1 概述
舒適性中央空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑物中的重要設(shè)施，同時(shí)也是能耗最大的設(shè)施之一，它能夠改善和提高建筑物內(nèi)部的環(huán)境質(zhì)量，營(yíng)造舒適宜人的生活和工作環(huán)境，但同時(shí)也帶來了巨大的能源消耗，大大增加了建筑物的運(yùn)營(yíng)成本。
在建筑物的設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)過程中，如何在保障建筑物內(nèi)部環(huán)境質(zhì)量的前提下，降低空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗，提高能耗利用效率，從而提高空調(diào)系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，是建筑物設(shè)計(jì)者和管理者需要考慮的一個(gè)重要問題。
2 建筑空調(diào)節(jié)能控制整體解決方案
2.1 建筑物空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成
建筑物中央空調(diào)系統(tǒng)通常由冷熱源制備站、冷（熱）水輸配管網(wǎng)、空氣處理設(shè)備及輸配風(fēng)道等構(gòu)成。
2.2 設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程中可能遇到的問題
1) 在機(jī)房
大量的能量消耗，運(yùn)營(yíng)成本高：空調(diào)能耗主要集中在冷（熱）源制備站內(nèi)，空調(diào)主機(jī)、冷凍（熱）水泵、冷卻泵等大功率設(shè)備是主要的耗能設(shè)備 。
2) 在冷凍（熱）水輸配管路上
在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，冷熱量分配失調(diào)是最常見的問題，盡管各個(gè)區(qū)域的水系統(tǒng)環(huán)路可以采用同程式系統(tǒng)，但負(fù)荷性質(zhì)的不同及其變化仍會(huì)造成各環(huán)路之間存在阻力不平衡的問題 。由于系統(tǒng)冷（熱）量分配不均，造成某些區(qū)域（環(huán)路）空調(diào)效果不好，出現(xiàn)過冷或過熱情況，引起空調(diào)用戶投訴，同時(shí)造成大量的能量浪費(fèi)。
3) 在空氣處理環(huán)節(jié)上
在空氣處理環(huán)節(jié)上存在著監(jiān)控是否合理、全面？送風(fēng)量、水量、新風(fēng)回風(fēng)混合比等參量的調(diào)節(jié)能否及時(shí)跟隨需求端的變化等諸多問題。
2.3 空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制解決方案解析
2.3.1 冷熱源機(jī)房節(jié)能控制系統(tǒng)
冷熱源機(jī)房節(jié)能控制產(chǎn)品可選用匯通華城公司的BKS2008中央空調(diào)能源管理系統(tǒng)、BKS600中央空調(diào)管理專家系統(tǒng)產(chǎn)品。
1) BKS2008中央空調(diào)能源管理系統(tǒng)
BKS2008全面采集影響中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的各種變量，傳送至模糊控制器，模糊控制器依據(jù)模糊推理規(guī)則及系統(tǒng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，推算出系統(tǒng)該時(shí)刻所需的冷量（或熱量）及系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，并利用現(xiàn)代變頻技術(shù)，自動(dòng)控制水泵的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)空調(diào)水系統(tǒng)的循環(huán)流量，保證中央空調(diào)系統(tǒng)在各種負(fù)荷條件下，均處于最佳工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)綜合優(yōu)化節(jié)能。其主要應(yīng)用于中央空調(diào)系統(tǒng)的前段設(shè)備控制，包括空調(diào)制冷主機(jī)、冷凍（溫）水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)?？蓪?shí)現(xiàn)：主機(jī)節(jié)能10%～30%；水泵、風(fēng)機(jī)節(jié)能60%～80%；中央空調(diào)系統(tǒng)綜合節(jié)能20%～40%。
2) BKS600中央空調(diào)管理專家系統(tǒng)產(chǎn)品
BKS600可廣泛應(yīng)用于電子、化纖、紡織、印刷、卷煙、制藥、化工、冶金等工業(yè)企業(yè)的工藝性空調(diào)。可實(shí)現(xiàn)主機(jī)節(jié)能10％～30％；水泵、風(fēng)機(jī)節(jié)能60％～80％，中央空調(diào)系統(tǒng)綜合節(jié)能20％～40％ 。
