我国暖通空调自动控制系统的现状与发展

发表时间:2020/7/23   来源:《城镇建设》2020年第11期   作者: 李晶
[导读] 暖通空调的自动控制系统是空调系统的神经中枢

         摘要:暖通空调的自动控制系统是空调系统的神经中枢,也是降低运行成本,提升运行安全性的保障。随着我国科学技术的不断提升,日常生活中人们对于暖通空调工程自动化控制发展也在不断深入,自动化控制技术也有了很大的提升。通过在暖通空调中应用自动化控制系统,能够有效的提升空调系统的节能效果,真正达到能源高效利用及环保的要求。但是,在暖通空调自动化控制发展的过程中,仍然还存在不足,从而使其在实际应用中存在一些问题影响着暖通空调的节能效果,本文针对目前暖通空调自动控制系统发展现状进行分析,从而希望能够为今后的暖通空调领域的节能发展提供帮助。

         关键词:暖通空调;自动控制;现状;发展
前言
         暖通空调系统能够充分的利用能源,提供给社会居民日常所需要的冷量/热量,而且居民在使用的过程中不会产生任何有害的气体,基于人们对居住环境的要求越来越高,目前暖通空调系统在全国乃至全世界范围内得到了较大的发展及应用。一般大型暖通空调所需的冷量都是通过多个制冷主机连接在一起组成的,但我国目前还有很多地区对于自动控制系统的应用还没有制定出详细的计划,使得暖通空调不能稳定且精确的进行供冷/供暖,不能完全的体现出暖通空调自身的特性,对于暖通空调自动控制系统在实际使用过程中出现的技术问题,企业的技术管理人员应提出有效的措施进行解决,促进自动控制系统在暖通空调方面的应用。

1.暖通空调自动控制系统
1.1暖通空调自动控制系统作用
1.1.1空气净化调节
         暖通空调自动调节系统在正常的工作过程中,需要对空气进行处理及净化。通常我们使用的净化系统中主要是利用一些过滤器来对空气中的杂质进行吸附,而目前使用的空气过滤器的净化洁净度也非常的高,不仅能够满足各个家庭净化空气的需求,还能够满足一些对空气质量要求较高的工厂等净化空气的要求,而其价格相对来说也是非常昂贵的。因此,我们在选择空气过滤器的时候,需要根据实际对空气净化要求来进行选择,一般对洁净度要求较高的,其选择的空气过滤装置也会更加强劲。

1.1.2室内温度调节
         室内温度调节作为暖通空调自动调节系统中一个最为关键的功能,其不仅是设计中的一个重要原则,也是暖通空调设计的核心要求。因此,我们在暖通空调自动调节系统的设计时,通常将空调系统中的回风段温度与目标温度之间的差值作为我们设计的约束条件,并且制定合理的控制逻辑及算法,根据系统内的参数设定进行动态的调节,从而最终将温度的差值控制在一个极小的范围内,使其能够达到调节温度的作用。一般我们在进行温度的调节上,如果要想将室内的温度从低调到高,那么可以利用蒸汽调节阀进行调节,而要想将室内温度由高调制低,那么可以通过利用冷水调节阀进行调节。

1.2暖通空调自动系统的设计原则
1.2.1安全性
         随着现代城市建设中高层建筑的不断增加,对于其暖通空调来说为了保证其安全性,需要对建筑内部结构及各区域的使用需求进行深入的了解,掌握其存在安全隐患的位置,然后在进行暖通空调自动系统的设计时,要风险区域的运行数据监控或采取有效的措施提升系统关键设备及部件的冗余度,从而降低暖通系统运行安全事故发生概率。并且,在进行暖通空调的设计时,我们还需要考虑在日后的使用过程中是否存在问题,通过对整体的空调自动运行情况进行评估,采取稳妥的办法来增加运行的安全性。此外,还需要我们对建筑中暖通空调系统的动力等进行合理设置,加强对系统的安全检测,防止出现各种安全问题。

1.2.2节能环保原则
         随着人们对于环境保护意识的不断提升,国家标准对于暖通空调系统的设计提出了更高的要求,如采用运行效率较高的制冷主机、采用变频的水泵及风机等设备;如存在通风及排烟等系统,需要采取化学或物理方式对排放物进行一定的处理后达到国家标准后方可排放。暖通空调系统就是一种能耗较高的系统,因此我们在进行设计安装时,必须要保证其环保理念的应用,着力对暖通空调的运行效率进行合理提升,对产生的各种废弃物进行有效处理,从而避免出现对环境造成影响的现象发生。

