電氣自動(dòng)化技術(shù)以及空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的控制

劉聰

摘要：為了確保空調(diào)系統(tǒng)的功能，實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)化和經(jīng)濟(jì)化的運(yùn)行，應(yīng)該在體系和技術(shù)的層面上做好空調(diào)系統(tǒng)的控制，以自動(dòng)化和智能化的高效運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能、功能和安全目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù);空調(diào)自動(dòng)化;控制

引言

當(dāng)前空調(diào)已經(jīng)成為現(xiàn)代商場(chǎng)、辦公樓、賓館的重要設(shè)備，而空調(diào)耗能大也給社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展帶來了挑戰(zhàn)，特別是傳統(tǒng)的空調(diào)控制系統(tǒng)不夠節(jié)能、環(huán)保和安全，因此自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用非常必要。

1、電氣自動(dòng)化技術(shù)控制的優(yōu)勢(shì)

1.1提升系統(tǒng)間的聯(lián)動(dòng)性

利用電氣自動(dòng)化技術(shù)可以將建筑物當(dāng)中的各個(gè)系統(tǒng)結(jié)合成一個(gè)有機(jī)的整體，并進(jìn)行統(tǒng)一管理。其中包括：空調(diào)、消防、照明以及配電等系統(tǒng)。當(dāng)建筑物中出現(xiàn)管道爆裂等緊急狀況時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)判斷出問題所在，并形成緊急的應(yīng)急處理方案，適時(shí)的將滅火、緊急照明等系統(tǒng)打開，并自動(dòng)控制各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。

1.2對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)控

現(xiàn)代建筑的主要特點(diǎn)就是規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其內(nèi)部電氣系統(tǒng)組件多而復(fù)雜。傳統(tǒng)的電氣設(shè)備管理方式，很容易遺漏某些設(shè)備的管理工作，帶來安全隱患。而電氣自動(dòng)化管理模式，則可以對(duì)系統(tǒng)中的各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將控制中心下達(dá)的各項(xiàng)指令在短時(shí)間內(nèi)傳達(dá)到各個(gè)系統(tǒng)中，并及時(shí)的將系統(tǒng)的反饋信息送到控制中心，從而達(dá)到高效、實(shí)時(shí)的系統(tǒng)管理。

1.3建筑物安全性大大提升

建筑物的電氣系統(tǒng)本身就具有一定的危險(xiǎn)性，受到環(huán)境、人工操作以及設(shè)備故障等因素的影響，很容易出現(xiàn)系統(tǒng)的安全事故。傳統(tǒng)的電氣管理模式很難對(duì)這些問題進(jìn)行及時(shí)有效的應(yīng)對(duì)，而電氣自動(dòng)化管理模式下，系統(tǒng)中的任何異常情況都會(huì)被實(shí)時(shí)監(jiān)控到，并利用遙控模式及時(shí)處理，這樣能夠大大降低維修管理工作人員在故障維修時(shí)出現(xiàn)的意外危險(xiǎn)情況。

2、空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的控制的基本內(nèi)容

2.1空氣溫度控制

按照人類生理要求和生活習(xí)慣，根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制就是建立一個(gè)滿足要求的溫度環(huán)境。空氣溫度的控制是空調(diào)系統(tǒng)最主要、最基本的功能。

2.2空氣濕度調(diào)節(jié)

不論是舒適的生活與上作環(huán)境，還是特殊的生產(chǎn)和科研環(huán)境，都對(duì)環(huán)境中的濕度參數(shù)有一定的要求。空氣過于潮濕或過于干燥都會(huì)使人感到不舒適，而且隨著氣溫的變化，人們對(duì)空氣濕度的要求也不盡相同。在一些特殊產(chǎn)品的生產(chǎn)車間、特別貴重物品、儀器設(shè)備的存放間或使用工作間，對(duì)濕度有更為嚴(yán)格的要求。空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)濕度的調(diào)節(jié)是建立一個(gè)具有特定濕度環(huán)境所必需的。

2.3空氣氣流速度調(diào)節(jié)

人生活在以低流速流動(dòng)的空氣環(huán)境中，比在靜止的空氣環(huán)境中會(huì)感到舒適。而處于變流速的空氣環(huán)境中比恒流速更舒服。監(jiān)控氣流時(shí)，通常選距地面1.2 m的空氣流速作為監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。空調(diào)制冷時(shí)，水平風(fēng)速以0.3 m/s為宜;空調(diào)制熱時(shí)，水平風(fēng)速以0.5 m/s為合適，過高或過低的流速也會(huì)給人帶來不適。

2.4空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)

空氣中含氧濃度的高低，直接影響人們的生活質(zhì)量;空氣中懸浮污物的含量，直接影響人們的身體健康。空氣中含氧濃度下降，使人感到胸悶憋氣，長(zhǎng)期在這種環(huán)境下工作，危害人的健康，可通過新風(fēng)量的調(diào)節(jié)保證空氣中的含氧量。空調(diào)房間中合適的溫濕度也利于細(xì)菌繁殖、懸浮污物的聚合，聚合后的懸浮污物攜帶各種細(xì)菌進(jìn)入空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中，最終被人吸入體內(nèi)，對(duì)人體帶來危害，可通過加強(qiáng)對(duì)這些懸浮顆粒的過濾以保證空調(diào)環(huán)境的清潔度。空氣含氧量和空氣清潔度的調(diào)節(jié)都屬于空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)。

2.5空氣壓力調(diào)節(jié)

