探析建筑空間暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用

摘 要：隨著節(jié)能環(huán)保日益引發(fā)人們重視，建筑空間的暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)尤其關(guān)鍵，要詳細(xì)分析暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)，深入研究暖通空調(diào)系統(tǒng)不同運(yùn)行工況的控制策略。

關(guān)鍵詞：建筑;暖通空調(diào);自動控制系統(tǒng)

暖通空調(diào)的能耗現(xiàn)象日益突出，要順應(yīng)節(jié)能環(huán)保的趨勢，重點(diǎn)關(guān)注和研究建筑空間暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)，明晰系統(tǒng)控制參數(shù)，提出暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用原理和策略。

一、 建筑空間暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)概述

暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)能夠通過一張畫面顯示20個(gè)數(shù)據(jù)信息，并使所有數(shù)據(jù)的時(shí)效和刷新時(shí)間為10s，現(xiàn)場控制器輸入點(diǎn)采集到報(bào)警信息到發(fā)布至工作站的最長時(shí)間應(yīng)當(dāng)在45s以內(nèi)，可編程控制器能夠每秒鐘至少執(zhí)行一次PID運(yùn)算，并在5S內(nèi)完成同步報(bào)警信息的發(fā)布。

暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)要求主要包括有以下內(nèi)容：（1）施工材料要求。要求系統(tǒng)施工材料應(yīng)當(dāng)為新近生產(chǎn)的產(chǎn)品，且類似的應(yīng)用至少要有2年。（2）通信。系統(tǒng)控制器和工作站之間的通信協(xié)議為BACnet協(xié)議，所有BACnet設(shè)備要在數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)對BACnet協(xié)議的支持。（3）工作站。每個(gè)PC工作站都要能夠訪問整個(gè)系統(tǒng)，利用現(xiàn)有的廣域網(wǎng)與整個(gè)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)IP地址。（4）系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)提供一套并行多任務(wù)操作系統(tǒng)軟件，顯示10個(gè)動態(tài)圖形并反映監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)的變化，并能夠提供一套完整的HVAC圖形庫，涵蓋冷水機(jī)組、熱水鍋爐、空氣處理機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管、空調(diào)末端設(shè)備等，支持動態(tài)數(shù)據(jù)交換和第三方程序調(diào)用。（5）系統(tǒng)應(yīng)用。系統(tǒng)要能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的保存和恢復(fù)，完成系統(tǒng)配置、在線幫助、系統(tǒng)診斷、報(bào)警處理和反饋。

二、 建筑空間暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)應(yīng)用策略分析

（一）冷水機(jī)組群控策略

冷水機(jī)組是建筑空間暖通空調(diào)系統(tǒng)中能耗最大的單體設(shè)備，在保證末端系統(tǒng)冷負(fù)荷需求的前提下，進(jìn)行冷水機(jī)組的臺數(shù)控制，使冷水機(jī)組盡量運(yùn)行在高效區(qū)域，通常采用冷量控制方式進(jìn)行節(jié)能控制，并在控制供回水溫度的前提下，適當(dāng)增加控制旁通管的流量，避免冷量控制的偏差過大現(xiàn)象。

1. 相同機(jī)組群控策略

當(dāng)用戶末端冷凍水量需求發(fā)生改變時(shí)，可以通過末端閥門的開度進(jìn)行流量調(diào)節(jié)和控制，實(shí)現(xiàn)對冷水機(jī)組的加載或卸載控制。（1）冷凍水一次泵定流量系統(tǒng)。在供冷量達(dá)到機(jī)組出力的90%、冷凍一次旁通管的順回流為冷水機(jī)組額定流量的10%時(shí)，增開一臺冷水機(jī)組和冷凍一次泵、冷卻塔和冷卻水泵;當(dāng)供冷量達(dá)到機(jī)組出力的40%以下且冷凍一次旁通管出現(xiàn)逆回流時(shí)，減少一臺冷水機(jī)組和冷凍一次泵、冷卻塔和冷卻水泵。（2）冷凍二次泵變流量系統(tǒng)。在旁通管上設(shè)置流量開關(guān)和流量計(jì)，檢測水流方向、管內(nèi)流量，并控制冷水機(jī)組和水泵的啟停。當(dāng)負(fù)荷減小時(shí)，負(fù)荷側(cè)兩通閥關(guān)小;當(dāng)負(fù)荷增大時(shí)，負(fù)荷側(cè)兩通閥開大。

