暖通空調優化控制技術研究

劉偉庭

【摘 要】社會經濟的發展和時代的進步使得人們的生活水平有了很大的提高，人們對于生活質量和環境保護的要求也愈來愈高。暖通空調在現代城市人們生活中的作用和地位也更加突出。然而當前國內暖通空調控制技術還比較落后，它所帶來的環境問題更值得我們重視。本文在分析暖通空調現狀的基礎上對于如何優化其控制技術提出了一些看法和建議。

【關鍵詞】暖通空調；優化控制；技術

城市化進程的加快和人們生活水平的提高讓人們對于環境質量的要求也越來越高，包括室內生活環境。空調是現代城市人們生活中幾乎是必不可少的電器之一，因此同時具備通風、采暖以及調節空氣的暖通空調越來越受人們的歡迎。不過，受技術制約，當前國內的暖通空調技術還存在許多問題，包括效能低、容易受環境影響等。所以我們必須重視并進一步加快對暖通空調優化控制技術的研究與應用，盡快實現其高效節能的可持續發展。

1 暖通空調控制技術概述

實現室內通風、采暖以及空氣調節是暖通空調的三大組成部分，我們將其簡稱為暖通。暖通空調控制系統包括兩大塊：空氣處理系統以及供水系統，由于空氣處理設施的設置不一樣，所以我們又可以按照集中系統、半集中系統以及全分散系統來劃分。一般情況下我們在安設暖通空調的控制器之前都需要對建筑物內的房間溫度進行科學合理的設定，這樣才更有利于整個暖通空調系統可以對房間溫度進行有效而準確的調節，才能對溫度值進行有效設定并減少空調系統在運行過程中所消耗的能源。不過實際上暖通空調在運行過程中控制時間常常被延遲，所以其控制信號也無法及時有效的傳達出去。為解決這個問題，技術人員使用了預測控制來提高暖通空調系統的運輸質量以及工作效率。不過隨著科學技術的進步發展，在暖通空調的優化控制技術方面目前我們已經有了新的研究方向并取得了一定的成績。

2 暖通空調優化技術的現狀

現代化城市的進步和人民生活水平的提高的同時，人們使用暖通空調的范圍和頻率也比以前要更廣更高，然而我國暖通空調技術發展至今還存在著兩大問題沒有得到有效解決：一是能源消耗比較高；二是環境影響大。

2.1能源消耗方面

在現代城市生活的人們越來越要求高質量的室內生活環境，對于空調的使用頻率更是比以前高了許多，在不少大型建筑物當中，中央空調系統運行的消耗超過了整個建筑物耗能的50%甚至更多。同時，國內在設計和安裝暖通空調時都是根據住戶的最大需求來進行的，這就導致許多建筑物內的暖通空調在運行時其實有很長時間都是低負荷工作的，資源浪費非常嚴重，空調的工作效率也比較低。造成這一結果的原因有許多，包括空氣處理技術不成熟、滯后性嚴重等。

2.2環境質量不高

當前許多空調技術方案都很難達到居民對于建筑物通風取暖的要求，其運行效果遠遠達不到預期制定的目標，調查研究表明不少住戶對于空調的環境質量并不是很高，其原因在于整個空調運作系統的相關設備因為長時間處于大流量小溫差的環境下進行工作以及定點運行的控制措施等因素使得空調的工作效率大大降低，空氣調節、采暖等一系列性能也就很難滿足人們的要求。還有一些建筑物則因為暖通空調技術不成熟而帶來了甲醛、二氧化碳超標等問題，這不僅會影響環境還會對人們的健康及生活質量帶來不良影響。

3 暖通空調優化控制技術的策略

3.1優化和實現控制器的在線滾動

通常我們在設定暖通空調控制器時都是以房間適宜的溫度來進行的，這樣能夠準確而有效率的對房間的溫度值進行設定。但受外部環境的影響使得該技術環節并不能很好的對室內溫度進行控制。所以，我們需要盡可能降低外部環境給室內溫度帶來的不利影響，這就需要相關技術工作人員建立一個既節約能源又不會破壞環境的空調模型，以便相關工作人員能夠合理預測輸出信息，并確保滾動優化措施得以順利開展。同時我們還需要觀察并總結出暖通空調控制的規律，在此基礎上對系統的計算量進行綜合性考慮。為滿足住戶對于暖通空調的通風、采暖等要求并提高空調的工作效率，技術人員還應當對這些設計要求進行資料采集與完善，設備接口處的檢測顯示器須安裝完整并確保其能夠正常工作，方便工作人員對暖通空調系統的工作情況進行監測。如果建筑物的樓層比較高則我們還需要密切關注高層住戶的入戶對于熱力裝置的安裝進行得如何，實現對暖通空調控制器的在線滾動。

