自動化節能技術論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇自動化節能技術論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

關鍵詞：工程設計；安全供電；節能降耗

中圖分類號：S611 文獻標識碼： A

引言：能源的短缺越來越引起發達和發展中國家的普遍關注。其中，電力能源的耗費和電力設計也引起了人們的高度重視。人們在追求智能樓宇、博物館建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時，也開始注重電氣自動化工程的節能設計，既要做到合理、達到用戶使用需求，又要兼顧到節能設計。

一、電氣工程設計原則

1、優化供配電設計。促進電能合理利用

在做水庫工程電氣設計時首先考慮的是適用性，就是要能為水工設備的運行提供必要的動力：為在水庫建筑物內創造良好的人工環境提供必要的能源；應該滿足用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性的要求；應能保證電氣設備對于控制方式的要求，從而使電氣設備的使用功能得到充分的發揮。做到供電系統高效、靈活、穩定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性，電氣線路應有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負荷能力、熱穩定與動穩定的裕度；確保供電、配電與用電設各的安全運行：有可靠的防雷裝置：防雷擊技術措施；在水庫特殊功能的場合下還應有防靜電、防浪涌的技術措施；按水利建筑物的重要性與火災潛在危險程度設置相應必要的技術措施。在滿足水庫電氣工程的實用性和安全性的基礎上，利用先進的技術，優化供配電設計。促進電能合理利用。

2、提高設備運行效率。減少電能的直接或間接損耗

在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下，盡可能減少建設投資，最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節能設備、均衡負荷、補償無功、減少線路損耗、降低運行與維護費用，提高電源的綜合利用率，提高設備運行效率、減少電能的間接或直接損耗。

3、合理調整負荷，選取合理的設計系數，提高負荷率和設備利用率在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下，設計時盡可能提高電能質量、合理調整負荷、選取合理的設計系數、在特殊用電的情況下選擇合理的節能措施，提高負荷率和設備利用率節約電能。

二、供電節能技術

1、減少電能傳輸的損耗

電路線路上必然會存在電阻，因此只要有電流通過線路就會產生有功功率能耗，對于這樣一種形式的能量損失，我們就需要根據其能耗的機理來進行設計處理，考慮到線路上的電流是不允許改變的，因此就只能夠在線路的電阻上做文章，也就是說，只要能夠在不影響線路正常運行的狀況下減小線路上的電阻，就能夠有效的起到節能的作用。我們更進一步的來探討，與線路電阻有關的是線路自身的電導、線路截面和線路的長度，相應的節能方式也就可以分為三個大類：一是選用電導率比較小的金屬材質來作為線路的輸電導線；二是盡可能的減少線路的長度，這一點可以通過線路少走彎路、不走回頭路來實現；三是適當的增大導線截面的面積。

2、變壓器的節能設計

變壓器是電力自動化工程中的重要設備，承擔著轉換電壓、電流和功率的重要作用。變壓器是耗能的大戶，當變壓器處于空載運行狀態時，低壓系統的能源損耗絕大部分是變壓器自身的運行損耗。因此，變壓器的節能設計是否合理是整個電力工程節能設計的關鍵環節。通常，變壓器的節能設計要從下面幾個環節來考慮：

（1）減少變壓器的型材損耗。例如，變壓器用的硅鋼片、鋼材、銅線和絕緣材料、絕緣子和變壓器油等都是正常變壓器所構成所必備的材料，這些材料的設計選擇如果不合理，要消耗供電系統的大量電能，若是本著厲行節約的理念，在滿足變壓器工作要求的前提下，周密合理地選擇材料和運行介質，可為電力工程間接地節約施工成本和節約電能。

（2）為降低變壓器的電能損耗，配電線路和配電柜，應盡量選擇銅材并且采用換位導線措施，基于降低變壓器的空載損耗考慮，應降低磁密并應盡量的選取冷軋用的高質硅鋼片，在滿足設備運行要求的條件下，盡量采用較薄的硅鋼片，達到節能的目的。

（3）選用節能方式的變壓器。目前，S11和S10都是為節能的設計要求而“量身打造”這種變壓器不僅繼承了原有變壓器的優點，還具有高效的節能特性，從生產長期運行來看，節能效果比較顯著，可作為節能設計的首選變壓器。同時，設計時，要注意選擇合理的變壓器接線方式，合理的接線方式對節能的影響也十分重要，同時，在變壓器的生產運行期間，不應讓變壓器長期過載運行，使得變壓器處于超溫運行狀態，這樣不僅加速變壓器的老化，同時也增加了變壓器的電能損耗。

（4）在工廠車間或大型智能樓宇，由于生產負荷率很大，變壓器按設計規范要求通常都放置在電力負荷的中心位置，盡量地與冰凍機、空壓機、大型引風機、離心機等大的生產負荷放置在一起，這樣便于生產管理，更重要的是可以減少現場電纜的長度、減少輸配電線路的事故率，降低線路的電壓降和電能的損失，同時提高了系統的功率因數和電能的質量。具體的放置位置要根據生產現場工藝設備的分布和實際情況來布局。對于大型的智能高層建筑，為了經濟考慮，應盡量放地下層，因為智能高層用電量大的電氣設備多數在低層。

3、供配電系統的設計

通過供配電系統的合理設計來實現節能無疑是最為直接也最為有效的方式之一，具體來說可以從以下三個方面來著手進行：一是盡可能的減少配電的級別，這樣能夠有效的提高供配電系統的穩定性和可靠性；二是要要結合實際的用電狀況來對供配電的狀況進行確定，盡可能的保證變壓器處于負荷的中心位置，這樣就能夠最大程度的降低供電半徑，從而實現電力節能，并且，這樣一種節能方式還能夠一定程度上提高供電的質量。

4、照明節能

在電氣自動化的節能設計中，還可以通過照明節能來實現，具體來說同樣是有兩種方式，一種就是直接利用高效光源，傳統的白熾燈雖然簡單便宜，但是其發光的效率比較低；另一種就是充分的利用自然光，這就需要對構筑物的門窗進行擴大，或者是對建筑物或者是構筑物選擇一個較好的朝向。

