消防排烟风机的主要能耗部件是冷冻泵(如图2)和供风风机(如图3)，根据有关资料可知，本文将在图3中建立一个模型来详细模拟空气处理系统的能耗问题。在采用多项式逼近法建立系统模型时，由于消防排烟风机的空气质量流量与风机的输出功率以及冷冻水的空气质量流量与泵在冷冻水的输出功率之间具有严格的单调性，采用最小二乘法求出系统模型的主要参数是可行的。

泵和风机的功率模式如下：上式中的水泵功率，是指水泵的额定功率，指实时冷冻水的质量流量，是指水泵运行时冷冻水的质量流量，风机的功率，风机的额定功率，是指风机的空气质量流量，是指水泵负荷运行时的空气质量流量，是指风机符合运行条件下的系数。

所以本文接下来就可以用以上所建立的模型来研究空气处理系统的优化问题。冷冻机和冻泵在实际建筑中一般是在同一空调房间内，因此在研究过程中选择一台冻泵作为研究对象。从中央空调空气处理系统的构成出发，提出了能耗优化问题，并在此基础上建立了系统优化的目标函数及相应的外部约束条件。其目标函数也即：消防排烟风机系统中主要能耗部件冷冻泵和多台风机的总功率。可适用的目标函数有：

约束条件如下：

由以上公式可知，影响风机、水泵能耗的主要因素有供风量、冷冻水流量和冷冻水温度，以及进入风机盘管的混合风温。假定中央空调的风机、水泵均配有变频器，其频率在实际运行中可调。以下是各种情况下节能优化工作点的详细计算。

在消防排烟风机系统运行过程中，若要保证冷却水在给水过程中的温度不发生变化，就必须控制压缩机的出口压力，即要改变系统中压缩机的运行频率；若要保证通风管道中的温度不发生较大变化，就必须控制中央系统中回风风机的运行频率。此外，对于供风机的工作频率和冷冻泵的工作频率，还需要有专门的控制器来控制。为使实际运行取得较满意的效果，可将PID控制算法应用于系统内部。

本文首先从消防排烟风机系统的构成入手，详细分析了其工作原理和特点，然后针对中央空调运行过程中能耗较大的问题，提出了相应的优化研究策略，并对中央空调系统在运行过程中的关键设备进行了建模分析，通过相应的计算，找出了消防排烟风机系统的最佳工作点。认为通过对消防排烟风机进行优化，可以在很大程度上降低其能耗，进一步缓解能源危机带来的压力和迫切感，切实提高老百姓的生活水平和生活质量。