暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制研究

丁鐵濤

黑龍江省雙鴨山弘燁供熱供水有限責(zé)任公司 黑龍江雙鴨山 155100

1 空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)流程

1.1 冷熱源設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)時(shí)，相關(guān)人員需要針對(duì)不同區(qū)域科學(xué)設(shè)置冷熱源，同時(shí)還需要對(duì)不同區(qū)域內(nèi)暖通空調(diào)具體位置進(jìn)行綜合考慮。在設(shè)計(jì)暖通空調(diào)時(shí)，需要確保其布置的合理性和系統(tǒng)性，基于不同區(qū)域具體功能需求合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)暖通空調(diào)。

1.2 計(jì)算負(fù)荷

在暖通空調(diào)設(shè)計(jì)過程中，冷熱負(fù)荷是其中一項(xiàng)極為重要的內(nèi)容，相關(guān)工作人員需要科學(xué)應(yīng)用相關(guān)軟件精確計(jì)算空調(diào)冷熱負(fù)荷。精確計(jì)算空調(diào)冷熱負(fù)荷能夠?qū)Σ煌ㄖ娣e對(duì)冷熱負(fù)荷變化造成影響的各項(xiàng)因素進(jìn)行準(zhǔn)確分析，一般而言，不同的建筑面積會(huì)對(duì)冷熱負(fù)荷造成不同程度的影響，因此，相關(guān)人員必須最新進(jìn)行更為深入的分析[1]。

1.3 設(shè)計(jì)方案

針對(duì)不同建筑物進(jìn)行暖通設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)人員需要基于負(fù)荷量計(jì)算和冷熱源分析我得出的具體成果，以及工程具體情況進(jìn)行施工方案合理設(shè)計(jì)，只有確保科學(xué)合理的設(shè)計(jì)施工方案，才能保證更為有序的展開施工作業(yè)，同時(shí)，進(jìn)一步保障暖通空調(diào)使用效果。

2 暖通空調(diào)自控系統(tǒng)運(yùn)用

主要的運(yùn)用理論如下：

2.1 模糊控制理論

主要對(duì)室溫進(jìn)行模糊感知和預(yù)測，根據(jù)人體體溫感知的研究結(jié)果，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理。在模糊控制理論的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，控制器的使用可以形成一個(gè)完整的回路，系統(tǒng)運(yùn)行效果良好。這種理論使得暖通空調(diào)系統(tǒng)的性能得到改善，并且其使用的領(lǐng)域比較廣泛。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論

暖通空調(diào)的自動(dòng)控制系統(tǒng)是基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的概念上提出的，常見的有風(fēng)機(jī)盤管熱水系統(tǒng)，這種系統(tǒng)與PID控制系統(tǒng)相比，其有較強(qiáng)的水溫控制能力，可以有效地預(yù)測和控制能耗，這樣就可以達(dá)到節(jié)能、減排、環(huán)保的目的。另外，它可以控制系統(tǒng)的整體運(yùn)行，并保護(hù)周圍環(huán)境，還可以將設(shè)備的精度控制在一個(gè)有效的范圍內(nèi)，進(jìn)行系統(tǒng)的科學(xué)和合理控制，達(dá)到良好的節(jié)能效果[2]。

2.3 遺傳算法

遺傳算法的計(jì)算不需要依賴于數(shù)據(jù)模型，這種算法的信息搜索能力較強(qiáng)。在系統(tǒng)的運(yùn)行中，將這種算法與模糊控制理論結(jié)合起來，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

3 暖通空調(diào)自控系統(tǒng)功能運(yùn)用

3.1 空調(diào)機(jī)組的控制

空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)的組成主要包括新風(fēng)、回風(fēng)和送風(fēng)。采用新風(fēng)/回風(fēng)閥作動(dòng)器、恒速風(fēng)機(jī)設(shè)備和電動(dòng)控制閥，可以使得機(jī)組的功能實(shí)現(xiàn)多樣化。具體如：

（1）啟動(dòng)/停止功能。啟動(dòng)/停止是空調(diào)機(jī)組的基本功能，并且空調(diào)機(jī)還有強(qiáng)制啟動(dòng)/停止功能。

（2）風(fēng)機(jī)的控制。當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)或停止時(shí)，風(fēng)機(jī)也會(huì)隨之啟動(dòng)或停止。此外，風(fēng)機(jī)也可以被迫啟動(dòng)或停止；將設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間、啟動(dòng)時(shí)間、停止時(shí)間累計(jì)起來。