結束語：

電氣系統也隨著社會的發展在不斷的進步，而對于電氣自動化中的節能技術而占也正處于發展階段。現在的節能技術能夠達到節能的效果，而今后研究的節能技術將會朝著更好的方向發展。而現在要做好電氣自動化的節能設計則應該從導線的選擇到最后安裝的完成都應該做到最好，并且還要讓節能技術在電氣系統中發揮到最好的效果。

參考文獻：

[1]劉江，淺析220 kV變電電氣自動化[期刊論文]-中國科技博覽2010(26)

[2]劉沫然，發電廠電氣自動化技術分析[期刊論文]-科學時代（上半月）2010(4)

篇(2)

關鍵詞：汽車發動機；節能技術；改良

0 前言

在汽車行進過程中，發動機毫無疑問地扮演者重要角色，發動機是整個動力系統的起始處，包括引擎等，因為發動機的核心部分是引擎，所以很多人就把發動機簡單的稱為引擎。如今，隨著科學技術的不斷發展，發動機所涉及的方面越來越多，產業鏈條越來越長，發動機也在人們的生活中扮演著越來越重要的角色，人們也在努力的研究著不同用途多種類型的發動機，但是不管發動機的種類怎么多種多樣，其基本前提都是要燃燒某種燃料從而產生動力。發動機燃燒燃料實際上就是在消耗不可再生能源，而如今我國正乃至世界都面臨著環境污染和資源短缺兩大難題，那么，發動機節能減排就是我們首要攻關的?？偠灾?，加快節能技術的研發，就要重視發動機節能減排技術的推廣應用，建立起相應的體制機制，加強國際合作，加大節能力度。

1 發動機節能技術的研究現狀

當前，我國已對經濟汽車型提供了技術上的支持，這樣可以通過發動機的改良使每公里的二氧化碳排放量減少，與此同時也對發動機中燃料的要求進行了更加詳細的規范，提高汽油等燃料的使用效能，在減少引擎摩擦、保持引擎潔凈方面，經濟型汽車當仁不讓的占據重要地位，不僅如此，還能使燃料充分燃燒而帶來環境效益。中國的乙醇生產量和使用量都非常大，雖然已經在節能減排技術上取得了很大的進展，但是對于汽車發動機的節能減排技術還需要不斷探索和發展下去。就技術研究來說，電控噴射系統的硬件要進一步更新，以保證他更加節省能源，采用多氣門技術是控制發動機節能的保證，增加氣門數量對節能減排有非常大的作用?？偟膩碚f，全面采用多氣門技術和汽油直噴技術對發動機的節能減排具有重要的推進作用。

2 汽車發動機進行節能改良的措施

2.1 對汽車發動機自動化系統的研究

從制定系統化控制出發，有助于提高發動機的自動化水平，很好的開發機動化的性能。在硬件集成上， 通過接口總線對系統功能進行擴展，在發動機系統中建立比較集中的電控發動機，使開發裝置得到更好的校正，這樣就可以實現電控發動機自動化標定實驗。實驗中主要對發動機的軟件系統進行設計，提出相應的流程、模擬配置及通道動態配置等設計方案。系統設計過程中有明顯的靈活性和可擴展性的特點。具體來說可分為簡單的模擬發動機的冷卻冷卻技術實驗，二是自動化發動機控制中考慮設備控制器的波形與三角載波相比較以此來確定信號狀態。

2.2 對汽車發動機轉速的模糊控制的研究

在以前的控制領域中，控制系統的動態模式的精準度是評價控制好壞的重要標準，詳細的系統動態信息是達到精確控制的關鍵。對于不易看懂的系統，變量過多往往難以快速的描述系統動態，從前的控制理論對于系統的明確有強大的控制力，但對于不易看懂的系統則束手無策，因而就需要用模糊的數學來解決這些問題，對于模糊推理的環節也需要進行一定的仿真計算，而閉環控制仿真計算和模糊合成算法是模糊計算的獨特計算方式。

2.3 生物質氣化存在問題的改進措施

（1）對氣體進行凈化。對可燃氣中焦油的處理是生物質氣化運用技術中一個非常大的難題，當前在世界各國處理焦油最普通的方法分別是過濾法和水洗法，不能不說這兩種方法有他的可用之處，但仍然存在不足之處，使得凈化不夠徹底。在比較大型的氣化爐中慢慢采用的是催化分裂解法，這種方法能夠有效地處理可燃氣中焦油得含量。

（2）廢水處理改良措施。對焦油和排灰的處理，需要氣化裝置和凈化裝置用很多的水，這些水中含有焦油等有害物質，排放是需要進行無害化處理，并且如果有可能，應該對它進行循環使用。

2.4 汽車發動機噴射方式的改良

節省能源的新方式就是轉變發動機的噴射方式，通過活塞泵提供的壓力將汽油供o氣缸內的電磁噴射器，接下來通過電腦控制噴射器，在恰當的時間吧燃料直接注入燃燒室，將燃燒時內的形狀設計好，讓混合氣體產生渦流，在此情況下讓空氣和汽油充分混合，保證在點火時能充分稀薄燃燒。汽車發動機在低速或中速運轉時，采用分層注油的方式，并未完全封閉節氣門，空氣進入氣缸后，撞到活塞頂部，如果將其頂部設計成特別的樣式，能使火花塞周邊形成希望中的渦流，壓縮的流程結束后，噴射的部位將少量燃油射出，形成可以燃燒的氣體。分層注油在很大程度上提高了發動機的經濟效益，燃燒實室的其他地方需要空氣含量較高的混合氣體而在轉速低、負荷小的情況下火花塞旁邊需要形成濃度較高的混合氣體。經過技術改進，小排量的發動機與大排量的發動機在負荷性能大致差不多。作為較好的空氣壓縮技術，渦輪增壓技術具有更精細的特征的優勢。如圖所示，對汽車發動機噴射方式進行的改良，從而到達了節能的要求。

3 結束語

總而言之，汽車自動化系統控制、發動機轉速的模糊控制和發動機噴射方式是汽車發動機節能減排研究的入手點，我們也應該從高新技術領域出發，除了從以上三個方面入手外，還應該尋求更多更有效的節能方法，特別是對汽車發動機的進一步研究，從而提高經濟效益和環境效益。

參考文獻：

篇(3)

【Abstract】This paper introduces the application and technical characteristics of the inverter，transformation of bucket wheel reclaimer motor control with frequency converter. The frequency converter can provide favorable protection for the reclaimer trolley traveling mechanism transmission system for its superior speed regulation performance and perfect protection function. Therefore， it can extend the service life of traveling motor and reducer etc. main parts ， and reduce the maintenance and improve the operation stability of the equipment ，and reduce the production cost at the same time.