BKS系列產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)如下：
1) 系統(tǒng)性：全面冷熱源主機(jī)、冷熱水泵、冷卻水泵、冷卻風(fēng)機(jī)等納入系統(tǒng)控制范圍，以降低冷熱源機(jī)房的整體能耗作為目標(biāo)。
2) 負(fù)荷預(yù)測(cè)控制專利技術(shù)：對(duì)空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，根據(jù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)序列、系統(tǒng)特性及循環(huán)周期，采用模糊預(yù)測(cè)算法計(jì)算出空調(diào)主機(jī)的輸出負(fù)荷，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，達(dá)到冷凍水回水溫度的精確控制，在保證服務(wù)質(zhì)量的前提下，最大限度的利用溫差空間，降低水泵能耗。
3) 系統(tǒng)優(yōu)化控制技術(shù)
通常，制冷系統(tǒng)COP與負(fù)荷、TS 的關(guān)系
4) 友好、直觀的人機(jī)接口和豐富的功能
5) 開放性和兼容性
開放的符合OPC 、BACNET/IP 的軟件接口和BA 接口箱（硬件接口），具有良好的開放性、兼容性和集成性，以滿足用戶建筑物的自動(dòng)化管理需求。
6) 集電氣、控制為一體的成套設(shè)備——專業(yè)間的接口協(xié)調(diào)不再?gòu)?fù)雜
7) 出廠前仿真調(diào)試——充分為控制系統(tǒng)的成功實(shí)施提供保障
根據(jù)采用BKS產(chǎn)品的600余個(gè)項(xiàng)目運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)，冷熱源系統(tǒng)（含空調(diào)主機(jī)、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻風(fēng)機(jī)等）節(jié)能率為29.58%。
2.3.2 管網(wǎng)冷熱量分配控制產(chǎn)品
SH900 水力平衡動(dòng)態(tài)自適應(yīng)控制系統(tǒng)軟件的技術(shù)特點(diǎn)如下：
1) 基于能量分配平衡的動(dòng)態(tài)水力平衡調(diào)控技術(shù)：根據(jù)各個(gè)分支環(huán)路負(fù)荷變化的差異，對(duì)各個(gè)供冷區(qū)域冷凍水流量的分配比例進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，以保證各區(qū)域（或支路）的能量平衡和制冷效果平衡，同時(shí)為降低冷凍水運(yùn)載能耗挖掘更大的節(jié)能空間。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖5。
圖5 SH900水力平衡動(dòng)態(tài)自適應(yīng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
2) 提供了對(duì)分支環(huán)路的控制措施，可針對(duì)任意時(shí)間點(diǎn)，對(duì)環(huán)路參數(shù)進(jìn)行配置，從而實(shí)現(xiàn)特定的靈活控制。
3) 可對(duì)分支環(huán)路的能量等相關(guān)參數(shù)監(jiān)視。
2.3.3 空氣處理控制產(chǎn)品
空氣處理控制產(chǎn)品，典型的產(chǎn)品有SWI-900 送排風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)、SWII-900 均衡送風(fēng)控制系統(tǒng)。
SW系列控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)如下：
1) 全面的監(jiān)控：可實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)成空氣處理系統(tǒng)的各種設(shè)備（包括新風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥、水閥）及相關(guān)參數(shù)的控制和調(diào)節(jié)。
2) 集電氣、控制為一體的成套設(shè)備——專業(yè)間的接口協(xié)調(diào)不再?gòu)?fù)雜
3) 出廠前仿真調(diào)試——充分為控制系統(tǒng)的成功實(shí)施提供保障
4) 按區(qū)域空調(diào)運(yùn)行狀況進(jìn)行節(jié)能控制
2.3.4 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備及能源管理軟件平臺(tái)
