暖通空调的自动控制与运行维护

发表时间:2021/5/14   来源:《当代电力文化》2021年4期   作者:谢文杰
[导读] 为改善建筑暖通空调系统的运行状态,预防和减少系统运行故障的出现
        谢文杰
        东莞祥科智控装备有限公司   广东省东莞市   523039
        摘要:为改善建筑暖通空调系统的运行状态,预防和减少系统运行故障的出现,提供采暖、空气调节与通风等方面功能,本文对暖通空调的自动控制与运行维护问题进行探讨,阐述自动控制系统内容与主要的控制方法,提出运行维护策略,为从业人员提供参考。
        关键词:暖通空调;自动控制;运行维护
        引言:近年来,随着科技水平的不断进步,在我国建筑业发展期间,提出智慧建筑理念,致力于提供高效、舒适、便利的人性化建筑环境,根据用户实际需求将建筑结构、系统与配套服务进行最优化组合。然而,建筑暖通空调系统的传统控制方式较为落后,并未发挥出应有作用,限制了智慧建筑的推广普及。因此,对暖通空调自动控制与运行维护问题的研究,对智慧建筑的可持续发展有着重要意义。
        一、暖通空调自动控制系统主要内容
        1、湿度控制
        自动控制系统内配置有清洁报警与传感装置,持续对室内环境的空气湿度要素进行监测,当湿度监测值低于相应额定值后,自动发送报警信号,系统根据所接收信号制定处理方案。随后,根据暖通空调实时运行状态,以及建筑室内环境的空气湿度情况,向精密空调加湿器等装置下达控制指令,提高空气湿度。与此同时,控制系统还将对积水筒水位与冷凝器散热网片洁净度进行监测,根据监测结果来调整积水筒水位,向工作人员发送监测报告来开展冷凝器除尘作业。
         2、温度控制
        在系统运行期间,所配置的温度传感器持续对周边环境情况进行感知,向控制中心上传现场监测信号。随后,系统将接收的监测信号转换为可识别的数值,对建筑内部环境实际温度与用户预设温度进行对比分析,将温度差值为依据,制定并下达相应控制指令,如调节冷水阀开度或者是电加热输出,调整制冷供暖系统运行负荷,营造建筑室内恒温环境。
        二、自动控制系统与暖通空调结合的控制方法
        1、继电器控制
        继电器控制系统由主令电器、导线、继电器、接触器等组成,基于继电器来实现暖通空调系统的逻辑控制功能,通过导线将输入设备与继电器及控制电路进行连接,在继电器线圈断电与通电过程中,控制动触点与静触点切换吸合与释放状态,从而实现电路的导通和切断目的,通过输出设备来控制暖通空调系统与设备的运行。简单来讲,继电器在自动控制系统中发挥着使用较小电流来控制较大电流的“自动开关”作用。与DDC控制方式相比,继电器控制具有结构简单、成本低廉的优势,但是控制效果受到机械触点物理接触等因素干扰,系统可靠性较差。
        2、PLC控制
        PLC控制方式是一种数字运算操作电子系统,在系统中配置PLC可编程逻辑控制器,提前由工作人员根据控制需求编写程序软件,在内部存储执行逻辑运算与顺序控制等操作指令。如此,在系统运行期间,将持续对所采集现场监测信号进行分类存储与扫描分析,PLC装置根据用户程序扫描结果进行逻辑运算,基于运算结果刷新RAM存储区内对应的状态,下达I/O指令。最终,通过输出锁存电路与驱动外设设备来完成输出任务,调整终端设备与暖通空调系统的运行状态。
        与继电器控制方式相比,PLC控制系统具有可靠性高、编程容易、输入/输出功能模块齐全、结构组态灵活、运行速度快等优势。
        三、暖通空调自动化控制系统运行调控
        1、空调机组的自动化控制
        空调机组自动化控制单元负责调控回风、过滤开关、配电装置、新风驱动装置等设备,持续采集与分析现场监测信号,根据系统实时运行状态与运行需求来完成逻辑分析任务,制定并实施控制指令。例如,在温度控制方面,引入冬暖夏凉调控机制,在监测到室内环境温度过高或过低时,将触发送风温度条件,自动下达升温或降温指令,调整送风装置的新回风混合比。