【關鍵詞】變頻器；斗取料機；小車行走電機；運用

【Keywords】inverter； bucket wheel reclaimer； trolley motor； application

【中圖分類號】TF345.4 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）05-0139-02

1 變頻器的應用及結構特性

變頻技術是先進的電力技術和計算機技術合二為一的高效節能技術。變頻器就是通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備[1]。變頻器主要是由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，具備自動節能器監視變頻器電流的功能，與設置的變頻器最大輸出電流相對比。根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等，從而進一步保護電機在運行過程中的消耗，為生產企業降低生產經濟成本。隨著生產企業的工業自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。

變頻器是由主回路和控制回路兩部分組成：主回路的作用是通過整流電路將交流電轉換成直流電，其次是通過直流中間回路將整流電路的輸出信號進行平滑濾波，最后再通過逆變電路將直流電再次逆變為變流電?？刂苹芈穭t是完成對主回路的控制，并對轉矩計算的CPU及相應的電壓、電流檢測回路進行控制。變頻器的控制方式為動態矢量控制，就是通過控制系統高速計算給電機驅動所需的最佳控制電壓及電流矢量，最大限度地發揮電機的輸出轉矩[2]。

2 原有的小車電機控制系統

斗輪取料機小車是一臺往復式運動的設備，使用單臺15kW的異步電動機進行驅動，通過牽引鋼絲繩拖動小車進行往復運動。其控制方式最初采用兩個交流接觸器控制小車行走電機正反轉，在小車的兩頭安裝限位開關控制小車的行程。由于電機工作需要頻繁的正反轉切換，啟動時的沖擊力，造成減速機、鋼絲繩等機械設備頻繁損壞，電氣設備中的交流接觸器使用壽命減短，需要經常更換，造成設備的故障停機時間長，維修工作量大，并且在生產運行過程中，由于小車運行速度無法進行調節，造成在取料過程中會出現過載情況，取料量無法控制的問題，嚴重影響了生產。

3 使用變頻器調速控制系統

3.1 變頻器的選用

根據取料機小車的電機參數以及使用環境，我們選用了型號為FRN18.5G11S-4CX的富士FRN系列交流變頻器，它是由富士電機株式會社研發、生產、銷售的世界知名變頻器品牌之一，在世界各地占有率比較高。主要用于三相異步交流電機，用于控制和調節電機速度。該變頻器不但可以通過其鍵盤面板實現正反轉的啟動停機操作以及頻率的給定，也通過外部接線的方式進行控制，在實際應用中，根據生產工藝要求調整變頻器的參數設定，實現設備的保護功能[3]。

3.2 變頻器的接線

針對變頻器主回路的接線，由于原小車電機控制系統中，使用了兩個交流接觸器進行控制，在改為變頻器控制時，需要將原交流接觸器拆除，將電源端接到變頻器主回路電源輸入端L1/R、L2/S、L3/T，將電機線接到變頻器輸出端U、V、W，并且輸出側不能連接進相電容器和電涌吸收器，還有就是接地端子必須有良好接地，一方面可以防止電擊及火警事故，另外也能降低噪聲。

對于控制回路的接線，可將原控制回路的正反轉開關接到變頻器的正轉運行/停止命令端FWD、反轉運行/停止命令端REV以及變頻器的接點輸入公共端CM[4]。當端子FWD與CM端之間閉合（ON）時，電機正轉運行，斷開時（OFF），電機減速停止；當端子REV與CM端之間閉合（ON）時，電機反轉運行，斷開時（OFF），電機減速停止。同時將小車行程兩端的限位串聯到控制回路中，利用限位進行自動正反轉控制。在操作臺上增加調速電位器，接入變頻器模擬輸入端子13、12、C1、11，實現變頻器的調速。在檢查主回路和控制回路接線正確無誤，并且試運行小車行走機構沒有電機旋轉不平衡、加速或者減速不平穩等異常后，即可給變頻器送電設置參數。根據電機的參數設定電機額定電壓、電機額定電流、電機額定頻率、電機額定轉速等，根據機械設備負載性能的要求設定相應的加減速時間。由于生產工藝的需求，還要對變頻器的運行頻率進行限制，所以需要設置頻率的上限[5]。針對運行中的過載保護，利用變頻器的報警輸出繼電器，設定相應的報警電流，實現超電流快速跳閘，從而保護設備不受損壞。

3.3 變頻器常見故障判斷及檢查方法

①變頻器報OC1、OC2、OC3則是過流故障，主要檢查電機連接端U、V、W有無相間短路或者對地短路，未發現短路現象則復位變頻器，并運行電機查看運行電流是否過載；

②變頻器報OU1、OU2、OU3則是過電壓，檢查電源電壓是否超出參數設置范圍，詢問操作人員是否突然加速運行而突然停止設備，檢查設備動作時主電路直流回路電壓是否在保護值以上[6]；

③變頻器報OH3則是變頻器內過熱故障，檢查變頻器風扇是否運作，散熱片是否堵塞，測量變頻器工作環境溫度是否在規定值內；

④變頻器報OL則是過載故障，檢查電機功率與變頻器內電子熱繼電器額定值是否匹配，電子熱繼電器設定值是否合適，電機運行是否有機械卡阻；

⑤變頻器報FUS則是熔斷器短路，檢查變頻器內部熔斷器是否斷路；

4 總結

變頻器調速系統的使用為機械設備、電氣設備提供了很好的保護，減少了設備的故障率，提高了系統的可靠性，利用變頻器的調速系統實現了取料機小車運行速度的控制，速度變化平滑[7]。變頻器在保護跳閘后，鍵盤面板上將顯示相應的故障信息，在處理故障時可根據故障信息進行排查，大大減少了維修時間，變頻器的使用還有節能降耗的功能，降低企業的生產經濟成本，再降低了電氣維護人員的勞動強度的同時提高了檢修和排查的工作效率。

【參考文獻】

【1】金延斌. 變頻器在斗輪堆取料機行走控制系統中的應用[J]. 現代經濟信息，2009（11）：244.