（3）溫度控制功能。在夏季時(shí)，空調(diào)可以吹冷風(fēng)；冬季時(shí)，可以將空調(diào)調(diào)為熱風(fēng)；過渡季節(jié)使用空調(diào)時(shí)，可以吹新風(fēng)，這樣就可以節(jié)約能源。電動(dòng)水閥控制可以根據(jù)回風(fēng)溫度與設(shè)定值的偏差進(jìn)行控制，并同時(shí)對(duì)冷水閥的開度或熱水出水閥進(jìn)行調(diào)整，這樣就會(huì)使回風(fēng)溫度達(dá)到系統(tǒng)預(yù)設(shè)值，使得冷水閥門/熱水閥門強(qiáng)制開度控制得以實(shí)現(xiàn)[3]。

（4）濕度控制。在冬季使用空調(diào)時(shí)，可以將空調(diào)的濕度進(jìn)行控制。實(shí)際使用空調(diào)的過程中，當(dāng)回風(fēng)濕度降至系統(tǒng)最低時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)打開加濕閥，這樣就會(huì)使空氣變得濕潤。當(dāng)回風(fēng)濕度上升到系統(tǒng)最高點(diǎn)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)把加濕閥關(guān)閉。另外，還可以控制加濕器閥門的強(qiáng)制開啟度和機(jī)器旁的手動(dòng)開啟度[4]。

（5）控制新風(fēng)閥門控制或者回風(fēng)閥門。在實(shí)際使用空調(diào)時(shí)，當(dāng)新風(fēng)閥處于最小開啟度時(shí)，回風(fēng)閥處于最大開啟度。

（6）聯(lián)鎖控制。對(duì)防凍報(bào)警開關(guān)、風(fēng)機(jī)以及水閥等進(jìn)行控制。

（7）報(bào)警功能。空調(diào)的過濾網(wǎng)出現(xiàn)堵塞時(shí)報(bào)警器就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障時(shí)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警等。

3.2 新風(fēng)機(jī)組的控制

新風(fēng)和送風(fēng)是組成新風(fēng)機(jī)組系統(tǒng)的主要部分，利用濕度傳感器裝置和電氣調(diào)節(jié)方法以及防凍報(bào)警開關(guān)，來實(shí)現(xiàn)各種功能。其實(shí)現(xiàn)的具體功能有以下幾個(gè)：

（1）啟動(dòng)/停止功能。這種功能可以將運(yùn)行的機(jī)組定時(shí)的啟動(dòng)或者停止。

（2）風(fēng)機(jī)的控制。機(jī)組啟動(dòng)或者停止時(shí)，風(fēng)機(jī)就會(huì)隨著啟動(dòng)或者停止。另外，其可以強(qiáng)制控制空調(diào)的啟動(dòng)或者停止

（3）新風(fēng)機(jī)組溫度與濕度的控制與空調(diào)機(jī)組的原理相同。（4）聯(lián)鎖控制。對(duì)防凍報(bào)警開關(guān)、風(fēng)機(jī)以及水閥等進(jìn)行控制（5）報(bào)警功能。空調(diào)的過濾網(wǎng)出現(xiàn)堵塞時(shí)報(bào)警器就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題時(shí)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警等。

3.3 變風(fēng)量末端的控制

其具體功能的控制有以下幾點(diǎn)：

（1）風(fēng)機(jī)控制功能。對(duì)風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)和停止采用手動(dòng)開關(guān)的方式進(jìn)行控制，可輸出風(fēng)機(jī)狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)變量。

（2）溫度控制功能。進(jìn)行室內(nèi)溫度的測量，然后根據(jù)其值進(jìn)行空氣閥開度的調(diào)節(jié)，使室內(nèi)溫度保持恒定。

（3）濕度控制功能。根據(jù)建筑內(nèi)濕度的測量值，對(duì)水閥的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到濕度平衡的目的。

4 結(jié)語

在暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，需要合理設(shè)計(jì)應(yīng)用功能，實(shí)現(xiàn)空調(diào)的自動(dòng)控制。在暖通空調(diào)系統(tǒng)中使用自動(dòng)控制，使得此系統(tǒng)的節(jié)能和運(yùn)行效率得到大大提高。所以，進(jìn)行自動(dòng)化控制的研究和分析有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。