關(guān)于暖通空調(diào)自控設(shè)計(jì)中配合問題的思考

熊?珍

摘 要：近年來，我國積極鼓勵(lì)自主研發(fā)，各個(gè)領(lǐng)域的人員加大對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)和理論以及應(yīng)用的研究，逐漸將自控技術(shù)和暖通空調(diào)系統(tǒng)相互結(jié)合，意在實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排以及提高系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)保性等目標(biāo)。在實(shí)際工程中應(yīng)用自控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器運(yùn)行的調(diào)節(jié)，能夠降低輸出頻率，提高對(duì)水泵轉(zhuǎn)速的控制水平，進(jìn)而減少能源消耗和電能的浪費(fèi)。現(xiàn)結(jié)合暖通空調(diào)自控系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，進(jìn)行如下分析。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào);自控技術(shù);設(shè)計(jì);協(xié)調(diào)運(yùn)行

1 暖通空調(diào)體系與自控設(shè)計(jì)體系相互配合的理念

顧名思義，通過對(duì)字面意思的理解，可以明顯的看出其核心的兩個(gè)核心關(guān)鍵：暖通與自控。而事實(shí)也的確如此，在具體的設(shè)計(jì)過程中，只有二者進(jìn)行完美的配合，才能實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)自控設(shè)計(jì)的成功。但是通過對(duì)當(dāng)前暖通空調(diào)自控設(shè)計(jì)體系的狀態(tài)來看，可以明顯的看出其中存在著很大的掣肘，不僅嚴(yán)重限制著暖通空調(diào)體系的發(fā)展，甚至還會(huì)出現(xiàn)一定程度的相反作用。通過對(duì)我國暖通空調(diào)自控設(shè)計(jì)系統(tǒng)的相關(guān)調(diào)查顯示，系統(tǒng)內(nèi)的自控設(shè)計(jì)一般由具有自控專業(yè)操作能力的工作人員來進(jìn)行設(shè)計(jì)，而暖通空調(diào)的工程師則根據(jù)設(shè)備特性以及效果對(duì)其提出一定的技術(shù)要求以及對(duì)應(yīng)的方案。但是通過對(duì)其進(jìn)行深入調(diào)查結(jié)果顯示，其中主要存在的三個(gè)最主要的問題。①自控設(shè)計(jì)的專業(yè)人員并未對(duì)暖通空調(diào)體系有著完整的理解，或者對(duì)于暖通空調(diào)體系的知識(shí)只停留在一個(gè)淺薄的認(rèn)知，并沒有很好的對(duì)暖通空調(diào)體系進(jìn)行一個(gè)深入的了解。②而對(duì)于暖通空調(diào)的工作人員來說，由于自控系統(tǒng)與暖通空調(diào)其二者原本就是不同的兩個(gè)完整的體系，在進(jìn)行融合時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)不相容的情況。此外，暖通空調(diào)體系的工作人員缺乏計(jì)算機(jī)和電氣的基礎(chǔ)知識(shí)。③暖通空調(diào)自控設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)也并非自控技術(shù)方面的難度，相對(duì)而言，而是對(duì)于暖通控制對(duì)象及實(shí)際運(yùn)行的理解上出現(xiàn)偏差。綜上所述暖通空調(diào)自控設(shè)計(jì)需深度結(jié)合暖通設(shè)計(jì)及實(shí)際運(yùn)行的特點(diǎn)，加持自控計(jì)算機(jī)智能化的配合才能最大化的實(shí)現(xiàn)從理論到運(yùn)用的結(jié)合。

2 暖通空調(diào)自控系統(tǒng)功能運(yùn)用基礎(chǔ)

