隨著“雙碳”目標的推進,校園節能減排已成為教育機構踐行社會責任的重要課題。空調作為學校能耗大戶,其用電量占建筑總能耗的40%以上。傳統空調管理依賴人工操作,存在溫度設定隨意、運行時間失控、區域冷熱不均等問題,導致能源浪費嚴重。學校空調節能控制系統的應用,通過智能化手段實現精準調控,成為構建綠色校園的關鍵一環。
一、系統架構:全場景感知與智能聯動
學校空調節能控制系統以物聯網技術為基礎,構建“感知層-控制層-管理層”三級架構,實現設備、環境、用戶的動態協同。
感知層:在教室、圖書館、宿舍等區域部署溫濕度傳感器、人體紅外傳感器、電能計量表等設備,實時采集室內外溫度、濕度、人員密度、設備能耗等數據,為智能調控提供數據支撐。
控制層:通過智能網關連接空調末端設備,支持紅外遙控、485通信、Wi-Fi/5G聯網等多種控制方式,實現設備狀態監測與遠程操控。系統可根據預設策略自動調節空調溫度、風速、運行模式,避免人為干預導致的能源浪費。
管理層:基于云平臺搭建可視化管理系統,集成能耗分析、故障預警、策略優化等功能模塊。管理員可通過PC端或移動APP查看實時能耗數據、設備運行狀態,并生成節能報告,為管理決策提供依據。
二、核心功能:從粗放管理到精細運營
智能溫控與模式切換:系統根據教室使用時間表(如上課、下課、節假日)自動啟停空調,并結合人體紅外傳感器檢測室內是否有人,實現“人來即開、人走即關”。同時,根據室內外溫差動態調整溫度設定值,夏季設定不低于26℃,冬季不高于20℃,避免“過度制冷/制熱”。
分區管理與負荷均衡:針對不同功能區域(如實驗室、體育館、辦公室)的用能特點,制定差異化控制策略。例如,人員密集的教室優先保障舒適度,而少人使用的倉庫則降低運行功率。系統還可通過負荷預測算法平衡電網壓力,避免用電高峰期集中開啟導致的高能耗。
能效分析與優化建議:系統實時統計各區域空調能耗數據,生成能耗排名、趨勢分析等報表,識別高耗能設備或異常用電行為。結合機器學習算法,系統可自動優化控制策略,例如根據歷史數據預測次日用能需求,提前調整設備運行計劃。
故障預警與遠程維護:通過監測空調電流、電壓、壓縮機運行狀態等參數,系統可提前發現設備故障隱患(如濾網堵塞、制冷劑泄漏),并通過短信或APP推送告警信息,減少非計劃停機時間,延長設備使用壽命。
三、應用成效:節能降耗與體驗升級雙贏
某高校部署空調節能控制系統后,實現年節電量超120萬度,相當于減少二氧化碳排放980噸,節能率達35%。同時,系統通過智能調控避免了傳統模式下“教室過冷、走廊過熱”的矛盾,師生舒適度顯著提升。此外,系統支持與校園一卡通、照明系統等聯動,進一步拓展了節能場景,為智慧校園建設提供了可復制的范本。
未來,隨著AIoT技術的深化應用,學校空調節能控制系統將向“自主學習+零碳運行”方向演進,通過數字孿生模擬最優運行方案,結合光伏、儲能等可再生能源,推動校園能源管理向綠色、高效、可持續邁進。