暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動化控制研究

丁鐵濤

黑龍江省雙鴨山弘燁供熱供水有限責(zé)任公司 黑龍江雙鴨山 155100

1 空調(diào)系統(tǒng)自動設(shè)計流程

1.1 冷熱源設(shè)計

在設(shè)計暖通空調(diào)時，相關(guān)人員需要針對不同區(qū)域科學(xué)設(shè)置冷熱源，同時還需要對不同區(qū)域內(nèi)暖通空調(diào)具體位置進(jìn)行綜合考慮。在設(shè)計暖通空調(diào)時，需要確保其布置的合理性和系統(tǒng)性，基于不同區(qū)域具體功能需求合理規(guī)劃和設(shè)計暖通空調(diào)。

1.2 計算負(fù)荷

在暖通空調(diào)設(shè)計過程中，冷熱負(fù)荷是其中一項極為重要的內(nèi)容，相關(guān)工作人員需要科學(xué)應(yīng)用相關(guān)軟件精確計算空調(diào)冷熱負(fù)荷。精確計算空調(diào)冷熱負(fù)荷能夠?qū)Σ煌ㄖ娣e對冷熱負(fù)荷變化造成影響的各項因素進(jìn)行準(zhǔn)確分析，一般而言，不同的建筑面積會對冷熱負(fù)荷造成不同程度的影響，因此，相關(guān)人員必須最新進(jìn)行更為深入的分析[1]。

1.3 設(shè)計方案

針對不同建筑物進(jìn)行暖通設(shè)計時，相關(guān)人員需要基于負(fù)荷量計算和冷熱源分析我得出的具體成果，以及工程具體情況進(jìn)行施工方案合理設(shè)計，只有確保科學(xué)合理的設(shè)計施工方案，才能保證更為有序的展開施工作業(yè)，同時，進(jìn)一步保障暖通空調(diào)使用效果。

2 暖通空調(diào)自控系統(tǒng)運用

主要的運用理論如下：

2.1 模糊控制理論

主要對室溫進(jìn)行模糊感知和預(yù)測，根據(jù)人體體溫感知的研究結(jié)果，對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理。在模糊控制理論的基礎(chǔ)上設(shè)計的暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)中，控制器的使用可以形成一個完整的回路，系統(tǒng)運行效果良好。這種理論使得暖通空調(diào)系統(tǒng)的性能得到改善，并且其使用的領(lǐng)域比較廣泛。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論

暖通空調(diào)的自動控制系統(tǒng)是基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的概念上提出的，常見的有風(fēng)機盤管熱水系統(tǒng)，這種系統(tǒng)與PID控制系統(tǒng)相比，其有較強的水溫控制能力，可以有效地預(yù)測和控制能耗，這樣就可以達(dá)到節(jié)能、減排、環(huán)保的目的。另外，它可以控制系統(tǒng)的整體運行，并保護(hù)周圍環(huán)境，還可以將設(shè)備的精度控制在一個有效的范圍內(nèi)，進(jìn)行系統(tǒng)的科學(xué)和合理控制，達(dá)到良好的節(jié)能效果[2]。

2.3 遺傳算法

遺傳算法的計算不需要依賴于數(shù)據(jù)模型，這種算法的信息搜索能力較強。在系統(tǒng)的運行中，將這種算法與模糊控制理論結(jié)合起來，對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

3 暖通空調(diào)自控系統(tǒng)功能運用

3.1 空調(diào)機組的控制

空調(diào)機組系統(tǒng)的組成主要包括新風(fēng)、回風(fēng)和送風(fēng)。采用新風(fēng)/回風(fēng)閥作動器、恒速風(fēng)機設(shè)備和電動控制閥，可以使得機組的功能實現(xiàn)多樣化。具體如：

（1）啟動/停止功能。啟動/停止是空調(diào)機組的基本功能，并且空調(diào)機還有強制啟動/停止功能。

（2）風(fēng)機的控制。當(dāng)機組啟動或停止時，風(fēng)機也會隨之啟動或停止。此外，風(fēng)機也可以被迫啟動或停止；將設(shè)備的運行時間、啟動時間、停止時間累計起來。

