中央空調智能控制的應用與研究

覃京翎

（柳州城市職業學院，廣西 柳州 545035）

1 中央空調系統闡述

1.1 工程簡介

在本工程的項目建設中，借助國內外現今規劃建設水平，采取更多先進性、開放性的樓宇自動化設備，在保障系統先進性的同時，也完善了實際效果與功能的應用。在本項目的施工中對溫度的精度控制比較嚴格，尤其是對地下室空調系統技術的嚴格控制，其主系統溫度分別為20±0.3℃、20±0.5℃，其他的一些溫度控制指標相對較為寬松，分別為20±1℃、20±1℃、20±5℃等。

1.2 中央空調系統遠程監控的技術要求

樓層中的中央空調系統設置，其內部包含了冷水機組、新風機、空調機等多個系統，在高層的中央空調設計中，其由3臺310RT螺旋式的冷水機組、20臺空調機以及10臺新風機組成，將組成的系統應用在不同的樓層中。針對于機組中的相關設備，在保障設置本地控制的同時，也將所有的系統接入到BMS中，實現對其遠程監控與管理，為樓宇內中央空調系統的應用提供監控與管理的優化發展，保障在工作開展中完善集中管理、分散控制等工作目標，將多種監控設備應用在空調設備中，借助編程控制器的應用，提升資料與數據收集的準確率與工作完成的效率。通常在中央空調系統的應用中，進行遠程監控借助的是傳感器、檢測器等監控設備的應用，事先設置出相關機械設備運行的參數，保障已經完成編程的控制程序正常運轉，強化設備監控的控制管理，結合相關的操作控制器，發送出更多的指令以供設備進行參數調整，也可以對監控的設備進行相應的改變。在中央空調系統運行中，借助可編程控制器能夠收集到很多數據資料，在網絡數據傳輸的過程中，匯集到中央管理器中，為用戶提供出人機對話的截面，實現對中央空調系統應用的遠程監控與管理。

2 空調機組系統的監控設計

2.1 空調機組的監控方案

樓宇內的中央空調在應用的過程中，內部設備根據室內外的空氣循環傳送方式，將表冷器盤管中的內水冷量傳輸到室內，在相關要求下結合使用新風設備。中央空調的運行在進行監控設計時，需要工作人員掌握內部監控工作開展的重點，圖1為空調機組工作開展的內容。在監控系統設計的過程中，對空調機組與新風機組的監控使用原理是不相同的，空調機組的應用是對室內外溫濕度的控制，并不是送風，還需要與房間內部的溫度、室外季節等因素加以考慮，新風的應用是一種變化的調節。

圖1 空調機組監視與控制原理圖

2.2 具體控制

（1）空調機啟停控制。將空調機設置為自動控制的情況，可以按照變成的時間自啟停，同時執行相應的控制程序。當機組收到了啟動的信號之后，會延遲15s進行自檢，確保其沒有故障時，才能夠啟動送風離心風機，再后續延遲5s之后，根據相關設定進行自啟。如果在機組運行過程中，收到了相應的故障信號，就會自動停止；當其停止之后，送風機也會隨即停止，關閉新風閥與水閥。（2）室內溫度控制。對于室內溫度的調節，則是根據回風溫度對溫度差之加以設定，同時使用冷水閥對PID加以調節，對回風的溫度進行控制。如果回風的溫度提升之后，相應的加大調節水閥開度，如果溫度降低，則需要減小開度，保障室溫控制在合理的范圍中。根據室內環境溫度進行手動的調節新風閥開度，從而維持到一種恰當的比例。（3）其它模式控制。①手動控制：手/自動轉換及屏幕手動控制。②設備故障自動停機(煙霧報警、熱繼電器動作)。③時間程序控制。④參數設定。

3 新風機組系統的監控設計

3.1 新風機組的監控方案

在使用中央空調系統時，想要促使室內舒適度、空氣新鮮度等提升，還要適當的使用新風，新風量的使用在空調的冷熱負荷中占據較大的比重，對新風量控制的范圍是比較合理的。當一棟建筑中有著較多的新風機組時，每一個機組就需要負責一個區域，所以在后續的監控設計中，需要掌握新風機組對于監控需求的關鍵點。但是新風機組與空調機組之間有著一定的不同，新風機組是對室外空氣溫濕度的一種調節，并不是回風參數，就需要在送風總管中，設置相應的溫度傳感器，將其作為溫度控制調節的一種參照數值。

