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電能作為重要的能源，很大程度上的支撐著我國工業的發展以及人民的日常生活，然而，機房空調等電器的使用消耗了大量的電能，并且與可持續發展道路相悖。本文首先簡單介紹了現階段的節能方案，然后闡述了機房空調變頻節能技術的原理，最后對新型機房空調節能控制系統進行了研究，希望能夠為我國的節能減排作出貢獻。
隨著我國經濟的迅速發展，居民生活以及工業生產對電能的需求越來越大。電能緊缺問題的日漸嚴重，而現階段我國現代高層大廈飛速發展，機房空調的高耗能特點造成了諸多電能的浪費。因此，熟悉現階段的節能方案，了解機房空調變頻節能技術的原理，并對新型的機房空調節能控制系統進行研究具有十分重要的意義。
1 現階段的節能方案
一般來說，根據節能技術的原理及其不同的適用情況，目前的節能方案主要可以分為以下幾種：
（1）水（冰）蓄冷型，該節能方案的原理是在夜間把空調的冷凍水制冷并且儲存起來，白天不打開空調的主機而僅僅使用水系統循環進行制冷，其特點是避峰但是無法節電；
（2）熱交換型（余熱利用），該方案主要是利用平隔板來實現空調回風以及新風透過型全熱交換的，這種節能方案的缺點是節能的幅度比較低；
（3）通用變頻器型，該方案是利用通用變頻器來完成對水泵和風機運轉的PID控制，這種方案的局限性在于只要選定了微分時間常數TD、積分時間常數Tl和比例常數KP之后，其控制方式就已確定，無法隨受控量值變化而自動調整，進而無法達到最佳節能效果。
2 機房空調變頻節能技術的原理
2.1 機房空調及電控系統基本組成
中型的機房空調以及大型的機房空調一般都由三個部分構成：空調水管網系統、制熱/制冷站、空調末端裝置（包括新風機組，風機盤管和空調機組等）。
機房空調的變頻調速系統控制依據是：機房空調系統外部熱交換是由兩個循環水系統來實現的。循環水系統的進（出）水與回水的溫度差，是需要進行的熱交換熱量的一種反映。所以，以進（出）水與回水的溫度差為依據來實現對循環水流動速度的控制，進而控制好熱交換速度，是一種較為合理的控制方法。與此同時，還可以將循環水的進出口壓差當作控制的一種參數。
機房空調系統的耗能拖動設備主要有：冷凍泵拖動系統（主要由多臺水泵組成）；冷水機組拖動系統（即常說的機房空調主機）；風機拖動系統（該系統主要包括若干冷卻塔風機和若干室內風機）；冷卻泵拖動系統（主要由多臺水泵構成）。
機房空調的電控系統主要由冷卻水子系統、冷凍水子系統和主機系統等構成。其中冷卻水子系統和冷凍水子系統的節能潛力比較大。因為晝夜氣溫以及客流量的變化比較大，再加上每時每刻所需的熱（冷）量的變化也比較大。而電機無法調速，外界的客流量和氣溫變化不受人為控制，為滿足最大客流量的要求，冷卻風機、冷卻水泵、冷凍水泵（熱泵）都要長期在滿載荷的狀態下運行。在這種情況下容易導致壓縮機組和泵機電能的冷量浪費巨大。
2.2 機房空調變頻節能技術的基本原理
選用冷卻風機變頻子系統、冷卻泵變頻子系統、冷凍泵變頻子系統，對冷凍水及其溫度進行自動檢測，對冷卻風機、冷卻水泵、冷凍水泵（熱泵）進行自動調節，使它處在最好的運行狀態，并減少冷（熱）量在管道循環里面的浪費。
3 新型的機房空調節能控制系統
