隨著大型建筑的不斷出現(xiàn)和中央空調(diào)的廣泛應(yīng)用，建筑能耗大大增加，中央空調(diào)能耗占建筑能耗的一半以上。

  目前，大型公共建筑中央空調(diào)的傳統(tǒng)控制方式是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)。但由于BAS是單獨(dú)監(jiān)控每一臺中央空調(diào)設(shè)備，很難達(dá)到全局更優(yōu)的控制效果和節(jié)能更大化。因此，研究中央空調(diào)的節(jié)能具有重要的意義。在分析大型公共建筑中央空調(diào)節(jié)能控制不足的基礎(chǔ)上，針對中央空調(diào)的全局節(jié)能，提出了一種以能量為控制參數(shù)的中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制方法。從理論上闡述了該方法的節(jié)能原理，并在實(shí)踐中完成了控制系統(tǒng)的開發(fā)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和工程應(yīng)用表明，該方法有助于提高中央空調(diào)的節(jié)能效果。

  首先，根據(jù)能量守恒定律，利用冷凍站的輸出冷負(fù)荷和建筑物室內(nèi)外的溫度等數(shù)據(jù)，建立建筑物末端冷負(fù)荷的計(jì)算模型，并采用這個(gè)模型完成建筑物末端冷負(fù)荷的實(shí)時(shí)計(jì)算。提出基準(zhǔn)冷負(fù)荷概念，分析其計(jì)算方法，并作為中央空調(diào)的節(jié)能控制參數(shù)。 

  其次，結(jié)合中央空調(diào)設(shè)備的傳統(tǒng)控制方法，利用建筑末端的冷負(fù)荷和動(dòng)態(tài)能耗指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)耗能設(shè)備的單體節(jié)能控制和整體節(jié)能控制。根據(jù)冷負(fù)荷需求和水泵變流量的傳統(tǒng)控制方法(PID ),設(shè)計(jì)了冷凍水泵的控制算法，使冷凍站在滿足末端冷負(fù)荷需求的情況下，達(dá)到更低的輸出冷負(fù)荷，避免水泵超調(diào)過大和重復(fù)調(diào)節(jié)出力的現(xiàn)象。利用水泵的變流量數(shù)據(jù)、冷凍水管道的蓄水量和末端冷負(fù)荷的需求，完成冰箱的停機(jī)和節(jié)能控制?；谥评錂C(jī)的COP和影響COP的相關(guān)因素，建立了冷卻塔和制冷機(jī)能耗的數(shù)學(xué)模型，并利用這兩個(gè)模型完成了冷卻塔功耗和制冷機(jī)功耗的理論分析和總體優(yōu)化控制算法設(shè)計(jì)。

  再次，HVAC節(jié)能控制系統(tǒng)的研發(fā)。采用微控制器作為主控單元，設(shè)計(jì)包括制冷機(jī)、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)操作控制和信息采集在內(nèi)的控制系統(tǒng)，并對控制系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析和抗干擾設(shè)計(jì)。軟件方面，采用嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和擴(kuò)展性；硬件方面，包括冷凍站設(shè)備的控制，HVAC信號采集、控制柜操作檢測、以太網(wǎng)通訊、RS485通訊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、外部存儲等。電磁干擾方面，采取數(shù)字地與模擬地的隔離、電源的頻率補(bǔ)償、輸入信號的濾波、強(qiáng)電與弱電分離以及大電磁干擾元件的隔離等措施，提高硬件電路的穩(wěn)定性和抗干擾能力。

  而后，利用開發(fā)系統(tǒng)對現(xiàn)有中央空調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行能耗分析，試驗(yàn)表明該方法可以實(shí)現(xiàn)27%的節(jié)能；研發(fā)的系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中對中央空調(diào)冷凍泵進(jìn)行節(jié)能控制，現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)表明節(jié)能達(dá)到30%。