【2】楊珉. 變頻技術在煤場斗輪堆取料機上的應用[J]. 廣東電力，2004（02）：83-85+88.

【3】郭x. 高壓變頻器在煤礦主扇風機節能改造中的應用與節能分析[A]. 全國冶金自動化信息網，《冶金自動化》雜志社.全國冶金自動化信息網2015年會論文集[C].全國冶金自動化信息網，《冶金自動化》雜志社，2015：5.

【4】李俊. 高壓變頻器在循環風機節能改造中的應用[J]. 水泥，2015（04）：55-56.

【5】矯健. 中壓變頻器在新燒結除塵風機節能改造中的應用[A]. 中國金屬學會.第九屆中國鋼鐵年會論文集[C].中國金屬學會，2013：6.

篇(4)

2013年新入選 CODE 期刊名稱

H700 江蘇農業科學

H199 江蘇農業學報

G046 江蘇醫藥

G397 江蘇中醫藥

H283 江西農業大學學報

H701 江西農業學報

A112 江西師范大學學報自然科學版

X002 交通科學與工程

X020 交通信息與安全

X672 交通運輸工程學報

X685 交通運輸系統工程與信息

L587 節能技術

W567 節水灌溉

K553 潔凈煤技術

V049 結構工程師

G869 結直腸外科

G316 解放軍護理雜志

A121 解放軍理工大學學報自然科學版

G295 解放軍藥學學報

G048 解放軍醫學雜志

G671 解放軍醫藥雜志

G315 解放軍醫院管理雜志

G961 解放軍預防醫學雜志

G507 解剖科學進展

G049 解剖學報

G358 解剖學研究

G050 解剖學雜志

G886 介入放射學雜志

N048 金剛石與磨料磨具工程

M051 金屬功能材料

K022 金屬礦山

N083 金屬熱處理

M012 金屬學報

E599 經濟地理

H266 經濟林研究

N749 精密制造與自動化

G953 精神醫學雜志

T102 精細化工

T955 精細化工中間體

T542 精細石油化工

G677 頸腰痛雜志

Z553 凈水技術

G553 局解手術學雜志

T512 聚氨酯工業

R016 絕緣材料

G052 軍事醫學

J056 軍械工程學院學報

G187 軍醫進修學院學報

F018 菌物學報

M018 勘察科學技術

A645 科技導報

S812 科技管理研究

R588 科技進步與對策

A083 科技通報

W027 科技與法律

A537 科學技術與工程

A075 科學通報

W514 科學學研究

篇(5)

關鍵詞：空調系統 節能

中圖分類號: TU831 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2011)12-0018-02

隨著社會的發展，公眾對舒適生活的需求，空調系統在整個建筑行業中設計更加重要，系統的復雜化和龐大化導致空調系統在整個建筑能耗中的比重越來越大。針對國家倡導的節能減排，在本方案中探討了北方地區空調系統采用不同的節能措施和自動控制策略，對整個智能建筑運行情況有很大的影響。并提出實際中建筑節能的實現。針對酒店的空間面積大，冷負荷的變化大，采用了“主動節能”的控制策略。

由于建筑物中空調系統絕大部分不會處于滿負荷工作，冷水機組不用總是滿載運行。末端用戶如能具有很好的冷量控制，使得冷水機組的產冷量與用戶的需要相匹配，就可以通過調節主機運行，提高其制冷效率，達到冷凍水泵、冷卻水泵節能效果。如果末端用戶采用變水量時，冷凍水系統可以根據新的運行工況提供新的水量，通過減少流量供應和調節閥的節流損失，同時控制水泵在效率最高點運行。在多臺并聯冷水機組運行時，盡量使機組處于滿載狀態運行是節能的重要措施之一?？梢酝ㄟ^臺數控制使冷水機組提供的制冷能力與用戶所需的制冷量相適應。因此，在空調系統運行過程中，通過實時檢測、判斷用戶制冷量需求來確定投入運行主機臺數以實現臺數控制。

進行臺數控制的優化策略為：第一，控制系統冷凍水的總流量始終保持在恰好滿足系統負荷要求的水平；第二，根據系統的負荷量和當前冷水機組供應能力的差值，決定下一次啟停的時間。原則上應該選擇能夠滿足同時負荷需要，且最接近系統需求值的工作方式。控制的關鍵在于在調試中找出最佳的啟停切換點，還要在運行臺數控制的程序中，使冷水機組處于最佳工作效率點周圍。其實際負荷計算方法如下：

根據實際負荷的需要調節機組的運行，計算方法為：設冷凍水供水溫度(t1)，冷凍水回水溫度(t2)和流量(G)，瞬時負荷為Q，Cp為水的比熱。

負荷

優化設備啟停時間也很重要，控制系統可以根據室外溫度、系統容量、建筑物特性來優化啟停時間，最大限度的減少運行時間。在首先保證機組最大效率運行的前提下，實現多臺冷水機組在部分負荷條件下的最優化時間運行。

冷源系統經常性的處于部分負荷情況下，使得變流量調節變得十分重要。水泵的能耗，可占空調系統總能耗的10%～20%，采用變流量調節系統，就可使水泵能耗根據流量的增減而增減，從而達到顯著的節能效益與經濟效益。冷卻水的設定溫度如高于設定值時，控制冷卻塔閥門開啟，關閉旁通閥，冷卻塔風機隨即開始運行。如冷卻水溫度降到某一設定值，控制風機進入低速運行。如果冷卻水溫度繼續下降，降到某一設定值時，就必須關閉風機，通過旁通閥調節使水溫保持在可接收的限度。

