暖通空調自動控制系統的現狀與發展

王博

摘 要：隨著科學技術的快速發展，自動控制系統在暖通空調中的應用已經成為必然，是暖通空調實現能源節約、提高系統利用效率、降低系統維護成本及提高人體舒適性的必然發展趨勢。本文主要針對當前暖通空調自動控制系統的現狀進行分析，在此基礎上對暖通空調自動控制系統的發展進行研究。

關鍵詞：自動控制系統 暖通空調 現狀 發展

暖通空調的主要工作原理是采用制冷方式，將水蒸氣與冷水作為溫度傳播的媒介，實現區域空間內的制冷服務。暖通空調組成中，主要包含自動控制系統、冷量源及冷氣用戶三個部分。由于暖通空調主要針對制冷源進行利用，因此在國北方寒冷地區應用較多。由于我國大部分地區在自動控制系統控制策略方面還未有效制定，所以暖通空調供冷的穩定性相對較低，無法發揮出暖通空調的優勢。本文主要針對當前暖通空調自動控制系統的現狀分析，并對其發展進行研究。

1、暖通空調自動控制系統現狀

對于暖通系統組成中，主要包含兩大部分，直接系統與間接系統。人們日常供暖中主要應用的是間接使用系統，對間接使用系統而言，網絡系統構成也是不同的，因此冷氣循環網絡也存在一定差異。暖通空調自動控制系統主要特征包含以下幾個方面：首先，由于系統網絡中的用戶并非獨立的，所以冷氣供應的方式采用集中供冷方式，自動控制系統連接性特點也比較強，耦合能力較強；其次，受之前建筑冷氣量慣性的影響，系統設備在傳遞與輸送冷氣量時存在滯后情況，因此也就導致了暖通空調自動控制系統存在冷氣滯后的特性；第三，在提供冷氣的時候，暖通空調說外界不同壓力的影響，造成自動控制系統在冷氣供應時，具有時變性特點；最后，暖通空調自動控制系統線性特征相對較弱。

2、暖通空調自動控制系統的發展

2.1控制策略

在調節與控制暖通空調供冷形式時，通常先調節自動控制系統，使供冷氣效果在自動控制系統的控制下，實現均勻、平穩的控制，調節好自動控制系統以后，就不能進行變動了。暖通空調供冷氣的過程中，用戶根據自身對冷氣量的需求進行設定，系統可調節冷氣量的供應，根據完結的溫度，對作為媒介的蒸汽和水的溫度進行調節，隨著室外溫度的變化對一次網的流量進行調節。為了保證冷氣供應時的均勻性與穩定性，間接式供冷氣系統的應用不可缺少，補償法是當前采用的主要調節方法，該方法主要是對冷氣量源的燃燒進行調節，屬于全方位的流量調節方法，目前在歐美國家中應用較多，對冷氣供應過程中存在的供應不穩定、不均勻情況可有效改善。但是，該方法應用中，為了確保應用的有效性，通常會與傳感器配合使用，導致投入資金量增加。在手動調節暖通空調自動控制系統時，可采用阻力系數方法、預定計劃方法進行，在自動控制系統調節比較麻煩時，或者是計算流程比較復雜時，上述兩種方法的應用效果較好。通過模擬阻力方法及分析方法，對自動控制系統供冷氣原理進行模擬分析，但在數學模型構建中，準確性相對較低，對自動化控制系統的控制效果難以準確模擬。因此，在當前實際情況下，我國在暖通空調自動控制系統設計中，對自動控制系統的控制主要采用的是溫度調節方法，該方法控制效果較好，在間接式供冷方式中比較適用，通過調節系統溫度實現對供冷氣均勻性的控制。對于暖通空調而言，其冷氣源與自動控制系統兩個部分是互不聯系的，相互獨立的，自動控制系統對系統外界負荷可進行預測，一次網流量通過冷氣源控制，保證了二次網調節后溫度與室外溫度的一致，保證了供冷氣的均勻性。

2.2常規控制策略

間接暖通空調，通常按照識別出的供冷氣特點，對參數進行描述，然后測量二次網溫度，通過中央處理器運行對冷氣量制定對應的目標，然后由自動控制系統見高溫度調節成統一的規定的溫度，這是間接暖通空調自動控制系統的調節方式。現階段，PID控制方法是暖通空調自動控制系統控制的方法之一，該方法操作簡單，兼容性較好，在多數供冷氣系統中都能應用，可按照暖通空調自身特點，在運行的時候對參數進行確定。但是，該控制方法也存在一定的不足，即在供冷氣的穩定性與均勻性方面相對難以實現。而且該方法在參數調節時，也相對比較繁瑣，因此如果工作人員只是按照以往經驗對參數進行調節，往往會出現調節后的參數并非最優結果，導致參數的精度出現差異。

2.3智能化解耦控制策略

對于暖通空調自動化控制系統而言，屬于一個整體，所以耦合性特點比較強。現階段，解耦方法控制中，閉合方法比較常用，采用多個變量進行解耦控制。就不同通路而言，在其它通路受到干擾的時候，可采用通道補償方法進行彌補，在該思路下，在解耦時，監理內部神經網絡系統，可有效的對解耦進行控制，對受到干擾的系統通路，也可利用神經網絡進行補償，進而對變量不同的自動控制系統進行調節，使之成為相同量的系統，然后再借助神經網絡系統進行逆向解耦，或模糊解耦。與數學建模方法相比，智能化解耦控制策略可獨立存在，并且應用的難度不大，按照供冷氣情況的不同，可實現自動調節，在系統所有子系統下均能夠進行調節。由此可見，整個暖通空調系統中都覆蓋有神經網絡，其可對整個供冷氣系統的解耦實現有效的控制。

3、結語

當期，隨著社會經濟的發展，人們的生活水平不斷提高，物質生活質量不斷提高，對生活的舒適性要求也越來越高。隨著居民建筑中對大型暖通空調的安裝與使用，同時在諸多工業領域內，對暖通空調的應用逐漸增多，促使了暖通空調的發展。所以，對暖通空調自動控制系統進行研究具有現實意義。對于暖通空調而言，在冷氣進入的過程中，由于內、外壓力存在壓差，壓力的變化，也導致了暖通空調自動控制系統具有非線性與時變性特點，導致冷氣供應出現不均勻、不穩定的情況。因此，在自動控制系統中，我國采用溫度調節方法進行控制，該方法在間接供冷氣方式中應用效果較好，保證了冷氣供應的穩定與均勻。

參考文獻

[1]黃柱華.暖通空調系統的自動控制探討[J].中外企業家，2016，01（16）：203.

[2]吳昊.暖通空調系統優化控制與能量管理的現狀及發展趨勢[J].企業導報，2015，15（22）：46+36.

[3]萬旻億.淺談自動控制系統與暖通空調的結合[J].科技資訊，2016，36（08）：40+42.

[4]李樹江.暖通空調制冷系統建模與控制現狀及發展趨勢[J].沈陽工業大學學報，2013，63（53）：52-53.