部热量回收再送入工作地带，充分利用系统热量。
最后，在车间热量总进出口安装温控调节，根据室外温度及室内环境温度的需求，适时调整进入车间总热量的大小，保证满足车间生产及保温需求的同时尽可能不浪费能源。
车间取暖设备的节能膛材料会影响到车间的取暖效果，采用新型的碳化硅材料作为锅炉墙的辐射涂层，可以改变炉壁的长短现象，使燃料得到更加充分的燃烧，疏通风室的空气流动，使得风室的空气更加充足，消除燃料不充分燃烧的状态。
4 结语
唐山轨道客车有限责任公司车间取暖设备节能实际上就是通过新技术来进一步地提高能源的利用率，在实际的操作过程中，总结出新的经验与技术。不断加强新技术、新工艺的完善，在最低的能源成本中，得到最大的企业效益，与此同时，加强环境保护理念，把能源燃料的清洁技术作为可持续发展的目标。对于社会的长久发展而言，只有提高企业与国人对车间取暖设备的节能意识，同时不断地总结车间取暖设备的节能经验，引入国外先进的技术，得出符合中国国情的车间取暖设备节能优化方法，才能够进一步地提高供暖水平，形成车间取暖设备的节能优化。
参考文献
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[3] 高平.浅谈高校锅炉供暖的节能与量化管理[J].今日科苑，2009，（4）.
[4] 毛金田.锅炉供暖运行节能技术的解决方法[J].黑龙江科技信息，2009，（14）.
作者简介：张林（1983—），女，湖北枣阳人，唐山轨道客车有限责任公司工程师，研究方向：暖通空调类；刘玉杰（1961—），女，河北唐山人，唐山轨道客车有限责任公司工程师，研究方向：暖通空调类；攻占成（1982—），男，黑龙江人，唐山轨道客车有限责任公司工程师，研究方向：暖通空调类。
9.合同能源管理节能项目的风险控制 篇九
合同能源管理是一种新型的市场化节能机制。其实质就是以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能业务方式。这种节能投资方式允许客户用未来的节能收益为工厂和设备升级,以降低目前的运行成本;或者节能服务公司以承诺节能项目的节能效益、或承包整体能源费用的方式为客户提供节能服务。
通过合同能源管理机制能迅速加快节能技术的推广带来显著的经济和社会效益。但是该机制是建立在完全信用的基础上的,所以风险控制是该模式能正常实施的关键。
我们结合合同能源管理项目的特点采用分解法和分析项目流程图后认为对于风险控制应包括风险回避、风险防范、风险分散等部分。风险回避是对根本性的风险予以回避;无法回避的风险采取行之有效的手段予以防范,降低该风险的发生概率;对无法回避而且降低程度有限的风险进行分散。
一、以下就合同能源管理项目风险控制重要节点进行分析 风险回避-通过客户评价体系选择优质客户:由于合同能源管理的设备投入风险是由投资方全部承担所以选择能正常履约的诚信客户是降低项目风险重要环节。在实施项目之前应对目标客户的整体 1
情况进行深入细致的了解包括基本情况评价、财务状况评价、能耗信息、发展趋势、管理流程等,并且必须到生产现场了解第一手的用电数据。
客户基本情况的了解和评价
客户公司成立时间、注册资本额、资本到位情况、股东名称及实力等,客户经济形式,企业组织结构,企业的综合素质等。
客户财务情况的了解和分析评价
了解客户的主营业务和兼营业务。了解EMCo要投资的项目是与主营业务有关,还是与兼营业务有关。一般来说,企业较重视其主营业务,投资于此风险会小一些。了解经营情况。包括了解:生产能力、销售收入、利润总额、总资产、净资产等数据。
二、风险回避-选择优质产品以降低设备和技术风险
只使用经过考验的技术,EMCo不应在其业务中进行新技术的应用试验;采用有可靠性记录的设备,选择愿为其设备提供担保的、优秀的设备供应商,所提供的担保应包括承担更换设备的人工费用。
因合同能源管理的特殊性决定了节能设备的领先性、稳定性、耐用性、适用性、自动化程度都是决定项目能否正常实施的先决条件。领先性:因企业用电设备生产工艺的不断进步节能设备在技术上一定要保持领先性以满足保证原用电设备工艺要求的前提下合理化节能。
如节能设备的领先性不够将会造成设备闲置影响项目的正常执行。稳定性:因合同能源管理项目执行期内投资方是靠节约的电费实现收益的。所以节能设备稳定的节电率是收益的重要保证。
如节能设备的节电率稳定性得不到保证就会造成使用方对每年节能量产生争议,影响项目的正常执行。耐用性: 因合同能源管理项目的执行期内节能设备的产权归投资方,所以设备的耐用性将决定投资方的综合成本以致于影响收益率。适用性:因合同能源管理项目的执行期较长,在这期间用电设备有可能出现更换、搬迁等各种突发状况。节能设备必要能充分适应这些突发事件。自动化程度:由于节能设备的现场具体使用都是使用方的基层生产工作人员相对知识结构比较简单,他们对新增设备的普遍要求都是不能增加其工作量即操作简便、不能改变其原有工作习惯、不能影响他们的工作效率等条件。否则现场工作人员有可能为省事直
接把节能设备关闭,因为能否节约电费并不能和他们基层工作人员产生直接关联。
三、风险防范-控制合同风险
要力争将风险控制在合同上,通过合同的约束来保障项目的正常执行,以及EMCo正常地收回应得的收益。合同能源管理的合同目前在国内还没有一个完全标准,普遍都采用国外样本。在合同条款的确立上要针对中国企业的特点进行必要的修改。其中特别要注意必须将验收标准、能源管理费等重要数据指标量化到具体数字,以避免在执行期内产生争议影响项目的顺利完成。
四、风险防范-控制节能量计量风险
对项目的目前状况进行实测,而不能靠假定。为节能量的计算误差留出余地,确定合理的误差幅度。对项目的节能量进行连续地监测,密切注视项目实施后未达到预期节能量的早期迹象,以便及时采取补救措施。
五、风险分散-控制投资回报风险
在项目开始前,EMCo应结合客户的具体状况制定详尽可行的风险管理方案,确保按计划收回项目投资和应分享的效益。并在EMCo与客户以及相关合同当事人之间进行风险承担与损失的分配以分散风险。
以上几点是在实施合同能源管理项目工作中体验的具体经验,相信随着国家对节能的重视、各种相关政策的陆续出台以及企业的认可,对合同能源管理这种新机制的各种风险能得到更好的控制实现多赢的良好趋势。
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