由于空調系統在整個建筑中能耗巨大，所以控制設計目標放在了節能減排上。除了避免在處理空氣過程中冷熱量抵消還應該能提供良好的可控性。在自動控制系統中可通過采取工況分區、自動轉換、燴值控制、變風量控制、變設定值與變新回風等多種節能控制手段來實現節能優化控制。同時滿足控制需求和最佳節能。這樣就要求系統集成設計的特點應通過集中監測與科學管理來提高效益，加強協調控制，力爭全面節能。一般通過以下典型做法：

第一是通過空氣的預冷和預熱。通過樓宇自控系統可對空調設備設定最佳啟停時間縮短不必要的空調設備運行時間。例如多數辦公與商場等建筑物夜晚是不需要開空調的，可以通過提前提前對建筑進行預冷和預熱來保證工作開始時室內環境的舒適。同時因為溫度是慣性很大的被控參數，在下午可以通過提前關閉空調，使室內溫度在一段時間內緩慢降低來達到節能減排。在預冷、預熱時，一定要關閉室外新風風閥可以減少獲取新風而帶來的能量消耗。

第二可采用全熱式交換器。室內新氣為夏季供冷、冬季供暖，而排出的空氣溫濕度與室內空氣是相同的，可以通過全熱式交換器來進行排出空氣與新風的熱交換來減少新風的熱處理量。

第三是按需供冷。在滿足用戶對冷量的需求的前提下，可對冷源系統實行節能控制。利用網絡控制技術，對末端設備、冷水用戶和冷源進行監控，發現冷需求和用冷時間請求是呈鏈狀傳遞。

如圖所示為一變風量空調系統的監測與自動化控制原理圖。(如圖1)

在空調監控系統實際設計中，要充分考慮到建筑物的實際情況特點和大廈的空調方式以及負荷特點，來采取對應的節能措施，以實現真正意義上節能減排。

本方案中的空調設計：(1)空調水系統：本工程為兩管制變水量系統。建筑主體水系統分為兩部分，第一部分為1～4層，第二部分為5～23層，均接自制冷機房分水缸，水系統定壓、補水由制冷機房解決。(2)空調風系統：新風由各層百葉窗引入，本工程客房、辦公、包間采用風機盤管加新風系統，另外大會議室、大堂采用熱回收式新風處理機加風機盤管加排風，多功能廳采用吊頂式空調機組加熱回收式新風處理機加排風。(3)消防中心設分體式空調、電梯機房設分體式空調。

本方案中自控的實現：工程中采用了美國艾頓系統，具體控制內容為：制冷系統采用一次泵變流量系統?？照{機組和新風機組冷水回水管上設動態平衡電動雙通調節閥，通過調節表冷器的過水量以控制室溫或新風機組送風溫度。風機盤管設三速開關，且由室溫控制器控制回水管上的雙通閥開度，以調節進入風機盤管水量?？照{機組、冷水機組、風機盤管上雙通水閥均與風機做聯鎖控制。同時冬季空調機組、新風機組停機時，雙通水閥應保留5%開度，以防加熱器凍裂。冷熱源、空調系統、通風系統采用集散式直接數字控制系統（DDC系統)微機控制中心設在制冷機房控制室內。

參考文獻

[1]李忠意.基于能量的中央空調節能控制系統開發[D].山東大學碩士學位論文,2009.5.

[2]王孟.基于現場總線的樓與自動化系統的節能設計與集成研究[D].西華大學,2006.

篇(6)

關鍵詞：中央空調；節能技術

中圖分類號：S210文獻標識碼： A

引言

近年來，伴隨著人們追求更高的物質文化生活水平，要求創造舒適而健康的室內空氣環境，中央空調勢必成為21世紀健康環境不可或缺的重要組成部分之一。但中央空調系統運行耗能很大，在某些工業發達國家，供暖和空調系統的能源消耗約占國家總能源消耗的1/3。因此，提高空調系統的能源利用效率已成為空調工程技術的一項重要課題。為了降低空調系統的能耗，在世界能源日益緊張、環境保護日益重要的今天，探討空調系統的節能環保問題意義重大。

一、中央空調的特點

1、對象特性

不同的被控對象,在相同的干擾作用下,被控量隨時間的變化過程也不同?？照{自控系統的任務就是克服這些干擾因素,維持空調房間一定的溫、濕度和空氣品質。但溫、濕度的控制效果不僅取決于自控系統,更是取決于空調系統的合理性及空調的對象特性。

2、溫濕度相關性

多數情況下，空調控制主要是對空調房間內溫度和濕度的控制,這兩個參數常常是在一個調節對象里同時進行調節的兩個被調量，且這兩個參數在調節過程中又相互影響。

3、干擾性

空調系統運行中,由于氣溫、太陽輻射、風、晴、雨、雪等外部條件和空調房間中設備、投入運行的多少,以及人員的增減等內部條件的變化,都會干擾空調系統的運行。

4、整體控制性

空調自動控制系統一般是以空調房間內的空氣溫度和相對濕度控制為中心,通過工況轉換與空氣處理過程每個環節緊密聯系在一起的整體控制系統?？照{系統中空氣處理設備的啟停都要根據系統的工作程序,按照有關的操作規程進行,處理過程的各個參數調節及聯鎖控制都是與室內溫、濕度密切相關的。

5、多工況運行及轉換控制

由于空調系統是在全年的室內外條件變化下,按照一定的運行方式(即工況)進行調節的。同時在內外條件發生顯著變化時要改變運行調節方式,即進行運行工況的轉換。

二、中央空調系統節能的意義

1、建筑節能法規要求空調系統降低能耗

長期以來，當季節變化、晝夜溫差變化、溫室效應和空調實際使用工況發生變化時，中央空調系統在傳統的運行模式下，能源浪費很大。就我國情況而言，現代建筑中采用中央空調的民用、公用及商用建筑，中央空調能耗約占整個建筑總能耗的50％左右，商場和綜合大樓等的能耗甚至可能高達60％以上。我國屬能源消耗大國，能源有限，利用率不高且依賴性強。近年來能源短缺的現實迫使國家把公共建筑節能提升到戰略高度，相應制定了節約能源法，對公共建筑能耗國家實施國家節能標準。

