一、概述
隨著教育設(shè)施的持續(xù)優(yōu)化升級(jí)，學(xué)校教室廣泛配備了分體空調(diào)，旨在為學(xué)生打造一個(gè)更為舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境。然而，空調(diào)的過(guò)度使用及不當(dāng)操作，不僅造成了能源的大量浪費(fèi)，還縮短了空調(diào)的使用壽命。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，空調(diào)集中節(jié)能控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，它通過(guò)集中管理和智能調(diào)控，確?？照{(diào)的高效運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。本文將深入剖析廣州派谷空調(diào)集中節(jié)能控制系統(tǒng)在學(xué)校教室中的應(yīng)用，并結(jié)合相關(guān)專(zhuān)利內(nèi)容，探討其技術(shù)原理、系統(tǒng)構(gòu)成、顯著優(yōu)勢(shì)以及具體的應(yīng)用案例。

二、系統(tǒng)構(gòu)成與技術(shù)原理
空調(diào)集中節(jié)能控制系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、自動(dòng)化控制等技術(shù)，通過(guò)中央控制平臺(tái)整合多臺(tái)空調(diào)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與智能調(diào)控。其核心構(gòu)成包括：
1. 中央控制單元（上位機(jī)）：作為系統(tǒng)的“大腦”，負(fù)責(zé)接收傳感器數(shù)據(jù)并執(zhí)行控制策略。例如，根據(jù)課程表預(yù)設(shè)溫度或調(diào)整運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)、門(mén)窗聯(lián)動(dòng)、人體存在感應(yīng)等功能。這些功能在專(zhuān)利中有所體現(xiàn)，如通過(guò)智能控制器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控和能耗管理（專(zhuān)利2024115577532提出的動(dòng)態(tài)尋優(yōu)算法已被集成到中央控制單元中，用于實(shí)時(shí)優(yōu)化設(shè)置溫度和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而提升能效比；以及專(zhuān)利號(hào) 2023200548792——一種可根據(jù)場(chǎng)地人數(shù)自動(dòng)調(diào)整溫度的智能空調(diào)控制器，直接適用于學(xué)校教室場(chǎng)景）。

2. 智能空調(diào)控制器：作為系統(tǒng)的末端控制設(shè)備，除了能控制空調(diào)的開(kāi)關(guān)等，還配備有傳感器模塊監(jiān)測(cè)室內(nèi)溫濕度、光照強(qiáng)度及人體存在狀態(tài)，為動(dòng)態(tài)調(diào)控提供數(shù)據(jù)支撐。傳感器是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制的基礎(chǔ)，其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性直接影響到系統(tǒng)的調(diào)控效果。例如，專(zhuān)利 號(hào)2019202865076——學(xué)校教室空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)集成溫濕度傳感器和人體存在感應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)無(wú)人時(shí)自動(dòng)關(guān)閉空調(diào)的功能，有效減少無(wú)效能耗。
3. 通信網(wǎng)絡(luò)：采用有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式連接設(shè)備，確保指令實(shí)時(shí)傳輸。有線(xiàn)組網(wǎng)如RS485、以太網(wǎng)等，無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)如LORA、4G等，根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況選擇合適的組網(wǎng)方式。通信網(wǎng)絡(luò)的選擇直接影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)施成本。通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先選擇RS485，但在布線(xiàn)困難的老舊校區(qū)，可采用LORA或4G無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)。
4. 智能算法：結(jié)合模糊控制、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，優(yōu)化設(shè)置溫度、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等參數(shù)，使系統(tǒng)在部分負(fù)荷下仍保持高效運(yùn)行。智能算法的應(yīng)用使得系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整運(yùn)行策略，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。例如，專(zhuān)利號(hào)202410688898X——一種分體空調(diào)控制方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，通過(guò)算法動(dòng)態(tài)調(diào)整空調(diào)運(yùn)行模式，提升能效比。

 


三、學(xué)校場(chǎng)景的適配性與優(yōu)勢(shì)

1. 能耗特點(diǎn)與需求：
· 季節(jié)性波動(dòng)顯著：學(xué)校空調(diào)能耗隨季節(jié)變化呈現(xiàn)明顯波動(dòng)，夏季制冷和冬季制熱需求高，而春秋季節(jié)則能耗較低。此外，寒暑假期間，由于學(xué)校停課，空調(diào)系統(tǒng)基本處于低負(fù)荷甚至停機(jī)狀態(tài)，能耗顯著降低。
· 使用時(shí)段固定但管理粗放：教室的使用時(shí)段相對(duì)固定，主要集中在上課期間。然而，傳統(tǒng)分散式管理方式往往導(dǎo)致空調(diào)在無(wú)人使用時(shí)仍持續(xù)運(yùn)行，造成大量無(wú)效能耗。例如，午休或課間時(shí)段，教室可能無(wú)人，但空調(diào)仍保持運(yùn)行狀態(tài)。
· 能耗浪費(fèi)問(wèn)題突出：由于缺乏智能調(diào)控手段，傳統(tǒng)分散式空調(diào)系統(tǒng)難以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，導(dǎo)致能耗浪費(fèi)嚴(yán)重。例如，部分教室可能因門(mén)窗未關(guān)嚴(yán)或人員流動(dòng)大而導(dǎo)致空調(diào)效果不佳，但空調(diào)仍持續(xù)高負(fù)荷運(yùn)行。
· 集中控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：針對(duì)上述問(wèn)題，集中節(jié)能控制系統(tǒng)通過(guò)智能調(diào)控功能，能夠顯著減少無(wú)效能耗。系統(tǒng)可以根據(jù)教室的實(shí)際使用情況，自動(dòng)調(diào)整空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)，如無(wú)人時(shí)自動(dòng)關(guān)閉或調(diào)低功率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。
2. 典型應(yīng)用場(chǎng)景：
· 多教室聯(lián)動(dòng)控制：根據(jù)課程安排批量開(kāi)啟或關(guān)閉空調(diào)，實(shí)現(xiàn)教室空調(diào)的集中管理和智能調(diào)控。例如，在上課前10分鐘自動(dòng)開(kāi)啟空調(diào)，確保教室溫度適宜；下課后自動(dòng)關(guān)閉空調(diào)，避免無(wú)效能耗。
· 特殊區(qū)域管理：對(duì)于實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)房等需要精確溫濕度的場(chǎng)所，系統(tǒng)可以設(shè)定獨(dú)立的控制策略，確保這些區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)能夠精確滿(mǎn)足使用需求，同時(shí)避免能源浪費(fèi)。
· 應(yīng)急調(diào)控：在極端天氣條件下，如高溫或嚴(yán)寒天氣，系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程統(tǒng)一調(diào)整溫度閾值，確保教室內(nèi)的溫度始終保持在舒適范圍內(nèi)，同時(shí)避免空調(diào)系統(tǒng)因過(guò)度運(yùn)行而損壞。