暖通空調優化控制技術研究

摘 要：本文探討暖通空調優化控制的重要性，分析當前我國暖通空調控制技術發展現狀和存在的問題，針對當前的問題，提出通過靈活調整控制溫度、滾動控制策略、加強對空調的預測等措施促進暖通空調控制技術的優化，給建筑的節能減排提供幫助。

關鍵詞：暖通空調；優化控制；技術優化

引言：隨著我國城市化水平的不斷提高，人們對于室內環境的舒適度要求也越來越高，這也對建筑暖通空調系統提出了更高的要求，盡管近些年我國的暖通空調技術取得了巨大的進步，但仍然存在較多的問題需要解決，其中暖通空調系統能耗過高是主要問題之一，與當前我國倡導的節約型社會理念不符，加強對暖通空調控制技術的研究，提高暖通空調節能水平是從業人員應該思考的問題。

一、暖通空調優化控制技術的重要性

暖通空調控制通常指的就是對冷凍水調節閥的電壓進行調節，進而可以控制冷凍水的流量，以達到調節混風溫度的目的，這樣就可以對整個室內溫度進行控制。暖通空調的控制效果受到多種因素的影響，冷凍水溫度、露點溫度僅僅是其中的一部分，而且新風、回風的魂風溫度、濕度、送風量與室內房間的負荷等都受到一定影響，這樣必然會產生交換系統的非線性關系。在熱交換過程中，溫度濕度是其中一個問題，其中還有溫度潛熱問題，同時冷熱源之間存在差異，致使溫度上升與溫度下降存在不同的特點，也就是所說的非線性關系。被控制的房間、空氣處理單元之間存在的送風管通常都比較長，而這隱藏著兩大弊端，即暖通空調的大慣性與純滯性。長期使用管道，就有可能受到內部阻力的影響發生變性。在暖通空調應用范圍逐漸拓寬的過程中可以了解到，其具有強非線性、大滯后性、大慣性、強干擾性與時變性的特點。這些都在一定程度上增加了暖通空調控制難度，造成其在實際應用的時候不僅讓室內舒適度下降，還會造成能量的浪費。

二、暖通空調控制技術現狀與存在的問題

（一）暖通空調控制技術現狀。隨著相關技術的進步，傳統的暖通空調控制系統已經不能滿足人們對于空調系統的需求，而且傳統的暖通空調系統能耗過大，給建筑節能帶來了不利影響。傳統的暖通控制技術在送風量、室內外壓力、室內溫度的控制上都存在一些不足，很容易由于各種原因導致暖通系統能耗過大，而且暖通系統的控制具有時變性和滯后性，系統需要一定的時間進行相關參數的調整，這也造成了能量的浪費，技術的提高和進步是改變當前暖通系統能耗過高、控制精度不足的主要途徑。

（二）暖通空調控制技術存在的問題。目前我國的暖通空調控制技術主要存在兩個問題，其一是暖通空調系統能耗過高。當今社會由于空調使用范圍十分廣泛，大型建筑中尤其如此，通常情況下，暖通空調系統的能耗超過建筑總能耗的50%，這一點主要與空調系統的設計有關，統計資料表明，當前我國公共建筑的暖通空調系統設計普遍以用戶的需求作為設計目標，空調系統在運行過程中的能耗遠遠超過最低標準，導致大量能源浪費現象的產生。第二個問題是當前的空調系統運行質量不高，導致用戶對于空調環境滿意度不能達到預期。

我國目前的暖通空調設計主要采用最大負荷計算法和定工作點運行的方式，這兩種方法直接與相關問題的出現有直接關系，采用最大負荷計算法使得很多空調在運行過程中遠遠低于設計預期，造成了較大的能耗。受到外部環境通風、光照等因素的影響，建筑內部環境也在不斷變化，采用定工作點的控制方式無法適應環境的變化，能量浪費的同時并沒有取得較好的環境控制效果。傳統的控制器也存在不足之處，空調實際運行中相關參數會出現非線性變化的特點，傳統的控制器無法適應這一特點，導致了能源的浪費。