CASSP900空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備及能源管理軟件平臺(tái)，無縫集成了機(jī)房、管網(wǎng)、空氣處理等各個(gè)環(huán)節(jié)上的控制子系統(tǒng)，在平臺(tái)上，系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)、能源耗費(fèi)、能源效率等信息一覽無余。管理平臺(tái)架構(gòu)圖見圖6，該平臺(tái)可在控制終端對(duì)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)上的子系統(tǒng)如前面所介紹的冷（熱）源機(jī)房節(jié)能控制系統(tǒng)、送排風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)、水力平衡動(dòng)態(tài)自適應(yīng)控制系統(tǒng)等按子系統(tǒng)對(duì)象組態(tài)方式集成，快速便捷；采用可組態(tài)的全局事件處理控制策略，監(jiān)視界面以流程圖的形式，直觀生動(dòng)；可對(duì)各種參數(shù)、動(dòng)作進(jìn)行記錄，生成豐富的報(bào)表、曲線；便于管理，可隨時(shí)提供對(duì)各種設(shè)備、器件的生產(chǎn)、供貨、技術(shù)服務(wù)等相關(guān)靜態(tài)信息的查詢，并可發(fā)出定檢提示、維護(hù)提示。
3 結(jié)束語
匯通華城自主研究開發(fā)的BKS800、BKS2003、BKS2008、BKS600等6代BKS系列中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于酒店、寫字樓、商場(chǎng)、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、娛樂場(chǎng)所等大型公共建筑物中的舒適性空調(diào)，以及電子、化纖、紡織、印刷、卷煙、制藥等工業(yè)企業(yè)的工藝性空調(diào)，可實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能20%～40%。具體應(yīng)用案例有：全國(guó)政協(xié)辦公大樓、國(guó)家稅務(wù)總局辦公大樓、廣州中信廣場(chǎng)、深圳中興通訊、上海市紅房子?jì)D產(chǎn)科醫(yī)院、上海新錦江酒店、澳門金龍酒店等800多個(gè)項(xiàng)目，平均節(jié)能率29.58%，每年節(jié)省電能約4.8億度。
舒適性中央空調(diào)系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑物中的重要設(shè)施，同時(shí)也是能耗最大的設(shè)施之一，它能夠改善和提高建筑物內(nèi)部的環(huán)境質(zhì)量，營(yíng)造舒適宜人的生活和工作環(huán)境，但同時(shí)也帶來了巨大的能源消耗，大大增加了建筑物的運(yùn)營(yíng)成本。
在建筑物的設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)過程中，如何在保障建筑物內(nèi)部環(huán)境質(zhì)量的前提下，降低空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗，提高能耗利用效率，從而提高空調(diào)系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，是建筑物設(shè)計(jì)者和管理者需要考慮的一個(gè)重要問題。
2 建筑空調(diào)節(jié)能控制整體解決方案
2.1 建筑物空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成
建筑物中央空調(diào)系統(tǒng)通常由冷熱源制備站、冷（熱）水輸配管網(wǎng)、空氣處理設(shè)備及輸配風(fēng)道等構(gòu)成。
2.2 設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程中可能遇到的問題
1) 在機(jī)房
大量的能量消耗，運(yùn)營(yíng)成本高：空調(diào)能耗主要集中在冷（熱）源制備站內(nèi)，空調(diào)主機(jī)、冷凍（熱）水泵、冷卻泵等大功率設(shè)備是主要的耗能設(shè)備 。
2) 在冷凍（熱）水輸配管路上
在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，冷熱量分配失調(diào)是最常見的問題，盡管各個(gè)區(qū)域的水系統(tǒng)環(huán)路可以采用同程式系統(tǒng)，但負(fù)荷性質(zhì)的不同及其變化仍會(huì)造成各環(huán)路之間存在阻力不平衡的問題 。由于系統(tǒng)冷（熱）量分配不均，造成某些區(qū)域（環(huán)路）空調(diào)效果不好，出現(xiàn)過冷或過熱情況，引起空調(diào)用戶投訴，同時(shí)造成大量的能量浪費(fèi)。
3) 在空氣處理環(huán)節(jié)上
