探析空調系統節能運行自動控制的運用

孫方華

[摘要]針對空調系統能耗相對較大的實際情況，在介紹空調自動控制系統基本組成、品質指標、室溫控制、濕度控制、處理設備控制的基礎上，對空調節能運行自動控制進行深入分析，為實現預期的節能控制目標提供參考借鑒。

[關鍵詞]空調系統 節能運行 自動控制

如今，空調已經成為大型公共建筑和民用建筑中必備的系統，其能耗占據總能耗很大比重，具有較大的節能空間，需要在實際的設計工作中，根據系統實際情況，結合自動控制原理，采取正確合理的節能控制措施，以此保證節能效果。

一、空調自動控制

（一）系統組成

自動控制系統主要由以下四部分組成：一，敏感元件；二，調節裝置；三，執行機構；四，調節機構。

（二）品質指標

自動控制系統需要達到以下基本要求：在相對較短的時間范圍內，確保調節參數可以保持平衡；而其它品質指標，應達到下列基本要求：品質指標一靜差一動態偏差一調節時間。

（三）室溫控制

控制的基本原理為：利用敏感元件對調節機構進行控制，確保送風溫度可以伴隨擾量實際變化而發生相應的改變。在控制中，可采用以下具體方式：雙位、恒速或比例控制。

（1）對加熱器實際加熱量進行調節；對新、回風二者混合比進行調節；對一、二次回風的比例進行調節。

（2）以tw及其實際變化情況為依據，對敏感元件設定值進行調整。

（3）伴隨室外溫度發生的變化，對室內設定溫度進行調整。

（四）濕度控制

（1）間接控制。以露點溫度對新、回風的混合閥門進行控制，以露點溫度對應的設定值為依據，利用執行機構對聯動閥門進行控制。以露點維度對噴水室的實際噴水溫度進行嚴格控制，仍然以設定值為依據，通過混合閥的控制來實現對實際噴水溫度的有效調節，使其始終保持在設定值。此外，還應根據實際產濕量及其變化對設定值進行修正。

（2）直接控制。采用在室內直接布置濕度敏感元件的方法進行濕度控制，具體控制過程由調節機構完成。

（五）處理設備控制

在水冷式冷卻器中，有兩通控制閥。如果干管的水量發生明顯變化，則會對相同水系統當中，其它的冷水盤管造成影響，此時需要恒壓控制來解決。

二、空調節能運行自動控制

（一）節能控制現實意義

在當前的集中式空調系統當中，很多都由一系列基本設備與管路等構成，在自動控制設計過程中，需要對不同設備的特點進行充分考慮。從當前的統計數據可以看出，建筑中空調系統能耗占比較大，主要為動力裝置，若能實現節能控制，則能有效降低系統實際能耗，并減少排放，具有重要的現實意義。

（二）冷熱源的節能控制

在空調系統中，冷熱源一般將制冷機制作為核心。基于此，冷熱源不僅是系統主要部分，而且還是主要能耗產生部位，需對其進行嚴格控制，實現節能控制目標。在生產廠家中，一般都帶有單元控制器，可對蒸發器等的進口和出口實際溫度及流量進行控制，同時還可以提供相關數據，以冷凍機的設定值為依據，對入口閥進行調整。通過對出口溫度的設定，能完成啟停機控制。然而，因為在當前的控制領域中，還未形成統一標準，各類產品無法完成通訊共享，所以在實際過程中需要安裝額外的裝置，對主機實際工作情況進行監督控制。系統中，主機應和其它設備進行連鎖運行，也可按照一定的邏輯關系進行運行。基于此，帶有CPU的每個設備都要參與至系統當中，由自動控制系統進行總體控制，確保系統運行在最佳狀態，實現預期的節能目標。對制冷機組而言，其控制器必須可以對主機啟停進行控制，并實時監測機組實際運行情況，同時利用主機，對建筑冷負荷等參數進行準確計算，根據計算結果，確定機組啟動數量，最終實現預期的節能目標。從當前情況看，機組節能控制主要采用下列兩種方法：其一，根據回水溫度大小對機組數量進行控制，如果溫度不超過控制參數，則只開啟一個機組；如果溫度超過控制參數，則開啟兩個機組，實現連鎖運行。其二，根據主機運行與故障報警信號形成反饋控制，實現水泵的自動停止并保證風機正常運行。若有主機在沒有人為操作的情況下停機，則會延遲一段時間，以是否屬于超低溫停機為依據，判斷是否需要對水泵及電動閥進行關閉。

（三）夏季冷水系統優化改進

（1）由智能操作中心發揮控制指令，控制泵機組中各個水泵及風機，以此實現智能啟停，達到節能控制目標。

（2）以冷水機組中的回水溫度及溫差大小為依據，對風機與機組實際運行時間及數量進行控制，也可利用由報警及運行信號形成反饋機制來控制，實現風機與水泵的自動啟停。

（3）以冷水流量與供回水實際溫差大小為依據，對建筑需要的冷負荷進行計算，并向機組發出相應的信號，對機組運行數量進行自動調整，以此實現節能控制。

（4）利用智能操作中心，可以獲取包含冷負荷、進水溫度、回水溫度等在內的所有相關參數，同時可以通過操作中心直觀顯示，對泵機運行數量進行有效控制，同時根據風機實際運行時間，發出進行維修的信號。

（四）冬季熱水系統優化改進

（1）對鍋爐壓力大小與流量進行檢測，并通過計算確定單位能耗。

（2）以熱水或者是蒸汽的溫度大小為依據，調節熱交換器的閥門，同時對熱水閥予以聯動控制。

（3）和智能操作中心積極配合，采用以下操作方式：由操作中心發揮指令，采用手動控制的方法進行機組啟停控制，在冬季進行控制切換。向智能操作中心提供包含水流量、水溫差等在內的所有狀態參數。根據操作中心發出的指令，對機組溫度設定值進行自動設置。根據操作中心發出的指令，按照一定邏輯控制熱水機組的啟閉。應注意，上述監控信息采集與控制，需要通過對相應輸入量及輸出量的控制來完成。

三、結束語

通過以上分析可知，對空調系統進行自動控制設計工作時，應以其原理為基礎，結合設計要求與組成，采用室溫與濕度雙重控制的方法來進行。此外，還要充分考慮節能，對夏季冷水系統及夏季熱水系統進行優化改進。