2、產業辦公樓宇的發展對空調系統節能提出了更高的要求

現階段，產業辦公樓從發展初期的以“產權式商鋪”為主要銷售模式逐漸被經營持有型物業所取代，從投資者的經濟效益來說，過去一段時間由于利潤的實現，產業辦公樓多以出售為主，受短期利益的驅動，往往只追求建設階段的低成本和銷售時的高收益，對后期實際使用階段的效果和運營成本很少考慮，后期往往中央空調系統效率低、能耗大。而目前越來越多的項目——主要為商業辦公地產，以持有物業持續經營為主要贏利模式，這勢必使投資者及發展商從一開始就關注能耗問題?，F階段我國中央空調能耗現狀概述我國現階段中央空調系統的應用中，更多的關注的是空調系統溫濕度控制效果及空氣品質控制效果，往往忽略了空調系統的能耗情況。

三、中央空調節能環保技術

1、太陽能空調

太陽能是一種可持續利用的清潔能源。利用太陽能供熱與制冷是近年來國內外新能源研究領域的熱點課題。利用太陽能真空集熱管與溴化鋰雙效吸收式制冷技術的有機結合，形成夏季制冷、冬季供熱和全年生活熱水供應的空調熱水機組，做到一機多用，從而可以顯著提高太陽能空調系統的利用率和經濟性。

太陽能空調熱水系統的優點：季節適應性好。太陽能空調系統的制冷能力是隨著太陽輻射能量的增加而增大的，這正好與夏季人們對空調的迫切要求相匹配；太陽能吸收式空調熱水系統以不含氟氯烴化合物的溴化鋰為工作介質，無臭、無毒，減少了溫室氣體的排放量，有利于環境保護。

2、變頻空調系統

變頻空調是指采用變頻原理得到可變化交流電源來控制壓縮機的轉速，從而根據需要控制空調器的輸出能力。在中央空調系統中目前運行使用的大部分空調輸送系統，大都按傳統方法設計運行，即根據空調的最大負荷設計水系統和風系統，而空調系統大部分時間處于部分負荷狀態，一般水系統通過閥門節流，風系統通過再加熱等措施以適應部分負荷運行的需要，而采用此種調節方式能量浪費嚴重。有資料統計表明，此類調節方式中，定速泵和風機所耗電能有60％一70％消耗于調節閥、節流控制壓降等處，因此改變空調輸送系統的流量調節方式，節能潛力巨大，而變頻調速技術的發展成熟，可將其應用于空調輸送系統中，當空調負荷下降時，通過變頻裝置調節水泵(風機)的轉速，從而減少水(風)量，節省電機的耗電量，達到節能目的。

3、智能控制技術

智能控制技術是自動化技術發展到高級階段的產物，融合了控制技術、信息技術和人工智能等多種技術，包括模糊控制技術和神經網絡控制技術等。對于現代空調日益復雜的系統，傳統控制技術難以實現精確、可靠且有效的控制，智能控制技術因此應運而生。

（1）模糊控制技術

模糊控制是模糊數學、人工智能和計算機科學等多種學科相互滲透而產生的一種具有很強理論性的控制技術。模糊控制系統的理論基礎是模糊集合論、模糊邏輯推理規則和模糊語言變量，計算機控制技術是其系統的主要實現形式，其核心為智能模糊語言控制器。這種控制系統具有智能性和自學習性，并且并不需要建立精確的系統數學模型，適用于復雜的系統和過程。目前模糊控制已經在中央空調的定風量空調系統和變風量空調系統中得到了應用。

利用模糊控制技術對空調回風溫度和濕度進行自動調節，可以受到不錯的節能效果。利用溫度傳感器將測得的回風溫度信號輸入到模糊語言控制器中，并與給定值進行比較，根據比較結果自動調節回水調節閥的開度，以實現控制冷凍水流量的目的，從而使室內溫度穩定在設定值。對于這個自動控制系統，新風溫度的變化是系統的一個干擾量，為了提高系統的控制精確性，可以將新風溫度傳感器的信號作為一個反饋信號加入到系統中。采用模糊控制的回風濕度自動控制系統與回風溫度自動控制系統工作原理相類似。

（2）神經網絡控制。神經網絡控制融合了人工神經網絡理論和系統控制理論，屬于智能控制的另一個分支。其原理是模擬人腦神經系統的工作方式，以大量簡單的處理單于相互連接，構成一種復雜的網絡。神經網絡的結構可分為輸入層、隱含層、和輸出層。在中央空調的控制系統中，采用神經網絡代替原來的控制器或辨識器，就構成了神經網絡控制系統。這種控制方式對于復雜的、不確定的系統具有良好的控制效果，整個控制系統可以獲得較高的穩定性和動靜態性能。并且對于變化的環境有著良好的適應性?；谶@些優秀的性能，神經網絡控制技術在中央空調的控制系統中也得到較多的應用。

結束語

我國的建筑施工中的中央空調的施工建設已經取得了長足地發展，節能環保技術成為施工技術中控制的重點，同樣的現今我國的很多的施工建設都是和節能相關聯，我國的科學家也在不斷地研究和探索節能的新理念，相信我國的中央空調的建設施工會更好的實現節能和環保這兩個目標。

參考文獻

[1]譚胤.張德源智能中央空調節能系統設計實現[期刊論文]-工業控制計算機2013.

篇(7)

Abstract: From the application of modern energy and environmental pollution, modern hvac system of energy saving and sustainable development, traditional hotel hvac systems and its existing problems the three aspects, for the surface of the water source &heat pump water system, based on the requirements of the Guilin star hotels climate, the analysis of water resources conditions, the system of Guilin star hotels, and the practicability of the surface of the water source &heat pump Ronghu hotel application form of the actual research. Finally, from air-conditioning load analysis, initial investment analysis, system analysis, and the investment capital is recovered freight analysis from four aspects to popularize the water source &heat pump star-rated hotel of feasibility analysis.

