自控系統在曖通空調中的應用分析

朱志勇 林燕萍

【摘要】隨著科學技術的不斷發展和進步，尤其是在工業自動化和信息化技術的發展對智能建筑有著重要的影響，這也促進了我國暖通空調自控水平的提升。筆者通過對暖通空調自動系統特點的分析，提出自動系統在暖通空調中的應用措施。

【關鍵詞】自控系統；暖通空調；應用

1.暖通空調自控系統的特征

1.1干擾較多

空調系統的干擾分為外部干擾與內部干擾兩方面，外部干擾主要是在送風以及圍護結構傳熱過程中所產生的干擾；內部干擾指的是室內電器、照明設備所產生的熱量對室內溫度的影響。

1.2調節對象特點

空調自控系統的主要任務就是對室內溫度與濕度的維持，空調系統對于控制效果有著決定性的作用。因此，空調對象的特點是自動系統作用發揮的關鍵因素。同時調節器的特性參數包含放大系數以及時間常數和純滯后時間三方面的內容。

1.3溫濕度之間的相關特點與空調系統的整體控制特點

空調系統主要是控制室內的溫度與濕度，這兩個參數經常是在調節對象當中同時進行的被調量，并且兩個參數之間存在互相依存互相影響的關系。例如當室內溫度變高時，在含濕量不變情況下，相對濕度就會被調降，所以在自控系統應用當中應當考慮到溫濕度的相關特點。

空調自控系統是以控制室內溫濕度為主要目的運行的，通過工況和空氣的處理，使得每個部分都能與整體的控制系統進行緊密的相連，這也就是說一旦任何一部分發生問題，都會對室內的溫濕度調節有著直接的影響，嚴重的會導致調節系統無法正常運轉。

1.4工況轉換控制

空調系統是按照工況來運行的。所以，自控系應當包含工況的自動轉換環節。例如夏季工況在表冷器中的運作，對冷水量進行控制，以此來調節室內溫度；而在冬季則需要轉換到加熱器的運作，對熱媒進行控制，以此來調節室內溫度，這也是工況最基本的轉換方式。除此之外，還存在從節能的角度上對工況的轉換進行控制，全年運行的空調系統通過運用工況轉換的處理手段能夠達到很好地節能作用。為了減少空氣處理當中的冷熱抵消現象的發生，就要對新、回風以及空氣處理設備潛力進行充分的運用，除了要考慮自動調節對溫濕度的調節之外，還要考慮與工況自動轉換控制的配合。

2.空調自動控制系統的類型

2.1根據被調參數的不同，可以分為溫度濕度以及壓力和液位等調節系統；

2.2根據被調參數的給定值的不同，可以分為定值調節系統，例如溫濕度自控系統、程序調節系統等，給定值同時是按照某種確定程度所變化的；隨動調節系統， 被調參數的給定值是某一未知變量的函數。

2.3根據自動調節裝置的實現調節的動作和時間上的關系，可以分為連續和斷續的調節系統。

2.4根據結構特點可以分為簡單調節系統和復雜調節系統

3.自控系統在暖通空調中的應用

3.1簡單控制系統

伴隨著當今信息化技術的不斷發展和進步，為了能夠更好的滿足暖通空調系統的實現節能作用和對運行的優化，空調系統對自動控制的要求也越來越高。但是當前空調中的控制系統多數還是以簡單控制系統為主，占了七成左右的比重。除此之外，對簡單系統的掌握也是實現應用復雜控制系統的基礎。調節變量作為被控對象的輸入信號，而被控變量則是被控對象的輸出信號，所以被控對象只能夠擁有一個調節變量和被控變量，對其他被控變量的影響因素都被稱為干擾。同時，調節變量是輸入變量當中對被控變量作用做大的。在控制系統當中，起到改變參數且具有高度靈活性的是調節器，運用調節器可以改變控制系統整體的動態性，以此來實現控制的作用。

3.2復雜控制系統

3.2.1新風補償調節系統

在室內溫度適宜的情況下，當新風溫度發生變化時，就會自動的改變室內溫度的調節器的給定值，以此來實現室內溫度適宜和節能的效果，這樣的系統實際上是屬于隨動調節系統。冬季，當外界溫度下降時，為了能夠補償建筑物冷輻射對室內人員影響，隨著室外溫度的不斷降低，就能夠合理的降低室內溫度的調節給定值；反之在夏季，隨著外界溫度的不斷上升，就會提升調節室內溫度的調節器的給定值，從而消除內外溫差產生的冷熱沖擊。

3.2.2前饋控制系統

前饋控制系統主要調節針對被測干擾所進行的一種控制，前饋控制系統抗干擾的能力要高于反饋調節。實際上，前饋調節系統并不能完全的補償多種干擾對被調參數的影響，往往只能夠對主要干擾進行調節。在空調系統的應用當中，通常是將前饋與反饋控制系統結合運用，從而實現精準的控制。

3.2.3串級調節系統

串級調節系統常用與空調的精準調節當中，把主調節器的輸出作為副調節器的外部給定值。串級調節系統主要是由內外兩個環節所組成的，副環節被調參數通常受干擾比較大，純滯后比較小，反應靈敏的參數通常都是運用比例積分調節器或者是比例調節器，副環的調節對象的時間常數要比主環調節對象的時間常數小很多，并且調節的效果也比較好。串級調節系統對于調節對象的純滯后影響比較大，時間常數也比較大。

熱濕干擾影響嚴重的空調系統是很適宜的。例如，運用蒸汽或者是熱水加熱器以及表冷器的恒溫空調系統。把送風干擾作為住干擾融入到副環節的送風溫度的調節系統當中。主環節的調節對象的干擾則是通過主調節器對副調節器的給定值的改變，來實現送風溫度對室內溫度的調整，從而降低室內溫度的變化，提升調節的水平。對運用淋水室的空調系統進行精準室內相對濕度調節的過程中，也可以運用串級調節系統，并且要以室內相對濕度的調節為主環節，露點溫度調節為副環節，以此來實現有效的控制。。

3.2.4DDC控制系統

在DDC控制系統當中軟件功能能夠充分的運用DDC控制系統來對設備進行控制，從而創造溫度適宜的室內環境，以此實現節能的作用。DDC控制系統當中的軟件設置對空調系統的運作以及設備的投資回籠都有著直接性的影響。DDC控制系統的軟件主要包括操作與應用兩種軟件。操作軟件主要是用來對DDC控制系統進行基本操作的，當前很多自控設備生產廠家都有著設置比較完備的操作軟件系統；而應用軟件則是用來對各種專業設備進行控制的軟件。4.結束語

當前隨著經濟的快速發展和社會的不斷進步，對于能源的消耗日益加劇，這也就使得能源已經逐步匱乏。暖通空調系統作為能源消耗的大戶，運用有效的自動控制系統不僅可以創造溫度適宜的室內環境，而且還能實現節能的作用。所以，這也就要求技術人員不但要充分的了解設備的原理和工藝技術，還要積極地學習自控系統的相關理論和技術。

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