暖通空調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)發(fā)展

孟隆

【摘要】暖通空調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)是在建筑項目施工中，提高采暖通風(fēng)施工質(zhì)量的一個主要技術(shù)，選擇科學(xué)合理的技術(shù)，推動其可持續(xù)發(fā)展是至關(guān)重要的。技術(shù)人員和設(shè)計人員必須要合理使用太陽能技術(shù)和地源熱泵技術(shù)，選擇與設(shè)備運行相適應(yīng)的設(shè)定值，提高控制技術(shù)的自動化水平，增強(qiáng)能量管理水平，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的，真正優(yōu)化暖通空調(diào)的控制。

【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)；優(yōu)化控制技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展策略

引言

近些年來，我國的暖通空調(diào)控制技術(shù)在應(yīng)用過程中主要存在能源消耗過高和空調(diào)的環(huán)境質(zhì)量低、能源技術(shù)控制效率不高等問題。因而完善暖通空調(diào)系統(tǒng)的科學(xué)控制技術(shù)勢在必行。 筆者通過對暖通空調(diào)控制設(shè)計技術(shù)進(jìn)行簡要的解釋和原理分析，詳細(xì)介紹了暖通空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計的未來發(fā)展方向，以期使建筑的暖通空調(diào)控制技術(shù)能夠改善人們的居住環(huán)境質(zhì)量。

一、暖通空調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)

1、太陽能技術(shù)。

在暖通空調(diào)運行的過程中，通過太陽能可以為其提供源源不斷的能量。暖通空調(diào)的主要裝置包括：集熱器與循環(huán)控制系統(tǒng)組成的太陽能供暖系統(tǒng)與包括溫度控制器、生活熱水體系與地板采暖循環(huán)的控制系統(tǒng)。在這種情況下，暖通空調(diào)的運行一方面可以借助太陽光為自身提供能量，另一方面也可以在天氣較涼的時候，利用系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換為燃?xì)庠O(shè)備進(jìn)行輔助加熱。太陽能節(jié)能技術(shù)在暖通空調(diào)中的應(yīng)用可以有效的減少能源的消耗。

2、地源熱泵技術(shù)

相較于暖通空調(diào)控制系統(tǒng)的空氣熱源泵， 地源熱泵系統(tǒng)在制冷和供熱方面具有較強(qiáng)的節(jié)能和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。利用地源熱泵技術(shù)，只會對土壤溫度造成影響， 而不會導(dǎo)致地面下沉或地下水位沉降，并且也不會對周圍的水質(zhì)造成影響。所以， 地源熱泵技術(shù)采取的是對環(huán)境影響較小的取熱和散熱方式， 可以為環(huán)境保護(hù)作出一定的貢獻(xiàn)。在使用該技術(shù)的過程中， 為了確保垂直埋管吸收和排除的熱量平衡，并且保證系統(tǒng)可以在寒冷地區(qū)高效運行，可以為系統(tǒng)增設(shè)一個可以提供熱量的輔助設(shè)備。而通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式進(jìn)行設(shè)備的連接，則可以實現(xiàn)地源熱泵和太陽能的聯(lián)合運行，繼而為暖通空調(diào)的運行提供足夠的熱量。

二、暖通空調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的暖通空調(diào)系統(tǒng)控制設(shè)計已經(jīng)無法適應(yīng)時代社會發(fā)展的需要，暖通空調(diào)能耗的加大也給我國的建筑物的環(huán)境質(zhì)量狀況的改善帶來了較大的阻力。多變的運行環(huán)境使得建筑物室內(nèi)的送風(fēng)量、變風(fēng)量、壓力控制系統(tǒng)和室內(nèi)溫度等無法實現(xiàn)有效的控制，極易導(dǎo)致暖通控制系統(tǒng)較大的能源消耗。暖通空調(diào)控制系統(tǒng)的時變性、大慣性和滯后性使得系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整的耗時比較長，能源消耗也比較大。控制產(chǎn)品更新?lián)Q代迅速，新舊產(chǎn)品不能替換，加速了設(shè)備折舊。加之節(jié)能效果不明顯，都嚴(yán)重影響系統(tǒng)投資回報。另外， 變頻技術(shù)在中央空調(diào)風(fēng)機(jī)、水泵節(jié)能控制中的研究應(yīng)用在一定程度上解決了系統(tǒng)投資與回報的問題。但這些研究和應(yīng)用都是針對單個設(shè)備的節(jié)能控制，而這些設(shè)備在整個中央空調(diào)系統(tǒng)能耗中所占比例較小，無法從根本上解決整個中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗問題。除此之外，很多具有理論深度的成果往往只停留在實驗室階段就結(jié)束， 沒有經(jīng)受現(xiàn)場實際中央空調(diào)系統(tǒng)的檢驗，影響了研究成果的進(jìn)一步深化和推廣； 具有工程實踐經(jīng)驗的工程師，限于理論水平，實施節(jié)能改造往往只局限于單臺設(shè)備， 如泵、風(fēng)機(jī)等。技術(shù)改造的不斷革新是實現(xiàn)控制系統(tǒng)正常高效運行的關(guān)鍵性因素，這有利于提高暖通空調(diào)優(yōu)化控制的效果。