三、暖通空調控制技術優化策略

（一）根據用戶需求設置調節溫度。當前的暖通空調在使用過程中能源浪費現象較為嚴重，如果能夠根據建筑內的用戶需求設置室內調節溫度，并且減少室外環境對室內環境溫度產生的不利影響，就可設計出更加科學合理的暖通空調控制器，在滿足人們對建筑舒適度要求的基礎上，最大限度的降低能耗，實現對暖通空調技術的優化。具體實施過程中，可以按照當前空調設置的參數進行跟蹤，了解當前參數條件下空調的控制效果，以此為基礎進行調節與更正。也可以將一些新的控制方法比如神經網絡等技術引入到空調控制中，使得空調能夠根據環境的變化靈活調整自身參數，提高能源的利用率。

（二）暖通空調控制系統的滾動優化。針對目前的暖通空調控制系統，可以將建立暖通空調的數學模型，根據模型的目標函數，建立合適的邏輯算法，在空調運行過程中不斷進行控制系統的滾動優化，根據空調所處的環境參數以及空調自身的參數設置，確定最佳的控制方案?？刂品桨傅膬灮芷趹撆c建筑的使用功能相符合，綜合考慮空調系統的能耗與建筑的使用需求，確定最佳的控制方案，并每隔一定的時間進行滾動優化，使得空調系統在能量利用和環境調節上達到最佳的效果。

（三）加強對空調系統的運行預測?？筛鶕照{的特點和相關參數，建立虛擬空調系統動態模型，按照實際工作中面對的各項環境參數對空調的運行進行模擬，用模型模擬實際的空調工作情況，當環境參數改變時，能較為準確的獲得暖通空調的各項參數變化，針對暖通空調運行中的各項干擾因素采取相應的措施，進而提高空調的工作效率。通過有效的預測空調的運行情況，能夠實現對暖通空調的有效控制，這對于暖通空調的控制優化有著巨大意義，也是當前研究的熱點問題之一。

（四）暖通空調節能優化措施。隨著世界對能源的重視程度越來越高，暖通空調的能源使用也有了新的選擇。目前來看，太陽能和地熱能有可能成為新的能源替代物。太陽能可以持續不斷的給暖通空調提供能量，利用相關的太陽能收集裝置，能夠將大量的太陽能轉化為空調系統需要的電能，太陽能在給暖通空調提供能源的同時，也降低了空調對環境的污染，是實現綠色建筑的重要途徑。

地熱能由于自身的經濟性和環保性等特點，也有潛力成為暖通空調新的能量來源，目前普遍采用地熱泵系統進行地熱能的采集，相比于傳統的空氣熱源泵來說，地熱泵系統優勢更加明顯。地源熱泵系統只影響土壤溫度，并不會造成地面下沉和地下水位下降、水質，是目前較為成熟的、對環境影響較小的取熱、散熱方式。為保證垂直埋管吸收和排出的熱量平衡。保證熱泵系統高效運行，可在寒冷地區為系統增設1 個輔助設備用以提供熱量，可以通用串聯或并聯的方式聯合運行地源熱泵和太陽能.向系統提供更多的熱量，進而滿足采暖需求。在溫度較高區域可以利用冷卻塔供冷，通過和地源熱泵的串聯運行分擔部分負荷.在夜間將土壤中積蓄的熱量帶走，實現降溫.保證熱泵性能較高。

結語：當今社會人們對環境問題的重視程度越來越高，如何保證建筑舒適度的同時，減少建筑能耗、降低對環境造成的污染，是暖通空調控制技術的發展方向。我國當前的暖通空調控制現狀表明，空調控制技術還有較大的進步空間，進行暖通空調的優化控制一方面要合理調整建筑的室內溫度控制限度，另一方面要積極引入新的控制技術與控制方法，共同促進暖通空調控制技術的提高，降低建筑的能耗。

參考文獻：

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