（3）溫度控制功能。在夏季時，空調(diào)可以吹冷風(fēng)；冬季時，可以將空調(diào)調(diào)為熱風(fēng)；過渡季節(jié)使用空調(diào)時，可以吹新風(fēng)，這樣就可以節(jié)約能源。電動水閥控制可以根據(jù)回風(fēng)溫度與設(shè)定值的偏差進(jìn)行控制，并同時對冷水閥的開度或熱水出水閥進(jìn)行調(diào)整，這樣就會使回風(fēng)溫度達(dá)到系統(tǒng)預(yù)設(shè)值，使得冷水閥門/熱水閥門強制開度控制得以實現(xiàn)[3]。

（4）濕度控制。在冬季使用空調(diào)時，可以將空調(diào)的濕度進(jìn)行控制。實際使用空調(diào)的過程中，當(dāng)回風(fēng)濕度降至系統(tǒng)最低時，系統(tǒng)就會自動打開加濕閥，這樣就會使空氣變得濕潤。當(dāng)回風(fēng)濕度上升到系統(tǒng)最高點，系統(tǒng)就會自動把加濕閥關(guān)閉。另外，還可以控制加濕器閥門的強制開啟度和機器旁的手動開啟度[4]。

（5）控制新風(fēng)閥門控制或者回風(fēng)閥門。在實際使用空調(diào)時，當(dāng)新風(fēng)閥處于最小開啟度時，回風(fēng)閥處于最大開啟度。

（6）聯(lián)鎖控制。對防凍報警開關(guān)、風(fēng)機以及水閥等進(jìn)行控制。

（7）報警功能。空調(diào)的過濾網(wǎng)出現(xiàn)堵塞時報警器就會自動報警，風(fēng)機在運行過程中出現(xiàn)故障時就會自動報警等。

3.2 新風(fēng)機組的控制

新風(fēng)和送風(fēng)是組成新風(fēng)機組系統(tǒng)的主要部分，利用濕度傳感器裝置和電氣調(diào)節(jié)方法以及防凍報警開關(guān)，來實現(xiàn)各種功能。其實現(xiàn)的具體功能有以下幾個：

（1）啟動/停止功能。這種功能可以將運行的機組定時的啟動或者停止。

（2）風(fēng)機的控制。機組啟動或者停止時，風(fēng)機就會隨著啟動或者停止。另外，其可以強制控制空調(diào)的啟動或者停止

（3）新風(fēng)機組溫度與濕度的控制與空調(diào)機組的原理相同。（4）聯(lián)鎖控制。對防凍報警開關(guān)、風(fēng)機以及水閥等進(jìn)行控制（5）報警功能。空調(diào)的過濾網(wǎng)出現(xiàn)堵塞時報警器就會自動報警，風(fēng)機在運行過程中出現(xiàn)問題時就會自動報警等。

3.3 變風(fēng)量末端的控制

其具體功能的控制有以下幾點：

（1）風(fēng)機控制功能。對風(fēng)機的啟動和停止采用手動開關(guān)的方式進(jìn)行控制，可輸出風(fēng)機狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)變量。

（2）溫度控制功能。進(jìn)行室內(nèi)溫度的測量，然后根據(jù)其值進(jìn)行空氣閥開度的調(diào)節(jié)，使室內(nèi)溫度保持恒定。

（3）濕度控制功能。根據(jù)建筑內(nèi)濕度的測量值，對水閥的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到濕度平衡的目的。

4 結(jié)語

在暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的設(shè)計和運行中，需要合理設(shè)計應(yīng)用功能，實現(xiàn)空調(diào)的自動控制。在暖通空調(diào)系統(tǒng)中使用自動控制，使得此系統(tǒng)的節(jié)能和運行效率得到大大提高。所以，進(jìn)行自動化控制的研究和分析有很重要的現(xiàn)實意義。