关于暖通空调自动控制系统的研究

关于暖通空调自动控制系统的研究

毛兴美

哈尔滨长城消防设施安装有限责任公司

近些年来空调行业的发展速度相当迅猛，这可从侧面反映出人们生活水平与生活质量的提升。拥有自动控制系统的空调在实际生活中无法发挥自身价值的问题普遍存在。导致其出现的原因主要分为以下几种，分别为只能在小面积内普及空调自动化系统、市场价格偏高以及用户无法顺利掌握自动系统使用方法等。这要求我们针对暖通行业进行较大力度的改革与创新，改革时需要从技术层面以及应用要点角度着手。

一、分析暖通空调自动控制系统现状

1.研究过于片面

在设计中，缺少足够的认识，虽然夏冬季节能够解决暖通空调的控制问题，但是利用相应的设备来实现全年能源的节约，并非是季节性的能源效率问题。在设计自动控制的时候，就需要注重这一方面的问题分析，并且专注于设计人员设计水平的提升，这样才能满足其要求。

2.缺乏有效沟通

暖通空调设计工作并不是由单纯的一个部门或者一个设计人员负责，设计人员与自动控制人员之间是否可以顺利沟通，是保障设计质量以及合理性的重要因素。现阶段所开展的暖通空调设计工作，无法实现各个部门与人员之间的协调沟通。所以很多自动化系统无法发挥自身作用与价值，支撑暖通空调系统正常运行。

二、保障暖通空调系统自动控制的策略

针对暖通空调系统的自动控制，其所选择的方法如下：

1.控制原理

利用自控方法实现部件的控制，其重点偏向于功能。如，针对监控方面，就需要考虑到按照实际的工程内容加以调整。

2.利用冷温水控制设备

空调系统本身属于一种工艺系统，其控制的第一步在于理清楚工艺系统运行的特点，能够选择相对应的控制方法。如，针对空调水系统，有的人认为空调系统主要是将冷热负荷作为其控制的目的，也就是通过管网的供回水温度作为其控制的输入量；有人认为空调系统本身是基于管网系统的，其实际的运行物理参数为压力，能够满足系统正常运行的要求，并且还需要将系统运行的压力作为其控制的输入量；也有人提出管网的系统平衡运行非常重要，也就是将压差作为控制输入量。

冷温水控制设备的基本原理在于夏季空调集中调节是非常常见的，其基本过程设定冷水主管段上的回水温度与供回水压差，通过现场的测量设备进行该值的测量，并且比较设定值，通过控制控制器的模糊运算，就可以对循环水泵的频率加以改变或者是调整主机的启停。如，在设计工况下，其供水的温度为7℃，回水温度为12℃，当传感器所检测到的回水温度超过12℃，就表明建筑本身的负荷有所增加，还需要增加循环水量，对水泵的频率进行调整。

3.集中运行调节

针对暖通空调系统实际运行的自动调节，还应该考虑集中运行调节公式，也就是建筑负荷动态变化之处，需要将任何时刻的循环流速以及最佳的供回水温度等加以明确。在设备运行与系统运行得以满足的前提下，最终实现节能。也就是说，所输入的设定值不是定值，其主要是按照负荷的实际变化来进行动态值的设置与调整。

（1）自控调节

第一，针对物理参数的温度以及流量值，需要利用现场的自控仪表来加以检测。

第二，当控制器中的计算模块输入之后，就可以将对应的负荷获取。

第三，基于调节公式，在判别准则式的基本前提下，最佳供回水水温度以及相对的流量值作为设定的输入值，并且配合上对应的传感器检测值，就可以将分析进行下去，再配合上模糊的PID控制算法，从而对实际的电动调节阀开度加以控制，并且也能满足对水泵频率的处理。

第四，反复检测供回水的实际问题。

第五，通过再一次的检测，然后做好相对的流量与温度的比较分析，直至其回水值能够满足新的平衡要求即可。

（2）调节方法

第一，在基本的调节公式计算中，需要通过实际控制项目的控制精度来确定相对流量变化的步长以及温差步长。

第二，相对流量计算值与设定值不一样，其是按照舍零取整的方法进行，如果相对负荷＜0.3，则按照0.3进行计算。

第三，对于最佳供水温度判定原则，还应该考虑到设备厂家的实际要求，如机组设备需要的最低流量限制，供水温度最低值的限制、最低的运行频率限制等多个方面的问题。

三、应用暖通空调自动控制

1.模糊控制方法

房间内的温度并不是一成不变的，而是随着时间或者外界环境的变化而发生不同程度的改变。暖通空调的模糊控制就是在感知房间内温度变化的基础上，充分融合仿真对比处理，真正意义上控制系统整体。效果良好以及性能稳定是模糊控制的明显优势与特征。在系统运行过程当中，不仅可利用良好的控制器保障各项性能稳定性，也可达成预期设想的目标。可结合某五星级酒店中央空调系统对模糊控制法进行分析，中央空调系统是在包含三个大系统的基础上构成，这三个大系统都与模糊控制之间存在直接联系，模糊控制可以说是将稳定的物质基础提供给中央空调系统。该系统在优势方面远远高于传统的PID控制系统。无论是在运行性能还是在稳定性方面都取得明显成就，并在运行过程中取得理想节能效果。

2.神经网络控制

针对神经网络控制系统，其实际的应用主要表现在：

（1）在运行风机盘管热水系统的时候，这一系统的运用，其水温应该满足±0.056℃左右的温度要求，但是传统的PID控制，只能够满足±1℃的温度控制要求。所以，这样的方式就说明，通过神经网络预测控制，就可以最大限度的减少能源消耗，同时也可以满足节能的需求。

（2）在神经网络控制运用环节，对于空调的实际使用环境和系统运行状况，都可以选择利用神经网络系统直接反馈给控制器，同时，基于这一基础，也可以实现合理的运行处理，让节能达标。

结语：自动化控制在空调行业发展有一定的指引作用。提升生活舒适度是现代社会人们在生活过程中提出的主要要求。空调在改善人们生活水平以及生活舒适感方面起着相当重要的作用，也可在物质上给予人们生活一定的保障。但是空调行业在发展中还是存在诸多不足，自动化控制改革是提升空调行业发展深度与层次的有效途径。这对空调行业来说，起着极大的推动作用与积极影响。

参考文献：

[1]陈延祥.暖通空调自动控制系统的现状综述[J].冶金丛刊,2016(5).

[2]孙丽娟.暖通空调自动控制系统的现状与发展研究[J].华东科技：学术版,2015(6):438.