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1、 暖通空调系统优化控制与能量管理的现状及发展趋势彭斌1李健成1焦纪强2 中国科学院近代物理研究所甘肃省兰州市7300002摘要：随着社会经济的发展，人们对暖通空调的应用越来越广泛。暖通空调系统对生活环境、生产环境、工作环境都产生积极的影响，其能根据人们的实际需求，调节室内温度和湿度，便于人们更好地进行生活、生产和学习。但当前暖通空调在设计理念、设施落后等方面存在诸多弊端，导致空调能源耗费严重，基于上述背景，文章主要就暖通空调系统优化控制和能量管理的要点、现状及未来发展趋势进行研究，希望能对我国暖通空调的优化设置提供一定的借鉴意义。关键词：暖通空调；预测系统；能量管理引言现阶段我们国家市场经济持
2、续发展，居民生活水平持续提升，所以出现了比较严重的能源需求问题以及能源短缺的问题，这样就需要选择合适的节能方法来解决所存在的各种问题。建筑能耗属于能耗领域的重要组成部分，并且暖通空调系统属于建筑能耗的主要组成部分，所以能够看出，减少空调的能耗，能够显著降低建筑的能耗，并且可以有效缓解能源紧缺的情况。1暖通空调系统节能的重要性据相关调查研究发现，在总能耗中建筑能耗占据的比例较大，在一些发达国家中建筑能耗占总能耗高达40%，而暖通空调能耗又占据建筑能耗的3050%左右，并且有着逐渐上升的趋势。随着人们生活水平的不断提高，暖通空调系统的应用也越来越广泛，应用到暖通空调之中的能耗也不断增加，这必然会进
3、一步激化能源供求的问题。与此同时，现代暖通空调系统应用的能源大多为不可再生能源，而且电能居多。这些不可再生能源的大量应用，加剧了地球能源匮乏的速度，并且带来了一定的环境问题。比如说：部分区域的酸雨、灰尘等问题，并且对生态环境的可持续发展状况带来了较大的影响。研究发现，将节能技术科学的应用到暖通空调系统之中，能够有效的降低暖通空调的能源消耗问题，大概可以降低2050%，所以，在节能住宅建设过程之中，科学、合理的应用暖通空调系统节能是非常有意义的，应该予以足够的重视。2暖通空调系统优化控制2.1优化暖通空调系统设计要求对于暖通空调系统的节能工作来说，优化系统设计要求是首要的。在优化空调系统的设计要
4、求的过程中，主要采用的是积极利用各种新技术和新方式等来对原有的空调系统进行有效的改良，使空调系统的运行过程显得更加科学、合理，这种措施不但能够大幅度提升空调系统的运行效率，同时还能够有效的降低运行时的能源消耗。通常情况下，暖通空调系统具有很高的复杂性和繁琐性，在中央空调系统中这种问题会显得更为突出，所以说在设计环节，其设计性能的质量能够在很大程度上决定了空调系统在使用过程中的功能和使用效果，因此对于目前的空调设计环节来说，对节能环保方面的系统设计要求进行优化具有非常重要的现实意义。这就要求我们要以空调系统现有的作用要求和主要功能为基础，对空调系统进行适当的改良，优先处理传统空调系统中常见的问题
5、。2.2调整室内热湿环境参数过去主要是通过测控空气的温湿度对空调进行控制，这明显不够全面，必然会带来一些问题，比如说：空调系统对人体的作用不够直接反应较慢、调控方式不节能等。有效的应用热湿环境的研究成果，能够为我们应用新的控制方式提供相应的理论基础。若应用舒适性评价指标也就是体感指标当作空调系统的一个调控参数，不但可以有效的解决传统控制方法中的问题，还能够达到较好的节能效果。2.3加强对暖通空调系统的控制对空调系统，特别是对空调系统中针对人体的作用进行认真的分析和研究，从而对空气的温度、湿度、风速以及辐射等要求进行严格的控制，同时在处理的过程中还需要针对人体对环境冷暖感觉的要求也要进行全面的分
6、析和探讨，并且对系统中存在的各种功能都要进行全面且系统的总结和优化。通常情况下，需要根据现有的舒适性要求来对建筑的室内环境进行评价和总结，并且以此为依据，使设计出的空调系统人能够更加符合室内环境的要求，同时还能够在一定程度上净化室内空气中存在的微生物，以免对居民的身体健康造成不良影响。采用这种方式的空调系统在实际的应用过程中，大约能够发挥出30%的节能效果。2.4应用高效隔热保温材料对于建筑门窗以及墙体等围护结构应该应用保温性能较高的材料，对于管道系统也应该选择较为高效的隔热保温材料，切实避免运送过程中产生较大的能量消耗问题。3暖通空调系统优化控制与能量管理3.1自动化水平的不断提升随着我国嵌
7、入式系统和智能控制理论的发展，嵌入式微处理器价格也会逐渐出现下调趋势，将高级控制管理模式融于暖通空调系统优化控制和能量管理的过程中，形成带有自适应、自学习功能的单元控制器，使控制对象能够在变负荷、多工况等多种条件下实现控制与管理，实现回路的最优控制，达到能量管理和暖通空调系统优化控制的效果。3.2充分运用分层空调系统分层空调系统在厂房暖通空调系统中的应用效果非常好。在进行分层空调系统设计时，要充分考虑到化工厂房的特点，将厂房分成不同的区域，对这些区域进行区别，根据各个区域的不同特点和不同需求进行空调系统的优化。可以将空调系统拆分成一些小的子系统，从而减少空调的能耗，达到节能的目的，如图一。除此
8、之外，分层空调系统还可以让管理人员对每个区域的空调系统进行分层管理，方便工作人员控制厂房的空调系统，使得空调系统的控制更加高效。图一分层空调示意图3.3选择应用可再生能源的空调系统大量应用不可再生能源必然会导致能源的日趋枯竭的问题，导致环境恶化现象，在追求健康可持续发展的当今社会，开发利用可再生能源已经成为了一种必然。在天然可再生能源之中，风能以及太阳能等在制冷、供热系统之中的有效应用，能够推动暖通空调系统的节能，而且现在地源热泵空调系统的技术也日趋成熟，应该予以大力的推广与应用，将可再生能源科学的应用到暖通空调系统之中，不但具有较大的社会效益与环境效益，而且是实现暖通空调系统节能的重要方式。
9、结语综上所述，暖通空调对系统的要求非常高，如果空调系统的设计人员在进行优化时不注意，很容易产生电力资源的浪费。所以，设计人员在进行优化时，要充分计算整个厂房的需求，首先要保证空调系统能够发挥自己的功能，然后在此基础上进行节能优化。在进行节能优化时，要对化工厂房空调系统的各个方面进行正确的考量，运用正确的方法在各个环节减少能源的消耗，从而降低空调系统的能耗，提高节能效果。Reference1周康，唐昊，江琦，等.基于SMDP的光柴储独立微网能量控制策略优化J.电力系统自动化，2016（21）：154-160.2夏超英，张聪.混合动力系统能量管理策略的实时优化控制算法J.自动化学报，2015（03）：508-517.3王琪，孙玉坤.一种混合动力汽车复合电源能量管理系统控制策略与优化设计方法研究J.中国电机工程学报，2014（S1）：195-203.4于宏富.浅谈暖通空调系统中的节能措施J.城市建设理论研究（电子版），2017（12）：296.5于文强，陈立松.暖通空调节能技术在建筑工程中的应用论述J.四川水泥，2017（04）：134. -全文完-