1.2.3经济性
         作为建筑中一个重要的组成部分,暖通空调自动控制系统的消耗也非常大,其自身经济性对整个建筑投入都会产生影响。因此,为了能够降低成本的投入,我们在进行暖通空调的设计时,需要对建筑结构进行合理的设计,遵循节能环保的设计要求,从而节省暖通空调系统的投入成本,并且根据建筑自身的实际特点来选择合适的暖通空调控制系统,真正的使暖通控制自动控制系统符合建筑设计要求,达到最佳的节能效果。

1.3暖通空调自动控制系统的控制方式
1.3.1DDC控制
         对于我们目前暖通空调自动控制系统方式来说,提高空调自动控制系统的精度,选择合理的控制值和控制范围变得异常重要。所以,我们在进行相应控制系统及设定值的选择时,必须要根据使用暖通空调的房间的实际情况来确定,并且通过一段时间的设备运行及参数优化,从而通过科学合理的方法来对空调温度进行管控,增加精确控制的效果。

1.3.2继电器控制
         作为暖通空调自动控制系统中一个重要组成,继电器主要通过利用较小的电流来对其实现一个有效控制,而使用继电器的自动控制系统则主要是为了能够实现安全保护和自动调节。目前我们在实际的应用过程中常用的继电器控制装置主要有热敏感控制继电器、电磁控制继电器和时间控制继电器等几种。

1.3.3PLC控制
         PLC控制装置自身的体积小、质量轻,能耗较低,后期的维护非常方便,并且对于其配套的各种配件非常完全,相应的控制功能非常完善,因此得到了众多厂商的青睐,从而在目前的市场推广上用途较为广泛。目前暖通空调设备中PLC控制系统具备稳定性好、功能强大等特点,能够有效的对暖通空调系统进行控制。

2.目前我国暖通空调自动控制系统的现状
2.1设计人员对暖通空调自动控制系统认知不全面
         对于暖通空调自动化控制发展来说,其是离不开相关设计人员的参与,并且设计人员的自身专业水平将会对整个设计质量产生直接影响。

我国的大部分暖通空调设计人员对自身专业比较了解,但是对自动化控制知识较为缺乏,并且对自动化控制的发展也不熟悉,因此很多情况下都是将自动化控制系统作为一个工具进行使用,根本没有对相关的各种设计参数进行关注,从而严重的限制了自动化控制系统的功能发挥,将实现暖通空调自动化控制系统当作一项无法完成的设计,自动化设计只是停留在设想阶段。此外,因为目前暖通空调设计人员对于相关自动化人才的培养工作不够重视,以及暖通空调自动化控制系统的专业知识不够了解,导致相关人员比较稀缺,从而使一些在运行过程中出现的问题得到不很好的解决,从而使得我国暖通空调自动化控制系统的发展受到一定的阻碍。

2.2暖通空调设计人员和自动化控制设计人员缺少沟通交流
         随着近年来暖通空调的不断发展,为了能够实现暖通空调自动化控制发展,需要相关的设计人员进行沟通交流,从而使自动化控制系统完美的融入到暖通空调的设计当中。但是,因为目前对暖通空调设计人员的专业培训力度不足,导致相关设计人员的自身专业知识缺乏,从而使暖通空调的自动控制研究受到阻碍。并且,因为目前对暖通空调设计人才的培养制度不够完善,相关自动化控制知识掌握也不够全面,使得设计的暖通自动化控制系统不能够符合实际使用要求。并且因为暖通空调自动化控制设计人员在设计过程中,其专业间及与客户间的交流和沟通非常不协同,从而使得一些设计理论等得不到及时的重视,并且经常在配合上出现失误,这也就造成了我国的暖通空调自动化控制系统发展受阻的结果。

2.3管理人员专业水平较低
         目前管理暖通空调自动控制系统的管理人员自身水平不达标,并且没有经过正规的培训就进入到了管理岗位,从而使得对暖通空调自动系统相关操作掌握不够熟练,造成了能耗加大,设备损耗严重的现象。并且管理人员对自动控制技术不够了解,导致实际的操作中存在一定的错误操作,并且一些人甚至都没有经过专业的培训就进行施工安装及操作使用,因此导致在实际的暖通空调自动化控制发展中不是十分理想。为此,我们必须要加强暖通空调自动控制专业人员的培养,加强相关知识的储备,从而为暖通空调发展打下坚实基础。

