暖通空调自动控制系统应用研究

暖通空调自动控制系统应用研究

王来军

身份证号码：412724199309063770

摘要：在改革开放以来，大家对于空调的使用也开始注重环保、节能的要求。由此暖通空调的自动化控制系统被人们越来越重视，在努力让空调系统和自动化相结合，对其进行可靠的研究。让空调既能满足大众日常使用的需求又可以更加环保节能，下面就从作者实际工作经验入手，分析暖通空调的自动化控制系统，希望对有关从业人员带来帮助。

关键词：暖通空调；自动化控制系统；应用研究

前言：随着经济的快速发展，空调已经走进了千家万户，但是空调领域的自动化技术还不是很全面，普遍存在着价格过高的现象，让人望而却步。另外，很多用户对空调的使用并不了解，对其使用方法也没有深入研究，所以即使购买了具有自动功能的空调，在生活中也无法发挥这一功能，无法达到研发人员预期的效果。为了让暖通发展和创新，有必要改进现有技术，普及暖通自动化技术。

1 暖通空调自动控制系统现状

随着各行各业科学技术的发展，我国自主研发的比重不断提高。相关领域的研究人员开始对自动控制系统及其理论和应用进行研究，并逐步将自动控制系统与暖通空调系统相结合，以达到节能减排、提高暖通空调系统环境保护的目的。随着人们对节能减排理念的认同，我国大多数空调器在设计和研究中的相关标准之一就是实现节能环保。但由于各种因素的影响和制约，相关理论体系还不完善，使得家用空调节能限值较低，高达30%。近年来，通过不断的研究发现，在空调运行阶段，借助系统调节变频器，可以通过降低输出频率来有效控制水泵转速，从而控制能耗，减少电能浪费。这为当前暖通空调系统的节能减排目标提供了一定的研究方向。虽然国内部分智能控制理论体系和体系结构还不完善，但有着具体的研究方向和研究目标。

2 暖通空调自动控制系统

2.1空气状态参数的自动调节

自动恒温、恒湿控制是空调控制的重要组成部分，大多数暖通空调自动控制系统的主要参考指标是环境温度和湿度。组成温度和湿度自动控制系统各个组件与传统工业领域温度控制系统中具有类似的组件且作用相同，大部分控制系统使用位式调节器或PID控制器，在某些情况下采用具有反馈环节的闭环控制或者具有主副控制器的串行控制之类的方法。在温度与湿度这两种典型的控制系统中，两个参数是分别控制的，它们之间存在的耦合关系被认为是干扰因素，在设计中应予以考虑。借助加热器、加湿器和其他设备，可根据设定好参数值自动调节实际暖通空调机组参数（温度、湿度、风压）。其中，控制器是可以接收模拟或数字信号的设备，也可采取计算机代替它们。当直接使用计算机来控制中央空调机组时，可以对温、湿度这两个参数进行解耦以达到自适应控制的目的。

2.2暖通空调机组运行自动控制

暖通空调机组新风单元的温度控制是基于对出风口温度检测参数进行分析的。控制器通过温度传感器检测到实际温度与设定值的比较得到温度偏差值，并以该偏差值调节PID控制器输出进而改变以冷/热水阀的开度，使室内温度维持在设定值，在季节性的变化下室内温度都能处于一个舒适的平衡状态。湿度类似于温度控制的过程，并且湿度设定值根据温度调节情况来进行确定。

2.3空气状态参数的检测

检测系统由传感器、发射器和中央监控屏幕组成。传感器是检测环境空气温度和湿度的最重要手段。暖通空调控制系统中常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器和压力传感器。传感器的精度在很大程度上影响着空调系统的控制能力。暖通空调控制系统是一个分布参数系统，空调控制系统需要从系统的分布区域监测参数，每个传感器的安装位置是由风量和负荷分布等因素决定的。空调控制系统只能反映传感器所在空间的空气参数的准确性。如果未来能够实现准确的实时调节，则需要将传感器安装在最佳位置，以达到整体良好的控制效果。

