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暖通空调系统的自动化控制技术

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：尹丽娟

[导读] 摘要：在信息化技术和计算机网络技术的飞速发展下，自控系统也取得了令人瞩目的成就。

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        摘要：在信息化技术和计算机网络技术的飞速发展下，自控系统也取得了令人瞩目的成就。在暖通空调系统内自控系统的应用具有的前景是十分好的，如今的应用水平有待于进一步提高，把智能技术应用在自动控制类可以精确的控制空调系统。所以面对这一方面相关的工作人员应当不断的加深对其的研究，使暖通空调具有的使用性能提高。
        关键词：暖通空调系统；自动化；控制技术
        引言
        随着科技的不断发展，人们的生活水平也越来越高，对于居住的质量需求也越来越高，然而现阶段暖通空调自动控制系统已然无法满足大众不断提升的需求，部分暖通空调自动控制系统所占据的建筑空间较大，运行能源消耗量的多，应进行及时的优化与改造，通过完善暖通空调自动控制功能，提升资源利用率等方式，确保暖通空调自动控制系统更加适应社会可持续发展方向。
        1自控系统在暖通空调运行中的意义
        首先，通过自动化系统的应用，能够对设备运行时的各模块运行参数进行监控，并能够第一时间对设备故障进行警报，提示技术人员及时进行调控。其次，根据对空调各模块运行时间的监测，自动调节空调设备的运行参数，在设备单元未运行时，降低功耗，达到电能的最优分配，实现节能的目的。
        2暖通空调系统的自动化控制技术
        2.1空调机组的自动化控制
        空调机组主要针对回风、新风驱动装置、过滤开关、风管温湿度传感器及其附属的配电装置进行调控。其中，温度控制方面，应用了冬暖夏凉的调控机制。在自动控制执行过程中，传感器通过收集扰量相关数据，根据数据是否触发了送风温度条件实现了室内温度的调节。在温度偏低的环境下，自动化控制系统会启动升温指令，适当调整送风装置中的新回风混合比，提高加热器自身温度等，通过对热水与热蒸汽进行加温，从而实现了室内温度的升温调节。针对其他温度环境下的调控，与上述原理相同，即通过直接控制出水阀门热水与冷水混合的比例，从而满足机组节能指标的调控。为了保证温度调控的稳定性，技术人员需要对设置回风温度上下限数值。当温度过低，触发传感器下限阈值时，系统可自动开启加湿装置，直至温度回升至正常，方可将调控阀予以关闭。针对空调其他运行机组的控制，既可采用自动化调控，也可采用强制控制和手动控制办法。一旦设备运行时发生可能对设备本身造成损坏的不良情况时，将自动启动联锁控制指令，实现对回风阀门、新风、风机的统一调控。
        2.2变频控制
        变频调节主要借助于变频调速器，变频调速器是一种静止频率转换器，可将配电电网50 Hz的交流电转换成频率任意可调的交流电。在空调系统中，以变频器作为电机的驱动电源，实现对电机的调速，以减少冷冻水的流量，降低冷冻水的流速，从而提高热交换率，使循环泵处于高效运行状态。如果将水泵的最低频率设定为25 Hz，当水泵以半速运行时，电机的实际功率仅为额定功率的12.5%，不仅节约了大量电能，而且有效保护了水泵寿命和电机的运行安全。
        2.3自动控制表面冷却器
        ①表面冷却器。这是一个加热温度的装置。在形式调整中，调节阀作为重要的调节装置，在调节阀中，二通调节阀是比较经常的形式。调节阀在使用中，要控制主管的流量，同一供水系统中的各组成部分会互相作用。所以，在挑选调节阀的种类时，要留意调节及控制。各种因素，以便每个组件减少之间扰动。假如满意的调节阀为两向调节，就要有一个恒压控制装置来削弱元件运行时的扰动。恒压控制控制形式可看作是利用进水口的水成为研究目标，在恒温状态下控制流量。自动控制系统内部的传感器及调节器反应后，将通过主要通过阀开关控制进水口来调节三通阀，从而控制水中的水流。盘管，从而调节进口和出口的温度。此种方式非常适合对温度调节精尖高的项目中。

