暖通空调与自控在设计与运行中的协调操作

暖通空调与自控在设计与运行中的协调操作

吉勇

佛山市万科置业有限公司广东省佛山市528000

摘要：建筑智能化水平不断提升，同时对环境保护和节能有着较高的要求，带动着自动化控制技术的应用，提高了暖通空调的运行效率，减少了能源消耗，发挥着积极的作用，具有推广应用价值。本人参与广州超五星级酒店柏悦酒店和康莱德酒店建设，担任暖通施工管理负责人担任佛山万科国家级装配式示范项目城市花园项目机电负责人，担任佛山万科国家级装配式示范项目城市花园项目机电负责人，根据以往的工作经验，现针对暖通空调与自控在设计与运行中的协调操作，做简单的论述，总结了暖通空调自控系统功能以及具体应用，分享给相关人员。

关键词：暖通空调；自控；设计；运行；协调操作

引言

近年来，我国积极鼓励自主研发，各个领域的人员加大对自动控制系统和理论以及应用的研究，逐渐将自控技术和暖通空调系统相互结合，意在实现节能减排以及提高系统运行环保性等目标。在实际应用中应用自控系统，实现对变频器运行的调节，能够降低输出频率，提高对水泵转速的控制水平，进而减少能源消耗和电能的浪费。现结合暖通空调自控系统的实际应用，进行如下分析：

1暖通空调自控系统运用

目前，各领域的发展，对自动化控制以及生产都有着很高的要求，所以对自动化控制系统的功能有着较高要求。就国内空调自动化控制研究实际来说，已经获得不错的成果，但还需要加大研究深度。从暖通空调系统中自动化控制的应用来说，主要经历了以下阶段：①20世纪80年代。适应的中央空调控制系统，其组成较为简单，仅1个开关键，利用热继电器装置或者压力继电器装置进行管理，实现对设备的自动化控制。②随着工业技术的革新，自动化管理领域中PID控制器逐渐应用，丰富了自动控制系统的功能。基于PID对控制设备，进行相应的改造以及完善，提高了自动控制水平，超过80%的空调控制系统运用了此控制系统以及理念。③目前的研究，主要围绕智能技术在空调系统中的应用，追求智能化控制以及高水平的自动化控制。在暖通空调自控系统中，自动化理论的应用主要如下：①模糊控制理论。其主要是对房间的温度，进行模糊感知以及预测，基于对人体温感的研究结果进行对比分析，控制和管理整个系统。基于模糊控制理论的暖通空调自动控制系统中，使用控制器，能够构成完整的回路，而且系统运行具有不错的效果。不仅优化了暖通空调系统的整体性能，而且适用范围比较广泛。②神经网络控制理论。基于神经网络控制理念的暖通空调自控系统，比如风机盘管热水系统，相比PID控制系统，其水温控制能力更强，可以实现对能源消耗的有效预测和控制，实现节能减排和环境保护目标。除此之外，能够对系统整体运行情况以及周围环境条件加以控制，保证设备控制的精准性，提高控制的科学化和合理性，获得不错的节能效果。③遗传算法。在暖通空调自控系统中，遗传算法的应用不需要依靠数据模型，拥有很强大的信息搜索能力，并且和模糊控制结合应用，对实现系统变频控制，实现节能减排有着积极的作用。

2控制的方式

2.1DDC控制的方式

DDC这一控制方式主要是结合数字化技术，在控制的过程中可以把所需要的控制参数转变成数字模拟量，可以通过控制数字模拟量，来达到调控所控参数的目的。例如室内温度如果出现了变化，空调系统在这个时候就可以把温度值转变成电流值，同时对应相应的数字模拟量，通过调节空调系统的风机或者是阀门等，将室内的温度值逐渐逼近设定值。运用这种方法进行调控，可以让室内温度始终保持适宜，维持供求平衡，进而使能耗降低。DDC控制器调节温度是和初始设置的数值呈现正相关的关系，与此同时，初始设置的数值和系统动作调节之间的关系也是呈正相关的。所以在确定装置控制力时可以利用系统规模大小，但控制系统具有的规模大小需要和所控系统规模相匹配，如果不匹配就会对系统运行产生一定程度的不良影响。所以在选择控制系统的过程中，工作人员不应当大意，需要和所控参数及相关的控制规模相结合，进而作出选择。这样不但可以保证装置能够稳定运行还可以在一定程度上降低能耗。

2.2PLC的控制方式

PLC在自动控制系统内得到了广泛运用。这主要是因为PLC控制方法安全可靠，可以利用编程来实现，所以这种方法也被叫做编程控制器。它具有的体积比较小，可以把它安装在控制对象的附近，实时监测暖通空调系统。

2.3继电器的控制方法

继电器具有的控制力原理就是通过小电流来控制大电流的运作，这同样也在暖通空调系统内发挥这样作用。在空调系统运行时，如果电流存在大小不同的情况，流量也会变得不同，但是继电器能够将两者控制好，大电流需要建立在小电流控制的基础之上。继电器具有的种类比较多，比如电磁继电器和时间继电器等，可以通过运用继电器来延迟时间和通断流量等。

3暖通空调自控系统与常见控制方法的结合

在实际应用的过程中，暖通空调运行系统需要借助大量的非线性及参数关系，导致自动化控制操作系统比较复杂。基于这个原因，该领域的专业人士开始对其进行了更加深入的分析和研究，不断提高其实际应用适应性。将传统的PID控制系统与模糊控制系统进行有效的结合，通过应用测试来提高暖通空调自控系统的运行效率。通过测试发现，融合后的系统可以更加精准的实现对空调的控制管理工作。换一个思路，也能够实现传统PID控制与模糊控制系统的融合，从而完成对空调管理系统的有效控制，更加灵活多变的实现空调设备的节能要求。

从实际应用来说，VAV变风量空调系统的应用，是通过改变送风量大小的方式，使得室内温度处于恒定状态，进而适应不同的室内负荷。若想实现变风量空调系统的原则，要从末端送风装和自控控制设备入手加以把控。近年来，随着科技水平的不断提升，VAV末端装置及其控制系统等，产生了极大的变化，市场上涌现了各类新设备以及新技术。VAV技术的不断发展，尤其是DDC以及网络技术等，为相关系统的应用提供了支持。美国学者提出TRAV概念，也就是末端调节的变风量系统。TRAV也属于变风量系统，主要是通过改变风量大小，营造良好的环境，不过改系统不使用静压调节，利用末端装置实现对风机的直接控制。此系统根据末端装置运行实时风量需求，借助现代化控制软件，对送风机进行自动控制。VAV系统使用时，若出现负荷下降以及流量减少的情况，末端风阀关小进而实现节流，管道内部的静压维持不变。TRVA系统应用中，若出现上述情况，末端风阀维持打开状态，不过管道静压降低，相同流量大小下，该系统对风机功率大小的要求不高，进而实现了节能。从TRAV系统的实现来说，是基于集成控制以及动态控制理念。其中，动态控制指的是有预测的、随着时间的变化而变化的控制；集成控制指的是设定点的计算以及控制决定被安排在控制级以上进行。

结束语

综上所述，暖通空调与自控在设计与运行中的协调操作，要结合各个功能模块的实际，合理利用自控技术实现自动控制。在进行暖通空调自控系统的设计和运行时，要从实际出发做好功能的合理设计和应用，实现自动化控制目标。

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