關鍵詞:地表水源熱泵;星級賓館;節能;減排;可行性

Key words: surface water pump;star-rated hotels;energy-saving;emissions;feasibility

中圖分類號:TK01+8 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)20-0101-03

1調研的背景及意義

目前我國的建筑能耗不斷增加,占據社會總能耗的27%以上,且其總量呈逐年上升趨勢。其中2/3為暖通空調系統所消耗。根據暖通空調行業的研究成果,如果采取相應的節能技術,使現有空調系統節能20%～50%,是完全可能的。從可持續發展的角度看,利用可再生能源及提高能源利用效率是降低建筑能耗的根本途徑,熱泵技術的開發滿足了節約與環保的雙重要求,而其中的水源熱泵技術更是具有巨大的發展潛力,豐富的地表水和地下水以及生活污水都可以用作水源熱泵機組的冷熱源。因此,大力發展水源熱泵技術對空調節能具有非常大的現實意義。在我國南方地區,常見的采暖方式很多,但從其使用能源的過程來看,過程可以簡單的概括為:夏天采用冷卻塔+水冷空調主機+末端空調設備實現制冷,全年生活熱水及冬季供暖,采用燃油鍋爐或者電加熱鍋爐,這種傳統的供暖模式在長期運行中,發現存在以下一些問題:①能源利用率低。②高位能(如煤、燃氣、油、電等)的使用不合理。③傳統供暖方式對環境的影響。④常見的供暖模式設備利用率低,初投資大。

綜上所述,現有常規的供暖模式是一種“熱源消耗高位能源、向建筑物室內提供低溫的熱量、向環境排放廢物(如廢熱、廢氣、廢渣等)的單向性的模式。這種供暖模式既耗能又污染環境。而熱泵是一種利用高位能使熱量從低位熱源流向高位熱源的節能裝置,它雖然會消耗一定的高位能,但理論上供給用戶的卻是消耗的高位能和吸取的低位能的總和。

水源熱泵技術以其無污染、效能高、運行穩定、一機多用、利用可再生能源等特點已被世界各地廣泛應用。在國家日益重視建筑節能的今天,水源熱泵空調系統有著巨大的節能潛力和廣闊的應用前景。而地表水源熱泵系統的適用性與地區的地表水量、水溫、水質以及室外氣候條件有關,水源熱泵系統對水源系統的要求是:水量充足、水溫適度、水質適宜、供水穩定。水源熱泵理論上可以利用一切的水資源,其實在實際工程中,不同的水資源利用的成本差異是相當大的。所以在不同的地區是否有合適的水源成為水源熱泵應用的一個關鍵。對于開式系統,能否尋找到合適的水源就成為使用水源熱泵的限制條件。對于開式系統而言,主要需要解決水溫,水量和清潔度的問題。

2桂林市星級賓館應用地表水源熱泵空調系統的條件分析

2.1 氣候條件桂林市地處南嶺山系的西南部,平均海拔150米,典型巖溶地貌,地處廣西壯族自治區東北部,北緯24°18″-25°41″,屬中亞熱帶季風氣候。境內氣候溫和,雨量充沛,無霜期長,光照充足,熱量豐富,夏長冬短,四季分明且雨熱基本同季。年平均氣溫為18.9 ℃。8月最熱,月平均氣溫為23℃;1月最冷,月平均氣溫15.6℃。年平均無霜期309天,年平均降雨量1949.5mm。平均蒸發量1490～1905mm。年平均相對濕度為73～79%。年平均日照時數為1670h。平均氣壓為994.9kPa。

2.2 水資源條件桂林市的水系以兩江四湖為主。兩江四湖――是桂林市中心區的漓江、桃花江、榕湖、杉湖、桂湖、木龍湖等環城水系的總稱。

漓江位于中國廣西壯族自治區南嶺山脈西南部,屬珠江水系,全長214 km,流域總面積6,050 km2,總人口約為150萬人。流域年總降水量為108億m3,年平均降水量為1 900 mm,其中蒸發量損失約為28億m3,水資源總量為80億m3。其中,地表水資源總量為71億m3 (加上跨流域引水1億m3),地下水10億m3。流域人均水資源為5 020.5 m3,地表水資源人均4 623 m3,遠遠高于全國人均水平2 700 m3/人。根據國際水資源豐富程度指標,漓江流域屬于人均水資源量豐富地區。對于漓江來說,水資源需求包括河道外國民經濟用水(包括人類生存、發展的用水)和維持水文景觀生態平衡的河道內景觀生態用水兩部分。流域河道外國民經濟用水主要集中在桂林城區(含)以上地段,2000年為11.51億m3,占全流域63%。流域河道外國民經濟用水為18.328億m3,僅占流域水資源總量的22.91%,可以認為流域的水資源開發仍有潛力。只要桂林在枯水季節能夠保持30 m3/s的水量,則流域的水資源的承載力是可以滿足流域經濟社會與生態的可持續發展的需要。因此,桂林城區以上段選為地表水資源平衡計算段,水資源的保證率為95%(特枯年)。

以上由2000年分月別分地段的河道外用水,預測2010年、2020年的河道外用水量。根據20年桂林水文站的流量資料分月別計算水資源供給量。

2.3小結以上分析了桂林市的水資源和氣候環境的因素以及地表水源熱泵系統對水資源的要求。桂林市的大部分星級賓館都位于兩江四湖周邊,而影響地表水源系統運行效果的重要因素主要是水量、水溫、水質和供水穩定性。漓江水容量和水質,以及溫度的范圍均滿足開式水源熱泵系統的要求。

3桂林市榕湖飯店應用水源熱泵系統調研

桂林市榕湖飯店原來在夏天時采用冷卻塔+水冷空調主機+鍋爐+末端設備實現制冷,全年供生活熱水及冬季供暖。根據榕湖飯店三面環湖的特點,設計單位于2004年初開始探討利用榕湖水的水源熱泵中央空調綜合節能系統在榕湖飯店應用的可行性。前期做了一年多的大量調查研究和試驗,進行了許多技術創新,在2006年為其設計投資興建了廣西首例地表水源熱泵系統。

改進的系統設計為兩臺熱回收雙冷凝器水源熱泵機組取代原有冷卻塔+水冷空調主機+鍋爐系統,直接利用桂林榕湖作為機組的冷熱源(未采用板換)。該機組可以在夏季空調制冷的同時利用熱回收技術免費獲得生活熱水,冬季則用一臺機組采暖,一臺機組生產生活熱水。在改造工程中還對整個機房部分做了自動化改造,大大減輕了操作和管理強度。

