淺談暖通空調優化控制技術分析

付玉龍

摘 要：暖通空調是建筑的一個重要組成部分，在現代人們的家居生活中地位越來越突出，但目前我國暖通空調控制技術還存在能源浪費和空調環境質量低的問題，如何對暖通空調優化控制技術進行改進，推動能源的可持續發展是一個必須思考的問題。本文主要從暖通空調存在的問題出發，探究其產生的原因，并介紹暖通空調控制系統的設計以及如何發展暖通空調優化控制技術。

關鍵詞：暖通空調；優化技術；優化發展

隨著我國經濟的不斷發展，城市化進程不斷加快，城市化水平不斷提高，人們的生活也在發生翻天覆地的變化。人民生活水平不斷提高的同時，對室內環境質量的要求也逐步提高，舒適、潔凈的室內環境越來越被人們所追求。因此，集采暖、通風、空氣調節三方面于一體的暖通空調在人們的生活中越來越收到關注。在這樣的情況下，我國的暖通空調控制技術有了一定程度的提升，但使用效率低、能源浪費大，受室內外環境影響大等問題依然存在。此外，由于我國能源環境日益緊張以及可持續發展計劃的發展戰略，怎樣提升暖通空調系統的利用效率，減少能源消耗，降低室內外環境的不良影響，打造舒適的室內環境是每一個工程師都應該思考的問題。加強暖通空調優化控制技術是提高暖通空調運行質量的一個重要手段。

一、暖通空調控制技術存在的不足

（一）能源消耗大，資源浪費

隨著人們對室內環境質量要求的不斷提高，暖通空調在建筑中的使用范圍越來越大，在有些大型建筑中，中央空調的使用頻率很高，其能耗甚至可以達到整棟建筑能耗的一半還多。此外，由于我國的暖通空調設計的標準選擇的是客戶的最大需求，在運行過程中會長期處于低負荷的工作狀態，不僅拉低了整體的運行效率，也造成了浪費。究其原因，則是多方面的。有各種系統在負荷條件變化狀態下控制效果減弱而造成的能源損失；也有空氣處理技術上存在的速度慢、時間長等問題導致的系統內部不穩定造成的能源浪費；還有暖通空調本身存在的各種缺陷，例如時變性、大慣性、大滯后性等帶來的影響也會造成能源的浪費。如何在打造舒適、潔凈的家居環境的同時優化暖通空調的使用狀況，提高使用效率，降低能源消耗、減少能源損失是目前仍需解決的問題。

（二）空調環境質量低

當前暖通空調帶來的效果并不如預期的好，有調查顯示很多人都對空調環境的滿意程度都不高，這可能是由于暖通空調打造的空調環境質量并沒有達到人們的預期，仍然存在一些問題。在中央空調的使用過程中，由于空調設備長期在大流量小溫差的環境下運行，再加上季節轉換等因素的影響，空調系統的運行效率會變低，于是采暖、通風及空氣調節的效果就會遭到減弱，導致空調環境質量不高。除此之外，有些大樓還存在這二氧化碳和甲醛超標，以及濕度過大，溫度過低或過高的現象，這不僅大大減弱了大樓的舒適度，對大樓中人們的健康狀況，工作效率等也是一大威脅。造成這種狀況的原因，一方面是因為人們環保意識加強導致暖通空調的設置的改變形成的不良影響。另一方面則是暖通空調采用的定點運行控制方式，使得暖通空調受室內外環境的影響大，導致空調系統工作效率低下，暖通空調運行效果不理想。

二、暖通空調控制系統的設計及優化

我國暖通空調的控制系統的設計到目前為止依然存在不少問題，因此才導致了暖通空調運行過程用的缺陷。當前的暖通空調還存在著較強的時變性和非線性以及大慣性和滯后性等特性，這讓暖通空調想要實現好的控制效果的同時減輕能源消耗等問題的任務依然艱巨。如何處理中間的技術難題，實現暖通空調控制系統的優化，目前主要可以從以下幾分面進行考慮。

（一）廣義預測控制結構優化

合理的溫度值是實現暖通空調控制系統設計優化的關鍵，只有掌握客戶所需的最佳溫度值，合理的設定房間溫度，才能保障空調系統快速而準確的把溫度調節到設定好的溫度值上，減少室內外溫度變化對空調系統的影響，降低能源消耗。我國目前主要使用的是由三部分組成的RBF模糊神經網絡空調廣義預測控制體系，想要實現更準確的預測，就必須通過對運行中控制變量的研究，估計空調的輸出，從系統控制輸出的準確值入手，設計合理的暖通空調控制方案，修正RBF模糊神經網，用神經網絡的學習能力解決運行環境對變化對暖通空調設備控制造成的影響。

（二）控制器在線滾動優化

滾動優化就是利用模型預測正確信息，為制定科學有效的控制系統提供基礎。主要包括數學模型的使用和優化，以及利用模型的辨識度三個環節，此三者結合滾動優化，找出科學規范的暖通空調控制規律，考慮優化計算量的變量，從而實現對暖通空調控制器的優化。

（三）暖通空調的廣義預測反饋校正

暖通空調的優化必須從實際情況出發，尊重客觀事實。滾動優化的預測方式由于受多種因素的影響，在運行過程中可能出現與實際處理單元不一致的狀況，所以要采取一些其他的預測方式來填補預測模型的不足。有多種方法可被采用，但都要做好誤差監測，及時修正監測中出現的問題，把誤差控制在預期值范圍內。

三、暖通空調控制技術的發展趨勢

（一）尋找并設定最佳設定值

暖通空調系統大多采用的都是定點的工作方式，但這種方式依然不能使暖通空調在不同的環境中達到最佳運行條件。尋找暖通設備的最佳設定值，是提升空調系統運行狀況的有效途徑。用最低的能耗標準作為尋找暖通空調設備最佳設定值的指標是實現暖通空調系統優化的重要途徑。

（二）提高現代技術的運用程度

暖通空調控制技術也應該要與時俱進，把現代技術運用進去，提高運行效率。主要應該包括兩個方面的內容，一個是提高暖通空調控制技術的自動化水平，另一個是提高網絡技術的使用。提高自動化水平對暖通空調在復雜環境下的自動學習能力的實現有積極作用，達成最佳控制狀態。網絡技術的運用則可以實現企業間的數據分享和信息交流，符合暖通空調控制系統的發展方向。

四、結語

暖通空調是建筑的一個重要組成部分，在提高人們的室內居住環境質量方面有著重要作用，雖然暖通空調控制技術仍然存在一些問題，但總體發展趨勢是好的。要不斷對控制技術進行改進，尋找科學準確的數據，實現對暖通空調系統的最終優化。

參考文獻：

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