新型的機房空調節能控制系統要求能隨時跟蹤系統對負荷量進行實時變換，并調節系統中的各能耗設備的輸出功率從而順應空調負荷變化，確保主機系統從始至終的都位于優化的最佳工作點上，并且使空調系統的效率（COP值）保持為最大值。因此系統既要采用一般的變頻節能技術，還要綜合運用計算機技術、模糊控制技術、最優化控制原理，最終形成一種具備負荷隨動跟蹤節能控制功能的新型的機房空調節能控制系統。
3.1 新型的機房空調節能系統的簡介
新型的機房空調節能系統是以變頻控制為基礎，利用模糊控制、最優化的控制原理等現代化的控制理論技術，并結合機電一體化技術以及當代計算機技術的一個智能化控制系統。它能夠以空調末端的負荷變化以及空調的主機運行工況為依據，對機房空調的水系統參數（壓力、流量、溫度等）進行自動完整采樣和控制，進而使系統的冷媒流量隨負荷變化而變化，與此同時對主機的運行環境進行優化，最終大幅度的降低能耗。
3.2 負荷隨動跟蹤節能控制技術
對機房空調的各部分進行全面的控制，并且利用系統集成技術把各控制子系統在邏輯上、功能上和物理上互相連接起來，使它們能夠實現信息綜合以及彼此之間的資源共享，進而在同一個計算機平臺上實現集中控制以及統一管理。此外，還要以制冷工作的參數變化以及系統運行工況為依據，利用模糊控制器來動態調整空調系統運行的參數，保證空調主機從始至終處在最佳工作點上，并使主機保持高的熱轉換效率。
3.3 機房空調的管理專家系統
新型的機房空調節能系統是一個集成大系統，應該以其規模大小為依據配置相應規模的成套設備進行控制。為方便用戶對系統運行狀況進行實時監控，基于組態軟件技術和系統集成技術的機房空調管理專家系統能夠勝任該工作。一般來說，機房空調管理專家系統由以下幾個子系統構成：
（1）系統組態：以用戶的規模大小和需求為依據對系統的控制對象規模和連接方式進行靈活配置。
（2）運行策略：以用戶特點及需求為依據選擇最好的運行策略，其中包括聯動控制對象、服務質量控制、系統控制模式等。
（3）狀態監控：全面采集運行參數，并利用圖形化的組態軟件全面、動態、實時、形象地對系統運行狀態進行監視與控制，其中包括閥門系統、一次冷溫水系統、主機系統、二次冷溫水系統、冷卻塔系統、冷卻水系統、器件系統等。
（4）數據分析：對系統運行主要參數進行記錄、統計和分析，并且將其提供給用戶作為用戶的決策判斷依據，其中包括電耗累計值、能耗曲線、主機效率曲線、故障記錄、操作記錄、等。
（5）系統管理：用來給系統及企業管理者提供管理平臺和信息平臺。
安裝了機房空調管理專家系統之后，不僅僅操作人員可以在計算機上面實時監控冷凍水泵機組、冷水機組、冷卻水泵機組、樓層風柜、冷卻水塔、新風機、排風機、送風機等工作狀態，樓宇內外環境濕度、溫度、空氣品質、樓層溫度等上百個工藝參數，以降低設備運行盲目性，且大廈的管理人員還能夠利用計算機網絡實時監控整個機房空調系統運行狀況，提升樓宇管理的水平。機房空調的管理專家系統可以把整個機房空調系統設備的運行狀態、工藝參數以及故障報警無限期的保存下來并打印，方便管理人員查閱，還可以對空調設備的累計運行時間進行自動記錄，為設備的檢修提供依據。
4 結語
堅持走可持續發展的道路，必須重視節能減排的問題。新型機房空調節能控制系統是基于變頻技術，并且結合最優化控制、模糊控制、現代化的計算機技術以及專用管理專家系統軟件，成為了機房空調系統節能控制領域發展的趨勢。新型機房空調節能控制系統的推廣既能夠給企業帶來的經濟效益又能夠給企業帶來社會效益，而且符合我國科學發展觀的理念。因此相關單位和企業應當大力使用該系統，促進我國節能減排事業的發展。