暖通空调自动控制系统相关研究

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年11期   作者:骆文芝
[导读] 随着国民经济的快速发展和城市化进程的加快,人们的生活质量得到了极大的提高。

        骆文芝
        齐翔建工集团有限公司 黑龙江 齐齐哈尔 161000
        摘 要:随着国民经济的快速发展和城市化进程的加快,人们的生活质量得到了极大的提高。然而,随着暖通空调系统在人们日常生活中的应用,造成了一系列的问题,如环境和能源的过度消耗,特别是在空气污染方面。无论个人或单位是否使用空调或空气调节,均占整幢大厦总耗电量约百分之六十,空调的应用不但为市民的生活带来极大方便,亦会带来能源消耗和环境问题。而自动控制技术是提高暖通空调节能的重要手段。因此,有必要加强自动化在暖通空调系统中的应用,研究暖通空调系统的节能问题,促进国家社会和经济的可持续发展。本文对暖通空调自动控制系统进行相关研究。
关键词:自动控制技术;暖通空调系统;发展策略
1自动控制技术概述
        自动控制技术是当代发展最快的现代化技术之一,也是为生产业、工农业等行业带来巨大影响的一项技术,发展至今,自动控制技术已经无形渗透到了各行各业、各个领域中,生产、军事、生活、化工、石油、电力等诸多方面都已无法离开自动控制技术。根据定义,自动控制技术是控制论的应用,它是一种具有一定控制功能的自动控制系统,用来完成一定的控制任务,保证一定的过程按预期进行或达到预定的目标。自动控制技术包括自动控制系统中各组成部分的结构原理和性能的知识,以及被控对象或过程结构的特点、原理和控制计算机的实现方法。近年来自动控制技术在计算机技术、网络技术、通信技术、信息技术飞速发展的推动下,发展十分迅猛,特别是计算机技术、网络技术和通信技术的飞速发展,促进了许多技术的进步和一些开发工具的扩展,实现了人们原先传统观念设想中的自动化,可编程控制器、网络控制技术等都属于自动控制技术的范畴。在诸多技术、社会进步动力推动与自动控制技术的高度融合下,暖通空调自动控制系统正朝向更智能化、节能节电化、网络化、集成化的方向发展。
2暖通空调自动控制系统的应用现状与特征
2.1应用现状分析
        现代科学技术在各行各业的发展,中国自主研发的比重以快速增长的速度提高。相关领域的研究人员不断加强对自动控制系统和理论的研究,自动控制技术和暖通空调系统相结合的节能减排改善了暖通空调系统的环境保护。随着我国对节能减排的认可,空调设计与研究的其中一个最相关的标准就是实现节能和环保。然而,由于各种不可控因素的影响和制约,相关的理论体系还不完善,使得我国空气调节的节能极限值很低,最高只能达到30%。近年来,通过不断研究发现,在空气调节运行过程中,混频器可以通过系统输出频率进行调节,从而实现对泵速的有效控制,控制能量的消耗,减少电能功率的浪费。为当前暖通空调系统的节能减排指标提供一定的研究和指导。
2.2应用特征分析
        各个行业对生产的自动控制都有着严格的要求。因此,相关技术领域对自动控制提出了很高的要求,目前我国的空调自动控制已经取得了很好的成绩,但还需要进一步的研究和探索。在暖通空调系统中,自动控制的应用包括以下三个阶段:其一,在20世纪80年代,空调控制系统只需要非常简单的开关步骤,通过热继电器或压力继电器管理,就能实现对设备的自动控制;其二,工业技术的飞速发展带来了新的变化,PID控制器在自动化管理领域的应用使自动控制系统更加完善。在对控制设备进行PID改造和改进的基础上,多数空调控制系统都采用了这种控制系统和控制思想;其三,在目前的研究阶段,智能技术的飞速发展使得空调逐渐追求智能控制和更高层次的自动控制,新型智能控制系统正逐步应用于我国暖通空调系统。
3暖通空调自动控制系统应用中存在的不足
3.1设计人员对暖通空调自动控制系统缺乏认知
        空调的使用与区域有很大的关系,所以在空调设置中,许多技术人员也是根据每个区域的气候来设计和开发的。由于气候的不同,暖通自动化系统可以根据不同地区不同的气候节约能源。

