暖通空調(diào)自控設(shè)計(jì)中協(xié)調(diào)問題的思考與分析

張碩

摘要：近年來，我國(guó)積極鼓勵(lì)自主研發(fā)，各個(gè)領(lǐng)域的人員加大對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)和理論以及應(yīng)用的研究，逐漸將自控技術(shù)和暖通空調(diào)系統(tǒng)相互結(jié)合，意在實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排以及提高系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)保性等目標(biāo)。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)用自控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器運(yùn)行的調(diào)節(jié)，能夠降低輸出頻率，提高對(duì)水泵轉(zhuǎn)速的控制水平，進(jìn)而減少能源消耗和電能的浪費(fèi)。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào);自控設(shè)計(jì);協(xié)調(diào)問題;

引言

隨著智慧建筑理念的提出，傳統(tǒng)上暖通空調(diào)系統(tǒng)的高耗能使用模式，早已不適應(yīng)國(guó)家綠色低碳發(fā)展的需求。從我國(guó)目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，仍存在著自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用落后，針對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)也僅僅處于只監(jiān)不控的狀態(tài)。當(dāng)今技術(shù)人員需重點(diǎn)解決自動(dòng)系統(tǒng)與暖通空調(diào)系統(tǒng)兩者間的相互關(guān)系，使得兩者能夠互相調(diào)控，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境溫濕度的高效控制。

1暖通空調(diào)的概述

1.1涵義

暖通空調(diào)會(huì)給建筑物內(nèi)部通風(fēng)換氣以及提供暖氣，調(diào)節(jié)建筑物內(nèi)部的室內(nèi)溫度。近年來，國(guó)內(nèi)的空調(diào)技術(shù)有了一定的發(fā)展，空調(diào)設(shè)備的研制單位通過使用水力變流量系統(tǒng)和變風(fēng)量的系統(tǒng)來提高暖通空調(diào)設(shè)備運(yùn)行的效率。此時(shí)，通過控制空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、風(fēng)閥執(zhí)行器，可以對(duì)建筑物內(nèi)部的住宅環(huán)境的溫度進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整;應(yīng)用傳感器、控制器等設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。通過大量的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，暖通空調(diào)處置空氣的基本流程分為空氣的引入、空氣的冷卻以及對(duì)后期的空氣進(jìn)行過濾處理等環(huán)節(jié)。隨著國(guó)內(nèi)空調(diào)技術(shù)的飛速發(fā)展，空調(diào)設(shè)備內(nèi)部會(huì)通過安裝電子過濾器來捕捉空氣內(nèi)部的灰塵以實(shí)現(xiàn)過濾的目的，并將這些空調(diào)內(nèi)部的一些污染物清理出去.

1.2暖通空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行原理

中央空調(diào)系統(tǒng)由熱（冷）源、管道系統(tǒng)和散熱設(shè)備組成。冬天室內(nèi)需要制熱時(shí)，熱源將熱媒的溫度升高，循環(huán)管道將熱媒輸送至換熱設(shè)備中進(jìn)行熱交換，熱媒的熱量傳遞給終端散熱器后溫度降低，再由循環(huán)管道送回?zé)嵩蠢^續(xù)加熱。冷源的工作原理與熱源相似，到了夏天，室內(nèi)需要制冷時(shí)，冷媒自冷源處吸收了冷量，由循環(huán)管道輸送到末端的風(fēng)機(jī)盤管，溫度升高后通過循環(huán)管道回冷源繼續(xù)吸收冷量，往復(fù)循環(huán)。

2自控系統(tǒng)在暖通空調(diào)運(yùn)行中的意義

1）可第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行故障.通過自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行時(shí)的各模塊運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，并能夠第一時(shí)間對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行警報(bào)，提示技術(shù)人員及時(shí)進(jìn)行調(diào)控。2）有助于設(shè)備運(yùn)行節(jié)能控制的實(shí)現(xiàn).根據(jù)對(duì)空調(diào)各模塊運(yùn)行時(shí)間的監(jiān)測(cè)，自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，在設(shè)備單元未運(yùn)行時(shí)，降低功耗，達(dá)到電能的最優(yōu)分配，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

3暖通空調(diào)自控系統(tǒng)功能運(yùn)用

3.1空調(diào)機(jī)組的自動(dòng)化控制

空調(diào)機(jī)組主要針對(duì)回風(fēng)、新風(fēng)驅(qū)動(dòng)裝置、過濾開關(guān)、風(fēng)管溫濕度傳感器及其附屬的配電裝置進(jìn)行調(diào)控。其中，在溫度控制方面，應(yīng)用了冬暖夏涼的調(diào)控機(jī)制。在自動(dòng)控制執(zhí)行過程中，傳感器通過收集擾量相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)是否觸發(fā)了送風(fēng)溫度條件實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。在溫度偏低的環(huán)境下，自動(dòng)化控制系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)升溫指令，適當(dāng)調(diào)整送風(fēng)裝置中的新回風(fēng)混合比，提高加熱器自身溫度等，通過對(duì)熱水與熱蒸汽進(jìn)行加溫，從而實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)溫度的升溫調(diào)節(jié)。針對(duì)其他溫度環(huán)境下的調(diào)控，與上述原理相同，即通過直接控制出水閥門熱水與冷水混合的比例，從而滿足機(jī)組節(jié)能指標(biāo)的調(diào)控。為了保證濕度調(diào)控的穩(wěn)定性，技術(shù)人員需要對(duì)設(shè)置回風(fēng)濕度上下限數(shù)值。當(dāng)濕度過低，觸發(fā)傳感器下限閾值時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)開啟加濕裝置，直至濕度回升至正常，方可將調(diào)控閥予以關(guān)閉。針對(duì)空調(diào)其他運(yùn)行機(jī)組的控制，既可采用自動(dòng)化調(diào)控，也可采用強(qiáng)制控制和手動(dòng)控制辦法。一旦設(shè)備運(yùn)行時(shí)發(fā)生可能對(duì)設(shè)備本身造成損壞的不良情況時(shí)，將自動(dòng)啟動(dòng)聯(lián)鎖控制指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)回風(fēng)閥門、新風(fēng)、送風(fēng)機(jī)的統(tǒng)一調(diào)控。