這套系統成功投入運行,全年為整個飯店提供空調和生活熱水,保證飯店的正常營業要求和重要的國賓接待任務。特別在2008年1月桂林遇到五十年一遇的冰凍災害,榕湖湖水溫度最低為3.5℃,在這種極端惡劣的氣候條件下,改造后的水源熱泵系統依然能平穩、高效的運行,無需任何輔助加熱設備,保證了飯店的供暖和超量的供應生活熱水,并以優質的售后服務,圓滿完成對總書記及相關領導的接待的政治任務。設計的這套系統經受了嚴峻考驗后,事實證明是完全成功的,也代表了當今地表水水源熱泵系統最先進的技術水平。設計安裝的這套新型節能環保的水源熱泵系統2006年在榕湖飯店投入運行以后,和原榕湖飯店傳統的中央空調系統相比,顯現出強大的優勢,主要表現在以下幾個方面:①節能效果顯著。與原榕湖飯店傳統中央空調相比,設計安裝的水源熱泵系統在2006年8月份投入至2007年7月,運行一年來為飯店節省空調費用1309507元,比原系統節約了49.5%,賓館住宿的利潤一般為5%,以每位客人平均消費1200元計算,這相當于每年為酒店增加了20000位客人,占全年接待人數的一半。②環保作用突出。整套系統無需鍋爐,投入運行一年就為榕湖飯店節省了257.4噸柴油,相當于節約了389噸標準煤,減少了1011噸二氧化碳、9338公斤二氧化硫、2723公斤氮氧化物的排放,環保作用突出。③降低運行維護成本。原系統由6人全職操作,2人負責維護整個系統,改進后系統實現了全自動化智能控制,只需兼職人員操作。

4桂林市星級賓館水源熱泵系統應用推廣的可行性分析

4.1 桂林市星級賓館概況桂林市的星級賓館絕大部分在桂林市兩江四湖周圍,也就是說這些處于豐富地表水資源周邊的星級賓館具有采用水源熱泵系統的環境優勢,由于桂林市兩江四湖環城水系的改造,地表水資源分布比較平均,也為水源熱泵系統的應用打下了良好的基礎。

4.2 桂林市星級賓館推廣應用水源熱泵系統的初步經濟性分析

根據我們的調查,桂林市星級賓館中有30家以上空調熱水系統設備運行已有12年以上,即將進入報廢期,基本到了設備更新階段,為水源熱泵系統的推廣提供了良好的機遇?，F以四星級桂林飯店為例進行水源熱泵系統設備分析:設計夏季制冷210天,過渡季節110天,冬季45天,空調平均運行時間為12小時,賓館平均60%負荷計,夏季和過渡季節生活熱水用量為80T/天(55℃),需換熱量為240萬大卡/天,冬季約150T/天(55℃),需總換熱量為525萬大卡/天。燃氣鍋爐效率為90%,燃氣發熱量=8500Kcal/Nm3,天燃氣按4.0元/Nm3計,電價按0.8元/kwh計,每天熱水量按80噸計。初投資分析飯店使用設備明細和估價表見表1,表2。能耗比較表見表3。水源熱泵系統與冷水機組+熱水鍋爐系統投資回收比較見表4。

由估算數據可以看出水源熱泵系統的運行費用比冷水機組+熱水鍋爐系統降低41.2%,其回收年限為0.946年,通常情況下,只要其投資回收期≤5年就可認為此系統是可以作為優選方案的。由于桂林市大部分星級賓館都位于桂林市兩江四湖周邊,具有得天獨厚的地理優勢,對于節能減排,有很好的發展空間和潛力,值得推廣。

5結論

本論文以桂林市星級賓館空調采暖耗能為調研對象,并對水源熱泵技術在桂林市星級賓館推廣可行性進行了分析。本文通過桂林市氣象局和水文提供的資料進行了統計,對桂林市星級賓館的分布分析,并結合實例進行了經濟性分析和比較,較為全面地總結了使用地表水源熱泵系統的特點。現文所得的結論總結如下:

(1)通過對桂林地區氣候條件、水資源條件、地表水源熱泵系統對水源系統要求的分析,探討該系統在桂林市星級賓館應用的可行性;通過對漓江的相關參數的研究發現:漓江江水水溫度常年都在10~25℃間波動,此種溫水作為水源熱泵系統的冷卻水相當節能。

(2)地表水源熱泵技能效果顯著。通過對榕湖賓館實例的分析,地表水源熱泵系統比普通空調熱水系統節能49.5%。

(3)環保作用突出。以榕湖飯店為例,整套系統無需鍋爐,投入運行一年就為榕湖飯店節省了257.4噸柴油,相當于節約了389噸標準煤,減少了1011噸二氧化碳、9338公斤二氧化硫、2723公斤氮氧化物的排放。如廣泛推廣到各星級賓館,每年可有效的減少對大氣環境污染的排放量。

(4)較低的運行成本和較低的建筑成本。水源熱泵系統使用壽命15年以上,供熱、生活熱水鍋爐使用壽命最多八年便要更換。水源熱泵系統由于系統簡單,運行可靠,設計實現了全自動化智能控制,只需兼職人員操作。且熱泵機組體積小占地面積小。

(5)能為酒店創造更多的價值。賓館的利潤一般為5%,要獲取更多的利潤,最有效的方式就是節能。

(6)投資回收期快。

(7)桂林市大部分星級賓館的空調熱水系統即將進入報廢期,這給水源熱泵系統提供了有利的機遇。

水源熱泵技術是一項環保節能的技術,對于社會的發展和減少環境污染的排具有明顯的優勢和成效,可以達到人與環境的雙贏。水源熱泵系統的推廣,出了技術和成本上的進一步完善外,還需要政府進一步完善水資源利用的相關法律法規,使技術在運用上做到有法可依,有章可循。

參考文獻:

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[3]喻澤斌,龍騰銳,石煉,王敦球.漓江水資源調查與水量調節研究[J].重慶大學學報,2004.