然而,从我国暖通空调的研发来看,很多技术人员还没有完全掌握这项技术,设计理念存在很大的问题,与国际标准还存在一定差距。许多企业研究人员对暖通空调的实际运行也没有满足一定的要求,对自动化的实现没有充分的认识,无法实现自动控制技术与暖通空调的有效结合,这导致暖通空调开发领域自动化存在一定的局限性,制约了自动控制技术发挥的效益。
3.2空调系统长期处于非饱和荷载运行状态
        很多在用的暖通空调产品是厂家以前没有改进过的产品,很少有企业会严格要求厂家根据其功能效果来生产产品,已生产的产品很难改进空调系统。许多参数已经固定不能再改变,导致大部分空调长期处于非饱和状态,在这种情况下,空调的运行也是对自身的一种干扰损害,也是对人们生活的室内环境的一种破坏。厂家应坚持绿色环保的生产理念,解决节能环保问题。
4暖通空调自动控制系统应用发展策略
4.1优化设计缺陷
        根据大量实际工程的完成情况,可以看出,将自动化系统移交给整个暖通空调系统的承包商,在整个工程的设计中,似乎有一个合理的分工,但在实践中,这样的做法存在一定的弊端。承建商未能完全掌握良好的技术、技术水平高低不同、对项目建设不具备责任心等因素都会导致设计结果不够理想。在这样的发展趋势下,显然不利于暖通空调自动化和研究的发展。因此,自动化总体设计或交给设计院独立完成,或由承包商在设计院技术人员的指导下进行逆向设计,完成设备的设计、施工和工作地点的调整,这将大大提高机器的可靠性。
4.2加强自动控制技术与暖通空调系统的融合力度
        对于现如今暖通空调的现状,对暖通空调的运行和管理实行集中监控,要求该行业的专业技术人员参与到集中监控中来,可以在很大程度上突破暖通空调与自动化技术相结合受到的制约,为了实现暖通空调自动控制系统的高效运行,可以在空调自动化设计中尽量选择综合素养较高的专业设计人员,提高技术研发水平,在研究中将暖通空调与电气自动化进行有机融合,实现自动化控制技术在暖通空调系统中的高效运用。
5自动控制技术在暖通空调系统中的应用与发展
5.1模糊控制技术的应用
        在暖通空调自动控制系统中,模糊控制技术主要是对建筑室内温度进行模糊的感知与预测,并与人体温感进行对比,实现对暖通空调系统的管理与控制。模糊控制技术在运用中有着较为良好的稳定性与安全性,可以维持暖通空调系统性能的良好,通过提前对系统控制参数进行相关设定,并根据实际情况进行应用,可以很好地探测并感知温感,保证室内温度的舒适性。
5.2流程自动控制的应用
        自动控制技术是实现暖通空调自动控制系统的关键技术,主要由传感器、执行器、调节器、调节机构组成。在对参数进行调整时,尽管参数会在调整的前后有着较为明显的变化,但仍然无法与实际参数相匹配,这个现象的出现主要是因为存在偏差,通过利用自动控制技术,可以与给定数字进行结合完成对新参数值的设定,并保证新参数值与实际参数相匹配。具体过程包括:在控制对象附近对传感器进行设置,占用系统运行状态,对发出的信号进行分析,若存在异常,则利用变送器将信号转成与调节器相匹配的信号,并传输至调节器,同时设定给定的参数值,将两种信号进行比较,若差异较大,调节器发出相应的指令,执行器收到指令后立即执行,确保参数值在调整前后的数值偏差可以控制在设定范围内。
结束语
        综上所述,自动控制技术可以有效提升暖通空调系统的调控能力,还可以提高空调的使用性能,保障空调系统的安全运行与运行稳定性,在今后的发展中,还需要继续加强与改进自动控制技术在暖通空调系统中的应用,为我国暖通空调自动控制系统的发展提供良好的技术支持与保障。
参考文献:
[1]桑纯,庞召辉,孙建军.建筑暖通空调系统节能技术探讨[J].低碳世界,2020,10(9):9-10.
[2]郑盟.针对暖通空调自动控制系统存在问题提出有效对策[J].地产,2019(24):153.
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