三、暖通空調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)的發(fā)展策略

1、選擇與設(shè)備運行相適應(yīng)的設(shè)定值

選擇和尋找與設(shè)備運行相適應(yīng)的設(shè)定值是推進(jìn)我國暖通空調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)合理發(fā)展的重要策略，具體可以采取定工作點的方式進(jìn)行，以更好的控制設(shè)備在運行中的流量、溫度等參數(shù)，不過定工作點的方法也存在一定局限性，即不能確保整個空調(diào)系統(tǒng)始終處于最佳的運行狀態(tài)。所以在不同運行環(huán)境下，要將暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗最低當(dāng)作緩解和尋找設(shè)備的最佳設(shè)定值，以達(dá)到最大程度降低暖通空調(diào)系統(tǒng)運行能耗的目的。

2、加強(qiáng)暖通空調(diào)預(yù)測。

在預(yù)測暖通空調(diào)的過程中，可以充分利用暖通空調(diào)的動態(tài)模型進(jìn)行預(yù)測，即將動態(tài)模型設(shè)置成與暖通空調(diào)運行相關(guān)的各大參數(shù)值，從而用其來進(jìn)行暖通空調(diào)運行的計算工作。這種方式可以將暖通空調(diào)運行中的干擾因素準(zhǔn)確而快速的預(yù)測出來，進(jìn)而采取針對性的措施消除這些干擾因素。通過優(yōu)化暖通空調(diào)系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確的將室內(nèi)溫度預(yù)測出來，進(jìn)而可以為溫度參數(shù)的控制提供準(zhǔn)確的信息。在暖通空調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)中，暖通空調(diào)預(yù)測技術(shù)可以有效預(yù)測室內(nèi)的溫度大小，從而進(jìn)一步將影響暖通空調(diào)運行的因素預(yù)測出來。這種技術(shù)可以有效的對暖通空調(diào)進(jìn)行優(yōu)化控制。

3、不斷提高控制技術(shù)的自動化水平

暖通控制優(yōu)化控制技術(shù)的一項重要內(nèi)容，是提高暖通空調(diào)控制技術(shù)的自動化水平。傳統(tǒng)的提高自動化水平的方法是使用常規(guī)的PID作為控制策略的控制單元器，而控制單元器的基礎(chǔ)選取設(shè)備順序、回路控制、邏輯控制開關(guān)量，作為核心處理工具的中央處理器使用8位單機(jī)片。不過這種方法仍然是存在一定局限性，因此高于16位的嵌入式微處理器系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用，對控制策略也有一定程度的升級，單元控制器的發(fā)展趨勢也朝著自動學(xué)習(xí)和自動適應(yīng)等方向。這種方法能更好的控制回路確保系統(tǒng)設(shè)備的每個環(huán)節(jié)都能維持在最佳控制狀態(tài)。

結(jié)語

在環(huán)境問題日益突出的過程中， 暖通空調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)具有非常重要的意義。可以有效控制暖通空調(diào)的能量消耗， 并且還可以提高暖通空調(diào)的使用效率。暖通空調(diào)系統(tǒng)一直存在著嚴(yán)重的能源消耗問題。而使用暖通空調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計，則可以使這一問題得到改善。本文通過分析當(dāng)前暖通空調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)及其發(fā)展現(xiàn)狀，探討了今后暖通空調(diào)優(yōu)化控制技術(shù)發(fā)展的主要方向及措施，以供相關(guān)人員參考與借鑒。

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