3.2新風(fēng)機(jī)組的控制

新風(fēng)機(jī)系統(tǒng)組成時(shí)，主要部分分為新風(fēng)氣流和送風(fēng)氣流，允許使用溫度傳感器、機(jī)電調(diào)節(jié)和報(bào)警開關(guān)等各種功能，采用西門子的S7-1200系列可編程控制器，可以定期啟用或禁用接觸器的操作。①風(fēng)扇控制，風(fēng)扇可以在組啟動(dòng)或停止時(shí)啟動(dòng)或停止。此外，還可以強(qiáng)制啟動(dòng)或停止。累積設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、開機(jī)次數(shù)、關(guān)機(jī)次數(shù)和用于輸出故障的網(wǎng)絡(luò)變量。①溫度控制與空調(diào)機(jī)組相同。①電動(dòng)閥門的控制，根據(jù)送風(fēng)溫度或房間溫度決定新風(fēng)機(jī)組的水路電動(dòng)閥門是否打開，可以手動(dòng)打開和關(guān)閉控制。運(yùn)行時(shí)，根據(jù)實(shí)際溫度要求控制電動(dòng)閥門的開啟度，（級(jí)聯(lián)控制）。在實(shí)踐中，級(jí)聯(lián)控制是可能的，例如，根據(jù)房間溫度和需求值通過控制器的PID運(yùn)算得出送風(fēng)溫度的設(shè)定值。 b . 壓差開關(guān)用于報(bào)警開關(guān)、風(fēng)扇和新閥門。當(dāng)過濾器堵塞時(shí)，可以自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警;當(dāng)風(fēng)扇發(fā)生故障時(shí)，通過壓差開關(guān)可以看出送風(fēng)氣流狀態(tài)，如果未開（可設(shè)定一段時(shí)間）自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警，依此類推。

3.3空調(diào)機(jī)組末端變風(fēng)量的調(diào)控

可引起末端變風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)的因素有溫度、濕度。通過調(diào)節(jié)控制開關(guān)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)輸送風(fēng)量的控制，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)節(jié)溫濕度的目的。

4暖通空調(diào)系統(tǒng)與自控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)操作

在實(shí)踐中，可變風(fēng)量空調(diào)箱用于通過修改送風(fēng)風(fēng)量空調(diào)箱的尺寸，使室溫保持恒定，從而適應(yīng)不同的室內(nèi)負(fù)荷。若要符合VAV系統(tǒng)的準(zhǔn)則，您必須從終端控制空氣流動(dòng)和自我控制。近年來，隨著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的提高，VAV終端及其控制系統(tǒng)的數(shù)量發(fā)生了巨大變化，從而使新的設(shè)備和技術(shù)進(jìn)入市場(chǎng)。VAV技術(shù)的發(fā)展，特別是DDC和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，支持了各自系統(tǒng)的應(yīng)用。美國(guó)科學(xué)家引入了TRAV設(shè)計(jì)，即末端調(diào)節(jié)的配電系統(tǒng)。TRAV也屬于可變通風(fēng)系統(tǒng)，主要通過改變氣流強(qiáng)度來創(chuàng)造良好的環(huán)境。但是，該系統(tǒng)不使用靜態(tài)節(jié)流閥，允許用終端直接控制風(fēng)機(jī)。該系統(tǒng)對(duì)終端設(shè)備實(shí)時(shí)執(zhí)行氣流要求，并使用先進(jìn)的控制軟件自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)。使用VAV系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)負(fù)載下降和流量下降時(shí)，管內(nèi)的靜態(tài)壓力不會(huì)變更。這會(huì)導(dǎo)致氣流末端有一個(gè)小閥門。TRVA系統(tǒng)在上述情況下的應(yīng)用中，末端風(fēng)閥保持打開狀態(tài)，但空氣壓力降低，系統(tǒng)對(duì)風(fēng)扇降低頻率調(diào)節(jié)風(fēng)量，從而用電量減少，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源。

結(jié)束語

現(xiàn)隨著智慧建筑理念的提出，傳統(tǒng)上暖通空調(diào)系統(tǒng)的高耗能使用模式，早已不適應(yīng)國(guó)家綠色低碳發(fā)展的需求。從我國(guó)目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，仍存在著自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用落后，針對(duì)于暖通空調(diào)系統(tǒng)也僅僅處于只監(jiān)不控的狀態(tài)。當(dāng)今技術(shù)人員需重點(diǎn)解決自動(dòng)系統(tǒng)與暖通空調(diào)系統(tǒng)兩者間的相互關(guān)系，使得兩者能夠互相調(diào)控，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境溫濕度的高效控制。

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