在空氣處理環(huán)節(jié)上存在著監(jiān)控是否合理、全面？送風(fēng)量、水量、新風(fēng)回風(fēng)混合比等參量的調(diào)節(jié)能否及時(shí)跟隨需求端的變化等諸多問題。
2.3 空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制解決方案解析
2.3.1 冷熱源機(jī)房節(jié)能控制系統(tǒng)
冷熱源機(jī)房節(jié)能控制產(chǎn)品可選用匯通華城公司的BKS2008中央空調(diào)能源管理系統(tǒng)、BKS600中央空調(diào)管理專家系統(tǒng)產(chǎn)品。
1) BKS2008中央空調(diào)能源管理系統(tǒng)
BKS2008全面采集影響中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的各種變量，傳送至模糊控制器，模糊控制器依據(jù)模糊推理規(guī)則及系統(tǒng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，推算出系統(tǒng)該時(shí)刻所需的冷量（或熱量）及系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，并利用現(xiàn)代變頻技術(shù)，自動(dòng)控制水泵的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)空調(diào)水系統(tǒng)的循環(huán)流量，保證中央空調(diào)系統(tǒng)在各種負(fù)荷條件下，均處于最佳工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)綜合優(yōu)化節(jié)能。其主要應(yīng)用于中央空調(diào)系統(tǒng)的前段設(shè)備控制，包括空調(diào)制冷主機(jī)、冷凍（溫）水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)?？蓪?shí)現(xiàn)：主機(jī)節(jié)能10%～30%；水泵、風(fēng)機(jī)節(jié)能60%～80%；中央空調(diào)系統(tǒng)綜合節(jié)能20%～40%。
2) BKS600中央空調(diào)管理專家系統(tǒng)產(chǎn)品
BKS600可廣泛應(yīng)用于電子、化纖、紡織、印刷、卷煙、制藥、化工、冶金等工業(yè)企業(yè)的工藝性空調(diào)。可實(shí)現(xiàn)主機(jī)節(jié)能10％～30％；水泵、風(fēng)機(jī)節(jié)能60％～80％，中央空調(diào)系統(tǒng)綜合節(jié)能20％～40％ 。
BKS系列產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)如下：
1) 系統(tǒng)性：全面冷熱源主機(jī)、冷熱水泵、冷卻水泵、冷卻風(fēng)機(jī)等納入系統(tǒng)控制范圍，以降低冷熱源機(jī)房的整體能耗作為目標(biāo)。
2) 負(fù)荷預(yù)測(cè)控制專利技術(shù)：對(duì)空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，根據(jù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)序列、系統(tǒng)特性及循環(huán)周期，采用模糊預(yù)測(cè)算法計(jì)算出空調(diào)主機(jī)的輸出負(fù)荷，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，達(dá)到冷凍水回水溫度的精確控制，在保證服務(wù)質(zhì)量的前提下，最大限度的利用溫差空間，降低水泵能耗。
3) 系統(tǒng)優(yōu)化控制技術(shù)
通常，制冷系統(tǒng)COP與負(fù)荷、TS 的關(guān)系
4) 友好、直觀的人機(jī)接口和豐富的功能
5) 開放性和兼容性
開放的符合OPC 、BACNET/IP 的軟件接口和BA 接口箱（硬件接口），具有良好的開放性、兼容性和集成性，以滿足用戶建筑物的自動(dòng)化管理需求。
6) 集電氣、控制為一體的成套設(shè)備——專業(yè)間的接口協(xié)調(diào)不再?gòu)?fù)雜
7) 出廠前仿真調(diào)試——充分為控制系統(tǒng)的成功實(shí)施提供保障
根據(jù)采用BKS產(chǎn)品的600余個(gè)項(xiàng)目運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)，冷熱源系統(tǒng)（含空調(diào)主機(jī)、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻風(fēng)機(jī)等）節(jié)能率為29.58%。
2.3.2 管網(wǎng)冷熱量分配控制產(chǎn)品
SH900 水力平衡動(dòng)態(tài)自適應(yīng)控制系統(tǒng)軟件的技術(shù)特點(diǎn)如下：