2.4暖通空调机组运行参数及状态监控点位

暖通空调机组的监控点位通常采取如下选择。首先是送风温湿度的数据，此参数取决于送风管道中安装的温度、湿度传感器；其次是风扇运行状态取决于压差开关，风机电控箱面板上指示灯反应风扇的运行或者故障状态，风扇的启动和停止由风机电控箱控制；最后是加湿器电磁阀的打开和关闭控制、防冻开关及防冻保护的控制等都需要结合现场实际的安装环境进行监控点位的调整。

3 暖通空调自动控制系统应用研究

3.1在暖通空调自动系统中模糊控制的应用

在暖通自动控制系统中，模糊控制就是指对房间温度进行模糊感知和预测，通过对人体温感的研究做到方针对比，从而完成整个系统的控制和管理。在模糊控制暖通空调自动系统中，控制器能够实现较好的完整的运行回路，在运行实验中也能够保障较好的稳定性。例如，大型客运站中央空调系统涉及到了三个控制系统，他们均是在模糊控制的基础上建立起来的暖通空调控制系统，这种新型的控制管理系统相比于传统的PID控制系统能够提供更好的节能管理，包括更稳定的运行。事实上，PID控制系统的操作原理较为简单，一旦出现问题能够实现快速的维修工作，PID控制系统也具有较为广泛的应用范围。但是这一系统运行不算稳定，整体的运行效率也比较低。而基于模糊控制下的暖通空调管理系统性能更好，具有适用范围广的特点，并且模糊控制系统并不需要建立被控对象的模型。但是模糊控制系统对环境的适应能力比较差，不能完全实现对温感的探测感知，并且也需要对控制参数进行提前的设置。

3.2暖通空调自控系统中神经网络控制的应用

神经网络控制系统包括下述几个方面的内容:1)风机盘管热水系统。与传统的PID系统相比，神经网络控制系统具有更强的水温控制能力，这就意味着神经网络控制系统能够对控制能源的消耗问题给予准确的预测，这样不仅可以达到节能减排的目的，而且还可以实现对环境的保护。2)在暖通空调控制过程中，应用神经网络控制系统可以实现对系统整体运行状态与周边环境条件进行有效控制，从而实现对整个设备更精准有效的控制，在此技术上对于设备的控制也能够更加科学合理，从而提供良好的节能效果。

3.3流程自动控制的应用

自动化控制系统主要是依附在自动控制技术上，它主要是由传感器，执行机构，调节器和调节机构组成的。在调节参数的过程中，虽然参数会在调节的前后存在明显变化，但是仍然没有办法与实际的参数相一致，这一问题的出现主要是由于偏差的存在，但是自动化控制可以给定数值结合起来进行调解，让新参数值能够达到要求。具体的流程包括：设置传感器时需要在调控对象的附近进行，它的作用主要是占用系统运行的状态，分析发出的信号，如果存在了异常现象，就会利用变送器转变为和调节器相一致的信号，并将其传到调节器。与此同时，对给定设计值进行设置，对两种信号进行对比，如果相差的比较大，调节器这时就可以下达指令，之后执行机构会马上进行调整，进而把两者间的偏差能够控制在规定的范围之间。

结束语：

结合以上分析得知，自动控制系统在暖通空调系统中有着非常好的应用前景，随着科学技术的不断进步，自动控制系统在暖通空调系统中的应用水平将逐步提高。实践证明，在智能控制与传统控制方式相结合的前提下，暖通空调系统将有更高的应用水平。希望在相关人员的共同努力下，将各种技术更有效地结合起来，进一步提高暖通空调的使用性能，促进相关产业的发展，为我国经济社会的健康发展奠定良好的基础。

参考文献：
[1]韦佳.暖通空调自动控制系统存在的问题与解决对策[J].中国设备工程，2018（06）：211-212.
[2]林波.高层建筑暖通空调设计常见问题及策略[J].建材与装饰,2019(36):96-97.