3.2 具體控制

（1）新風機啟停控制。在使用新風機時，采取自動控制，由相應的編程完成自動啟停，根據程序執行以下的控制。當空調機組接收到信號之后，開始進行延遲15s的自檢，保障無誤時，啟動送風離心機，如果此時出現故障，需要停止新風機組的工作，停止送風機，繼而關閉新風閥與水閥的應用。（2）送風溫度控制。結合機組實際運行的需求設定相應的送風溫度，結合實際與設定的溫差值，有效調節冷水閥的開度，對送風的溫度進行有效的控制。如果送風的溫度比較高，就要加大節水閥開度，反之亦反，保障其送風的溫度始終處在設定的范圍中。（3）其它模式控制。①手動控制：手/自動轉換及屏幕手動控制。②設備故障自動停機(煙霧報警、熱繼電器動作)。③時間程序控制。④參數設定。（4）數據采集及計量。在采集數據的過程中，需要控制中心可以對各類新風機組的送風溫度加以監測，根據過濾網的壓差給出報警信號，繼而清洗濾網，對其運行中的狀態加以監測，采取電動調節方式，加強對設備的遠程狀態監測。（5）主要畫面顯示。當機組啟動之后，就會呈現出一種彩色圖形，主要是對設備運轉的狀態進行提示，并且將數據采集中的各類運行參數實施顯示出來；在機組運行中使用鼠標，能夠修改相應的溫度設定值，或者是手動對冷水閥的開度加以調節；對于顯示的模式、按鈕等內容加以設定。（6）新風機系統總畫面顯示。新風機的總畫面，可以在BMS系統的使用中，對10臺新風機的實際運行狀態進行瀏覽，當新風機的風葉在轉動則表示在運行狀態中，點擊相應的圖標進入到設備內部，報出各項參數與故障。（7）單臺新風機具體控制細部圖畫面顯示。在單臺的空調機的控制細部圖，對空調機組的控制模式、溫度等進行設定，從冷水閥中可以獲取相應的控制畫面，將其設定為手動模式，對其PID參數加以設置，可以根據系統的溫度進行自行的調整。

4 風機盤管系統的監控設計

在使用中央空調系統時，在使用冷暖設備的空調機組與新風機組之外，同時還有風機盤管，其主要的作用與空調機組相似，但是整體較為簡單，主要是由盤管、三速風機以及控制器等組建起來。在樓宇中使用風機盤管與新風系統的結合，在樓宇中每一個樓層都有30臺風機盤管，依照樓層建筑面積與空調運行環境，合理的設計空調風機盤管，將四個區域劃分為一個區域進行管理。針對于區域中的風機盤管均采取集中控制方式，并且風俗可以分為三速開關，彼此實現單獨的控制，溫度的控制需要根據每個分區安裝的溫感器，將其傳遞的數值作為空調調節的參數，區域中的風機盤管使用電磁閥統一實現開關，繼而實現對區域中的環境溫度加以控制。

5 系統安全管理

想要保障樓宇的中央空調遠程監控系統得以安全的運轉，避免出現非授權人員的誤操作產生的故障發生，需要經過注冊并獲取相應授權才可以進入到系統中。同時對操作人員的職責范圍進行規劃，強化系統運行中的安全性因素，避免出現操作性失誤，在工作中明確員工崗位職責，針對不同等級員工給予不同操作權限，繼而保障操作工作的順利開展。

6 智能控制在中央空調系統運行節能中的應用

在樓宇中使用智能化空調控制系統時，需要結合實際情況設計出全新的智能控制器，結合先進的儀器設備，實現對中央空調系統設備與運行參數的分析控制，保障系統的運行更加節能。在現今智能化樓宇中使用中央空調系統，主要是對模糊控制技術與神經網絡控制技術的一種應用，上述相關技術主要應用在電力、家用電器系統中，同時此類技術的應用為中央空調系統的發展奠定堅實基礎。

6.1 模糊控制在定風量空調系統中的應用

在定風量系統的應用中，其吹出的風量是固定的，不會受到其他因素影響，風機需要進行全風量運轉，有效地改變其送風的溫度，才能夠滿足室內的溫度變化需求。在現今的智能化建筑中，通常使用的都是定風量空調系統，其具備供冷、取暖、除濕等多種應用功能，在設備中添加使用了智能化控制技術，實現對回風機、排風口等設備的控制，保障在運行中能夠實現自動混合式、全新風的正常運轉，在實際使用中有著比較好的節能效果。使用定風量空調系統，對空調的回風溫度進行自動調節、空調回風適度自動調節以及新風閥等進行有效控制。

6.2 模糊控制在變風量空調系統中的應用

在空調系統中應用變風量系統時，可以根據室內的冷熱負荷程度變化進行有效的溫度調節，其在運行中采取送風量的改變方式，而不是在工作開展中改變送風的溫度，繼而有效的控制室內的溫濕度。變風量空調控制系統在實際應用的過程中，所有房間都會有送風的入口，并且設置末端裝置，裝置的應用有效實現對風速的控制，通過風閥的應用控制進入室內風速的大小，同時對各個房間的溫濕度進行單獨的控制，讓人們始終處在舒適的居住環境中。變風量空調系統的應用在送風的過程中保障其溫度的不變，就是在應用中表冷水回水調節閥的開度并不會出現變化。在一些工程中也會使用變頻器，對空調送風電機的運轉速度加以控制，有效的轉變了空調的實際送風量，其自身所有的結構設備能夠對相關內容加以控制，例如送風量自動調節、回風機自動調節以及濕度自動控制等參數。

7 結語

該系統已經在樓宇中運行多年時間，整體的運轉較為穩定、圖形界面友好以及參數準確可靠等效果，在中央空調的實際運行過程中，節省了非常大的運行時間與維護工作，最終獲取較好的節能效果，同時最終的運行結果表示符合系統實際需求。在實際應用中，樓宇自控系統的應用是建立在中央空調系統之上，加以使用工控組態軟件FIX，有效實現對樓宇的中央空調系統的監控與管理。