2. 大小機(jī)組群控策略

要考慮系統(tǒng)的節(jié)能要求，并保證設(shè)備運(yùn)行安全，當(dāng)冷負(fù)荷變大時(shí)，要加載大機(jī)組;當(dāng)冷負(fù)荷變化趨緩時(shí)，要優(yōu)先加載小機(jī)組。

3. 冰蓄冷機(jī)組群控策略

（1）冷水機(jī)組優(yōu)先控制策略。優(yōu)先使冷水機(jī)組在滿負(fù)荷工況下運(yùn)行，負(fù)荷下降時(shí)蓄冰槽優(yōu)先卸載。（2）冰槽優(yōu)先控制策略。要優(yōu)先利用蓄冰槽的融冰來分擔(dān)空調(diào)冷負(fù)荷，然后啟動冷水機(jī)組。（3）限制電量控制策略。要將冷水機(jī)組或整個(gè)系統(tǒng)的用電量控制在特定范圍以內(nèi)。（4）優(yōu)先控制策略。確定一個(gè)目標(biāo)函數(shù)，在一定的約束條件下使目標(biāo)函數(shù)的經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最大。

（二）冷卻塔控制策略

要通過對冷卻塔的控制使冷卻塔和冷卻水泵運(yùn)行能耗最小，提供較低的冷卻水，控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，減少運(yùn)行能耗，實(shí)現(xiàn)冷卻塔和冷卻水泵的啟停控制。（1）夏季工況。夏季制冷工況條件下的多臺冷水機(jī)組運(yùn)行時(shí)，冷卻塔和冷卻水泵啟動，冷卻塔的冷卻水出水溫度實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，由風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制各冷卻水塔的出力。（2）自然冷卻工況。利用室外空氣的濕球溫度，提供較低的冷卻水直接供冷，包括冷卻水出水溫度的設(shè)定及控制、冷卻水塔的風(fēng)機(jī)風(fēng)量控制、冷卻水塔的循環(huán)水流量控制。

（三）熱源控制策略

1. 采暖季供熱工況

先開啟一臺熱水泵、熱交換器的二次水進(jìn)水蝶閥和一次水進(jìn)水蝶閥，按照熱水供、回水總管壓差恒定的原則進(jìn)行熱水泵的調(diào)節(jié)和控制。

2. 過渡季供熱工況

根據(jù)熱水供回水溫度和流量，計(jì)算用戶側(cè)實(shí)際耗熱量，控制鍋爐及供熱水泵的自動啟停操作。并通過控制旁通閥的開度，將熱水供回水的壓差控制在設(shè)定值以內(nèi)。

（四）空調(diào)末端設(shè)備控制策略

1. 新風(fēng)機(jī)組控制策略

通過新風(fēng)機(jī)組將空氣處理至室內(nèi)空氣狀態(tài)點(diǎn)的等焓線上，實(shí)現(xiàn)送風(fēng)溫度、送風(fēng)濕度、防凍和各種連鎖控制。

2. 其他設(shè)備控制策略

在風(fēng)機(jī)盤管回風(fēng)口設(shè)置溫度傳感器，通過控制回水管上的電動兩通閥的通斷方式，實(shí)現(xiàn)對溫度的控制，對于車庫的通風(fēng)控制方式主要是通過控制啟動排風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)加以實(shí)現(xiàn)。

三、 結(jié)語

綜上所述，建筑空間暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對空調(diào)設(shè)備的自動監(jiān)控和管理，提高對溫濕度、新風(fēng)量的參數(shù)控制精度，并減少空調(diào)末端設(shè)備的裝機(jī)容量，節(jié)約暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的運(yùn)行能耗，后續(xù)還要進(jìn)一步研究建筑空間暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行中的各種情況。

參考文獻(xiàn)：

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[2]蔡曉淞.我國暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中外企業(yè)家，2018（35）.

作者簡介：

王軍委，南京博森科技有限公司。