1) 基于能量分配平衡的動(dòng)態(tài)水力平衡調(diào)控技術(shù)：根據(jù)各個(gè)分支環(huán)路負(fù)荷變化的差異，對(duì)各個(gè)供冷區(qū)域冷凍水流量的分配比例進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，以保證各區(qū)域（或支路）的能量平衡和制冷效果平衡，同時(shí)為降低冷凍水運(yùn)載能耗挖掘更大的節(jié)能空間。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖5。
圖5 SH900水力平衡動(dòng)態(tài)自適應(yīng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
2) 提供了對(duì)分支環(huán)路的控制措施，可針對(duì)任意時(shí)間點(diǎn)，對(duì)環(huán)路參數(shù)進(jìn)行配置，從而實(shí)現(xiàn)特定的靈活控制。
3) 可對(duì)分支環(huán)路的能量等相關(guān)參數(shù)監(jiān)視。
2.3.3 空氣處理控制產(chǎn)品
空氣處理控制產(chǎn)品，典型的產(chǎn)品有SWI-900 送排風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)、SWII-900 均衡送風(fēng)控制系統(tǒng)。
SW系列控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)如下：
1) 全面的監(jiān)控：可實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)成空氣處理系統(tǒng)的各種設(shè)備（包括新風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥、水閥）及相關(guān)參數(shù)的控制和調(diào)節(jié)。
2) 集電氣、控制為一體的成套設(shè)備——專業(yè)間的接口協(xié)調(diào)不再?gòu)?fù)雜
3) 出廠前仿真調(diào)試——充分為控制系統(tǒng)的成功實(shí)施提供保障
4) 按區(qū)域空調(diào)運(yùn)行狀況進(jìn)行節(jié)能控制
2.3.4 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備及能源管理軟件平臺(tái)
CASSP900空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備及能源管理軟件平臺(tái)，無縫集成了機(jī)房、管網(wǎng)、空氣處理等各個(gè)環(huán)節(jié)上的控制子系統(tǒng)，在平臺(tái)上，系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)、能源耗費(fèi)、能源效率等信息一覽無余。管理平臺(tái)架構(gòu)圖見圖6，該平臺(tái)可在控制終端對(duì)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)上的子系統(tǒng)如前面所介紹的冷（熱）源機(jī)房節(jié)能控制系統(tǒng)、送排風(fēng)節(jié)能控制系統(tǒng)、水力平衡動(dòng)態(tài)自適應(yīng)控制系統(tǒng)等按子系統(tǒng)對(duì)象組態(tài)方式集成，快速便捷；采用可組態(tài)的全局事件處理控制策略，監(jiān)視界面以流程圖的形式，直觀生動(dòng)；可對(duì)各種參數(shù)、動(dòng)作進(jìn)行記錄，生成豐富的報(bào)表、曲線；便于管理，可隨時(shí)提供對(duì)各種設(shè)備、器件的生產(chǎn)、供貨、技術(shù)服務(wù)等相關(guān)靜態(tài)信息的查詢，并可發(fā)出定檢提示、維護(hù)提示。
3 結(jié)束語
匯通華城自主研究開發(fā)的BKS800、BKS2003、BKS2008、BKS600等6代BKS系列中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于酒店、寫字樓、商場(chǎng)、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、娛樂場(chǎng)所等大型公共建筑物中的舒適性空調(diào)，以及電子、化纖、紡織、印刷、卷煙、制藥等工業(yè)企業(yè)的工藝性空調(diào)，可實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能20%～40%。具體應(yīng)用案例有：全國(guó)政協(xié)辦公大樓、國(guó)家稅務(wù)總局辦公大樓、廣州中信廣場(chǎng)、深圳中興通訊、上海市紅房子?jì)D產(chǎn)科醫(yī)院、上海新錦江酒店、澳門金龍酒店等800多個(gè)項(xiàng)目，平均節(jié)能率29.58%，每年節(jié)省電能約4.8億度。