此外,为有效应对运行故障与突发状况,控制系统同时具有强制控制、手动控制方式,在暖通空调系统处于异常运行状况,且所下达控制指令没有得到执行时,工作人员可以手动控制调节,或是下达启动联锁控制指令。
        2、新风机组的自动化控制
        以PLC控制系统为例,在系统运行期间,持续对新风机组运行状态进行监控,当监测到异常信号,或是监测值超过额定值时,由中央控制计算机向DDC控制器下达控制指令,对风机频率、冷水阀、电加热、加湿阀等终端设备进行自动控制,如调整送风量与新风量,使得建筑室内环境的温湿度与空气质量达到最佳程度。
        此外,还可以基于模拟量实现对新风机组乃至暖通空调系统的闭环控制,PLC逻辑器通过对开关量与模拟量的输入输出点的自动采样与分析处理,输出相应控制指令,在无人工干预情况下,实现对温度、驶入、流量、速度等参数的连续调节控制。
        3、空调机组末端变风量的调控
        在系统运行期间,持续对传感器上传的监测信号进行转换分析,实时掌握建筑内部环境各区域的温度与实际送风量,准确分析所需送风量,通过PLC可编程逻辑控制器,对暖通空调系统的末端装置进行控制,调节风机输送风量等参数,实现自动调节温湿度的控制目的。
        四、暖通空调运行维护
        1、设备开机前的维护
        在暖通空调设备开机前,需要对机组运行状态进行全面性检查,检查项目包括测量冷却水与环境温度差、检查储油系统剩余油量与制冷剂余量、观察冷却水开关等装置是否可以正常启动。随后,根据检查结果,做好设备维护保养工作,清除设备表面附着的灰尘污渍,补充润滑油与制冷剂,更换严重磨损与无法正常开启的装置部件,确定无误后,方可启动暖通空调系统。而设备开机前维护工作的开展目的在于,及时发现并消除设备潜伏故障,提前预防设备运行故障的出现,将设备故障消灭于萌芽状态。
        2、设备运行时的维护
        在设备运行期间,持续对暖通空调设备与系统的实时运行状态进行观测,当监测到设备运行参数大幅波动,或是出现异常声响、振动等现象时,表明设备出现运行故障,需要及时切断故障设备与非故障部分的连接,开展设备故障诊断与检修工作,更换破损零部件,对松动部件进行紧固处理,待设备恢复正常后,再将设备投入暖通空调系统。
        3、空调通风的维护
        为改善空调通风效果,最大程度减小设备与外部环境对其造成的影响。一方面,在暖通空调系统中设置防火阀等关键部件,要求此类关键部件持续保持为开启状态,做好防火工作,预防和减少建筑火灾等安全事故的出现。。
        4、系统运行管理
        在暖通空调系统运行期间,定期开展日常保养与定期维护检修工作,及时发现并消除可能对系统运行状态造成影响的隐患因素,如清理风机盘管滴水盘处附着的灰尘污渍,清理除污器内堆积的灰尘杂物,定期对机组设备开展拆机检修工作,更换过度磨损与老化严重的零部件。
        5、风机运行温度的调控运维管理
        为有效控制风机运行温度,应该暖通空调系统中额外设置自动调温装置,持续对风机实时运行温度进行监测,根据监测值与预定值的差值,采取相应的温控措施。如果实际水温超过限值,将会对系统运行状态造成不利影响。
        结语:
        综上所述,在现代建筑工程中,企业必须设计暖通空调的自动控制系统,结合工程情况采取合理的控制方法,实施暖通空调运行维护策略,保证建筑暖通空调系统的安全稳定运行,充分发挥系统的使用功能。
        参考文献:
        [1]汤华剑.暖通空调工程安装施工中常见问题及优化策略探微[J].科技经济导刊,2019,0(13):35-36.
        [2]潘云钢.我国暖通空调自动控制系统的现状与发展[J].暖通空调,2012,42(11):1-8.
        [3]肖梅.暖通空调系统的自动化控制研究[J].自动化应用,2018,0(12):22-23.
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