在一些特別的空調(diào)空間，如有超潔凈度要求的電子、光學(xué)、化學(xué)、制藥等特殊的生產(chǎn)工藝環(huán)境，通過控制使超潔凈環(huán)境中的空氣相對(duì)于外部環(huán)境的空氣維持一定的正壓，就避免了外部空氣的進(jìn)入，有利于保證空調(diào)空間的潔凈度;也有一些空調(diào)空間可能有負(fù)壓要求，如在有毒、有害氣體的空調(diào)環(huán)境中，為了避免有毒、有害氣體泄漏至外部環(huán)境，可使該空調(diào)空間的氣壓相對(duì)于其他空間的氣壓保持一定的負(fù)壓，以保證有害氣體不向外泄漏造成環(huán)境的污染和損害。

2.6空氣的特殊控制工藝

對(duì)于一些和生產(chǎn)工藝密切相關(guān)的空調(diào)系統(tǒng)，除了對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的參數(shù)如溫度、濕度、壓力等有要求以外，還可能要求具備一些特殊的定時(shí)、邏輯控制功能。如在某生物培養(yǎng)間，除要求溫度、濕度的總體要求和各個(gè)房間維持相對(duì)壓差外，還要定期進(jìn)行通風(fēng)清潔、通風(fēng)消毒的邏輯程序控制工藝。這些特殊的控制要求和空調(diào)空間的生產(chǎn)工藝密切相關(guān)。

3、新一代控制空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)

3.1空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)整

空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的新一代控制技術(shù)強(qiáng)調(diào)運(yùn)行參數(shù)上的動(dòng)態(tài)調(diào)整，通過空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)各機(jī)組、各監(jiān)控點(diǎn)、各傳感器對(duì)空氣質(zhì)量的感知，以參數(shù)調(diào)整的方式使空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行得到不斷地調(diào)整，這樣不但可以提高空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)溫度、濕度、速度、壓力等重要空氣質(zhì)量的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，同時(shí)也可以做到空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)化，在節(jié)約空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行成本，提高空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行效率的基礎(chǔ)上，形成更為豐富、多樣的運(yùn)行模式，以適應(yīng)人們生活與生產(chǎn)對(duì)空氣質(zhì)量的需要。

3.2空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的連鎖控制

空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其功能具有豐富性，其結(jié)構(gòu)具有多樣性，如果單純就某一些功能設(shè)計(jì)控制體系來講，無疑將會(huì)增加空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與負(fù)擔(dān)，使空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)既不經(jīng)濟(jì)也不安全的實(shí)際問題。新一代的控制觀念講求系統(tǒng)和功能的整合，空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該推行連鎖控制，應(yīng)用新型的系統(tǒng)整合和功能同化，使相關(guān)和相近的功能統(tǒng)合在一起，以連鎖控制的方式提高空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的效率，進(jìn)而做到對(duì)空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)功能的不斷挖掘。

3.3空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能控制

在空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)中，為了提高系統(tǒng)的控制性能，可以把新風(fēng)溫度作為擾動(dòng)信號(hào)加入調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，可采用前饋補(bǔ)償?shù)姆绞较嘛L(fēng)溫度變化對(duì)輸出的影響。在空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)濕度調(diào)節(jié)中可以設(shè)計(jì)規(guī)律調(diào)節(jié)加濕電動(dòng)閥開度，以保持空調(diào)房間的相對(duì)濕度，以達(dá)到對(duì)節(jié)能的效果。要避免空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)過濾器堵塞問題，同時(shí)要做好空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的防凍保護(hù)，應(yīng)用壓差開關(guān)測(cè)量過濾器兩端差壓，確定需要清理、清洗的強(qiáng)度和方式，這有利于控制空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的能源輸出，空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)風(fēng)門應(yīng)有良好的氣密性和良好的保溫性，阻止與室外冷空氣的傳熱。在空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的空氣質(zhì)量控制中也應(yīng)該做好節(jié)能控制，為保證空調(diào)房間的空氣質(zhì)量，應(yīng)選用空氣質(zhì)量傳感器，當(dāng)房間中二氧化碳、一氧化碳濃度升高時(shí)，傳感器輸出信號(hào)到DDC，經(jīng)計(jì)算，輸出控制信號(hào)，控制新風(fēng)風(fēng)門開度以增加新風(fēng)量。從空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉環(huán)節(jié)做到節(jié)能控制，空調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)可以采用定時(shí)啟停與遠(yuǎn)程開/關(guān)操作，控制系統(tǒng)能夠依據(jù)預(yù)定的運(yùn)行時(shí)間表，實(shí)現(xiàn)新風(fēng)機(jī)組的按時(shí)啟/停;應(yīng)有對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程開/關(guān)操作的功能，也就是在控制中心能實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。在具體的工程中，系統(tǒng)配置都是不一樣的，并不是每個(gè)新風(fēng)機(jī)組都配置新風(fēng)溫濕度傳感器或防凍開關(guān)：在潔凈度要求較高的場(chǎng)合，新風(fēng)機(jī)可能要配多級(jí)過濾網(wǎng)等。

結(jié)語

綜上所述，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)就是當(dāng)室內(nèi)外的空氣參數(shù)（溫度、濕度等）發(fā)生變化時(shí)，要求保持空調(diào)空間內(nèi)空氣參數(shù)不變或不超出給定的變化范圍。通常采取對(duì)空氣進(jìn)行加熱或冷卻達(dá)到溫度調(diào)節(jié)的目的，通過加濕和除濕達(dá)到濕度調(diào)節(jié)的目的，通過過濾和調(diào)節(jié)新風(fēng)量來達(dá)到空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)的目的，為人們的生活、工作、學(xué)習(xí)提供更優(yōu)質(zhì)的環(huán)境。

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