3.2對空調的預測系統進行優化

目前國內暖通空調運行時其預測控制系統大多數使用的是RBF模糊神經網絡。室內的通風、采暖以及空氣調節三部分共同構成該系統的主要架構。然而該系統在實際運行過程中還存在一些問題，比如不能對空調的溫度、通風等系列與其有關的數據做合理準確的預測，因此我們可以從這一塊出發來優化空調控制技術，讓其能夠合理準確的對相關數據進行預測和高效輸出。為此我們可以通過對神經網進行修正和改進，積極探索和研究暖通空調控制系統的運行規律等方式來入手。

3.3對空調的節能環保技術進行優化

當前暖通空調控制系統的一大問題是能源消耗比較大，因而迫切要求我們對此進行優化，實現空調系統高效、節能的運行。其主要的優化方法包括：工作人員在安裝空調之前需要對制冷劑的容量進行合理科學的設計；設計人員設計空調系統時須嚴格根據暖通空調的通風和采暖等相關標準來進行，并通風設計圖進行嚴謹且多次的審核，完善設計施工圖；為避免空調控制系統在設計、安裝以及運行過程中發生誤差情況影響了空調的運作效率，工作人員需要對空調的容量以及通風負荷指標進行合理科學的計算；制冷機的容量也是值得我們注意的一個問題，從設計到安裝相關工作人員都需要注意對其進行有效合理的控制。除此之外，我們還可以借助其他資源來實現可持續發展，比如利用太陽能來實現空調系統當中的溫度、熱水以及采暖系統的高效率的循環工作，努力讓燃氣設施控制系統通風與加熱進行自動切換。

3.4優化和提升空調控制的自動化水平

科學技術的發展使大多數設備與機器都做到了自動化，自動化技術的出現不但有效提高了工作效率，同時也提高了設備運行和生產質量，對于暖通空調控制技術來說同樣如此。以往人們在提高空調控制器的自動化水平時多是通過PID來完成。在控制策略當中PID是一個控制單元器，其核心的處理工具則是使用8位單機片來工作的。這種自動化優化措施最大的不足就在于人們大都使用高于16位的嵌入式微處理器，同時控制策略也在不斷升級變化。所以，這就要求我們對單元控制器進行升級，使其實現自動適應，這樣才能實現對回路的有效控制，才能讓控制系統的每一個環節和設備都能夠處在最佳的狀態下進行工作，才能確保空調控制系統能夠順利運行。

3.5重視能量管理

目前我國在管理暖通空調控制系統上的主要對象是管理并控制基礎控制單元，包括對信息進行集中處理等，能量管理目前還不在管理范圍之內，或者說管理得比較少，關注不多，這是造成我國暖通空調控制系統耗能比較高的一個主要原因之一。所以，我們在設計和管理空調系統時應當將能量管理作為一個獨立板塊納入常規管理之中，并加強末端用戶能量使用的監測和控制。此外，我們還可以結合現代化的信息網絡技術，在暖通空調的控制系統中引進信息化的管理系統，實現對相關數據和信息指標的實時監測和共享。

總結

綜上所述，當前我國暖通空調系統雖然給人們的生活帶來了許多方便之處，但受技術、外部環境等影響因素使得暖通空調控制技術還存在不少問題需要優化解決。這就需要我們在設計、安裝和維護暖通空調系統時結合具體情況對設備值進行設定，優化預測系統，重視節能環保等一系列步驟來提高系統的運行效率，改善環境質量，提高人們對空調系統的滿意度和生活質量。

參考文獻：

[1]王洋.暖通空調系統優化控制與能量管理的現狀及發展趨勢[J].中華建設.2015（11）.

[2]丁金濤，徐海蓉.淺析智能建筑暖通空調系統優化策略[J].智能建筑與智慧城市.2018（8）.