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②直接蒸发式表面冷却器。这种控制装置一般运用二位控制方法，主要调控元件是电磁闽，传感器和调节器都是中间元件。在设备控制中，膨胀阀将起到控制盘管出口处制冷剂出口温度的作用，从而使温度在调控系统中始终恒定，同时这个是自动的，自控程度一旦建筑里面的系统特别大，还需要灵活挑选设备及方式。直接蒸发冷却盘管为重要控制设备，这个设备一般为并联。在调控中，设备对目标采取分段控制。如果空调单元的尺寸相对较小，则压缩机是主要控制对象，可以根据自动控制过程进行调节。
        2.4 PID控制
        PID控制是指在负荷动态变化过程中，通过公式运算，求出任一时刻所对应的最佳供回水温度及水泵的循环流量。具体做法是采用现场传感器将关键参数传输至智能控制终端，控制器依据系统模型计算出最佳运行参数，并将计算值反馈至比较器中与测量值进行比较。通过PID运算，输出电动调节阀开度、水泵频率等控制变量，并不断优化调节参数，实时监测供回水温度和循环水泵流量，使系统稳定在最佳运行工况。通过PID控制，既能保障系统及设备安全运行，又能实现节能运行。
        2.5远程控制技术的应用
        远程控技术是基于计算机技术和网络技术实现现场监控以及管理的一种技术，通过对电气设备的运行情况进行及时有效监控，可以解决运行中的各种问题。除此之外，在中央空调系统中，远程监控技术可以对运行数据进行自动化、智能化的分析和处理，远程监控数据可以及时输送至计算机控制中枢，进而对整个运行系统进行有效控制。计算机中枢控制系统由计算机、UPS、上位机软件以及数据库等组成，基于网络介质线实现对现场控制器的访问，这种智能化远程控制方式是当前中央空调自动化监控的主要方式，其发挥着重要作用。在远程控制过程中，需要对大量数据信息进行共享和交互，所以还需要在中央空调控制系统中加入相应的调节器，进而对数据信息进行有效收集和整理，数据内容通过远程计算机传送后，对系统进行整合，一旦中央空调系统出现故障，可以及时发现故障，寻求故障解决方法，对于一些较为简单的故障问题，计算机中枢系统可以直接解决，提高了中央空调的便捷性和可靠性。同时，中央空调远程监控/BMS系统集电子通信技术和计算机软件技术于一体，能够远程对中央空调机组的运行状态进行采集、检测和控制，对空调发生的故障及时报警。
        2.6做好暖通空调自动控制系统运行管理工作
        在暖通空调自动控制系统运行期间，相关部门也应加强对系统运行情况的管理力度。对暖通空调自动控制系统实际运行情况进行监管，记录下系统运行数据，从数据中分析出系统可能存在的安全与能耗量较大问题，针对此些问题对暖通空调自动控制系统进行维护与优化。
        2.7模糊控制技术
        模糊控制技术是一种融合了人工智能、模糊数字以及计算机技术的新型技术，将这种技术应用于中央空调控制系统中，可以在电气自动化控制技术的配合下，形成具有理论性的控制技术，主要包含模糊语音变量、模糊集合论等理论知识，中央空调系统通过计算机实现自动化控制，而模糊控制技术具备良好的智能性和学习性，可以对工作人员的指令进行学习，不断构建完善的系统模型，模糊控制技术可以自动解决中央空调运行过程中出现的问题，保证中央空调温度、湿度适宜。
        结语
        总而言之，暖通空调自动控制系统主要肩负起营造健康舒适生活空间的重要原则，为确保暖通空调自动控制系统运行标准符合预期目标，需相关部门对原有暖通空调自动控制系统功能进行不断完善，加强暖通空调自动控制与其他部门之间的密切合作，在保障建筑工程质量。引进更加专业的人才，使暖通空调自动控制系统优化工作能够有序开展。
        参考文献：
        [1]叶成杰.中央空调系统方案设计及节能分析[J].应用能源技术，2019（8）：38-40.
        [2]吴海峰.空调系统夏季集中运行调节及自动控制方法探讨[D].太原：太原理工大学，2015.