2.4监测设备与控制设备的位置和精密度的要求不明确
         暖通空调自动控制系统较为复杂,并且结构非常精密,很多控制系统中有大量的传感器来对运行工况进行监控,而这些传感器在获取数据的方式上有着很大的区别,并一些传感器在获取数据时容易发生错误,导致了自动控制系统出现错误的判断,不仅没有达到节能减排的效果,反而增加了运行风险和能源的消耗。因此,对于暖通空调自动控制系统的监测设备工作,必须要提高重视程度,做到施工质量有保障,调试验收准确无误,保证各项监测设备的自身准确性,从而使得自动控制系统能够正常工作。此外,对于暖通空调自动控制系统中设备的控制参数来说,其是整个系统中最为重要的,所以必须要对各个设备参数进行明确,并且通过一段时间的运行及测试来验证参数设置的合理性,降低暖通空调运行期间的风险。

3.暖通空调自动化控制系统现状对应发展策略
3.1暖通空调设计人员要提高自身的技术水平
         对于暖通空调自动控制系统的设计人员来说,目前最为重要的就是要明确系统运行的控制需求并且掌握整个系统的优点与缺陷,从而能够在实际的设计过程中进行针对性的解决,达到降低风险、减少问题出现的目标。而对于暖通空调设计来说,设计人员的自身素质将会直接对设计质量产生影响,因此,只有不断的加强设计人员的自身专业素质,才能够更好的保证暖通空调自动控制系统的设计水平,使得在实际的使用过程中达到降低能耗,节能环保的要求。因此,为了能够加强暖通空调设计人员的自身专业技术水平,需要我们的设计人员努力学习,在自身基础上进行创新,吸取自动控制系统在实际案例中的宝贵经验,在设计过程中将自动控制系统不断完善,从而使暖通空调自动控制系统水平得到很好的提升。

3.2加强运行管理和数据分析
         自动控制系统自身除了能够保证自动对各项设备进行控制的要求外,还需要对整个系统的控制进行最优处理,这样才能够满足暖通空调节能减排的要求。而最优处理则是在传统控制的基础上加强对各项数据的分析,从而选择一个最佳的控制方案。一般在自动化控制系统中,只有不断的提高技术人员的自身操作及管理水平,才能够保证暖通空调自动控制系统的正常运行,达到真正的节能作用。因此,我们需要在进行自动控制配置上加强管理人员的专业性,提供专业的培训,保证管理工作的顺利进行。并且对于系统运行中产生的大量数据,我们的自动控制系统也要能够及时的将其进行储存及分析,从而为后期的事故处理及维修提供准确的数据支持。所以,我们的自动控制管理人员对于日常工作的各项运行数据,必须要准确、及时的进行收集,关键时刻才能派上用场。

3.3调整设计分工,加强专业沟通
         目前我们在暖通空调自动控制系统中应用的自动控制装置,一般都是由供应商提供,虽然能够对空调自动控制提供帮助,但是其实际的自动控制水平与我们预期设计的有着非常大的出入,这与自动控制系统的自身制造水平及结构设计有着直接关系,而为了能够使暖通空调自动控制系统达到符合最初设计标准,降低能源消耗,提升工作效率,就必须要加大对暖通空调自动控制技术的研究,从而使自动控制系统的核心设备及元器件能够达到精度及质量的高水平,真正的为暖通空调自动控制做出贡献。

3.4加强自动控制系统的操作及控制
         对于暖通空调的自动控制系统来说,加强自动控制系统的操作及控制非常重要。因为一般自动控制系统主要监控供暖通风和空气调节系统。因此首先需要我们能够有效的控制温度的调节,这其中主要依靠对空调系统的阀门的控制来实现这一功能。暖通空调则需要根据用户实际的温度条件来进行调整,当外界空气非常寒冷时,可以通过水和蒸汽进行换热,而这时对于控制流量也需要根据实际室内外温度变化而进行动态调整。为了能够实现对空调的精确控制,需要我们充分利用自动控制系统实时监控的功能来实现,这些方法已经被广泛的应用在国外一些发达国家中,通过全面对流量的控制,从而有效的提升空调系统的精确供冷/供热效率,实现资源的充分利用,节能减排。

结束语:
         综上所述,随着科学技术的不断发展,人们对于暖通空调自动控制系统的研究也在不断进步,通过结合实际暖通控制自动控制系统中存在的一些问题,针对性的对其进行改善,从而使暖通空调高能耗的问题得到解决,从而真正的让暖通空调为人们的日常生活提供舒适、健康的服务。

参考文献:
[1]刘志微.我国暖通空调自动控制系统的现状与发展[J].建材与装饰,2017(31):177-178.
[2]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.
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