2.1 空調(diào)機(jī)組的控制

從空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)的組成來說，主要包括以新風(fēng)、回風(fēng)、送風(fēng)部分。使用新風(fēng)/回風(fēng)閥門驅(qū)動(dòng)器裝置、恒速風(fēng)機(jī)設(shè)備以及電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等，實(shí)現(xiàn)了多樣化功能。具體如：①啟動(dòng)/停止功能。空調(diào)機(jī)組的基本功能就是啟動(dòng)或者停止設(shè)備，同時(shí)具有強(qiáng)制啟動(dòng)或者停止的功能。②風(fēng)機(jī)的控制。風(fēng)機(jī)可以隨著機(jī)組的啟動(dòng)或者停止，而啟動(dòng)或者停止。除此之外，也能夠強(qiáng)制啟動(dòng)或者停止;累計(jì)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、啟動(dòng)次數(shù)、停止運(yùn)行次數(shù)，有故障報(bào)警輸出網(wǎng)絡(luò)變量。③溫度控制功能。在夏季使用時(shí)能夠送冷風(fēng);冬季使用時(shí)能夠送熱;在過渡季節(jié)能夠輸送新風(fēng)，實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約。依據(jù)回風(fēng)的溫度以及設(shè)定值偏差，對(duì)電動(dòng)水閥進(jìn)行控制，同時(shí)調(diào)節(jié)冷水閥門或者熱水閥門的開度，使得回風(fēng)溫度處于系統(tǒng)預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)冷水閥門/熱水閥門的強(qiáng)制開度控制。除此之外，可實(shí)現(xiàn)機(jī)組旁手動(dòng)開度的控制，使其處于0～100%范圍內(nèi)。④濕度控制。在冬季運(yùn)行模式下，能夠?qū)崿F(xiàn)濕度的控制。實(shí)際應(yīng)用中，若回風(fēng)的濕度下降到系統(tǒng)最下限時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)控制加濕閥開啟，進(jìn)而增加空氣中的濕度。若回風(fēng)的濕度下降到系統(tǒng)最下限時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)控制加濕閥關(guān)閉。除此之外，能夠加濕閥的強(qiáng)制開度控制以及機(jī)旁手動(dòng)開度的控制。⑤新風(fēng)閥門控制或者回風(fēng)閥門控制。實(shí)際應(yīng)用中冬季或者夏季運(yùn)行，當(dāng)新風(fēng)閥門處于最小開度時(shí)，回風(fēng)閥門處于最大開度狀態(tài)。在過渡季節(jié)使用時(shí)，通過調(diào)節(jié)新風(fēng)和回風(fēng)閥門的開度，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)溫度的調(diào)節(jié)。除此之外，也能夠?qū)π嘛L(fēng)或者回風(fēng)閥門的強(qiáng)制開度進(jìn)行控制，以及機(jī)組旁手動(dòng)開度的控制。⑥聯(lián)鎖控制。在實(shí)際應(yīng)用中，能夠?qū)崿F(xiàn)防凍報(bào)警開關(guān)、風(fēng)機(jī)以及水閥等的聯(lián)鎖控制。⑦報(bào)警功能。當(dāng)過濾網(wǎng)發(fā)生堵塞時(shí)能夠自動(dòng)報(bào)警;風(fēng)機(jī)運(yùn)行故障時(shí)能夠自動(dòng)報(bào)警等^[1]。

2.2 新風(fēng)機(jī)組的控制

從新風(fēng)機(jī)組系統(tǒng)的組成來說，主要分為新風(fēng)部分和送風(fēng)部分，利用濕度傳感器裝置和電動(dòng)調(diào)節(jié)法以及防凍報(bào)警開關(guān)等，實(shí)現(xiàn)各類功能。具體功能如下：①啟動(dòng)/停止功能。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)定時(shí)啟動(dòng)或者停止運(yùn)行。②風(fēng)機(jī)的控制。風(fēng)機(jī)可以隨著機(jī)組的啟動(dòng)或者停止，而啟動(dòng)或者停止。除此之外，也能夠強(qiáng)制啟動(dòng)或者停止;累計(jì)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、啟動(dòng)次數(shù)、停止運(yùn)行次數(shù)，有故障報(bào)警輸出網(wǎng)絡(luò)變量。③溫度和濕度控制同空調(diào)機(jī)組相同。④新風(fēng)閥門的控制。可以根據(jù)新風(fēng)閥門的強(qiáng)制開啟控制、關(guān)閉控制以及機(jī)組旁手動(dòng)開啟控制與關(guān)閉控制。當(dāng)機(jī)組處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，結(jié)合實(shí)際需要，來控制新風(fēng)閥門的開啟度。⑤聯(lián)鎖控制。在實(shí)際應(yīng)用中，能夠?qū)崿F(xiàn)防凍報(bào)警開關(guān)、風(fēng)機(jī)以及新風(fēng)閥門等的聯(lián)鎖控制。⑥報(bào)警功能。當(dāng)過濾網(wǎng)發(fā)生堵塞時(shí)能夠自動(dòng)報(bào)警;風(fēng)機(jī)運(yùn)行故障時(shí)能夠自動(dòng)報(bào)警等。

2.3 變風(fēng)量末端的控制

從VAV末端控制功能角度來說，具體如下：①風(fēng)機(jī)控制功能。采取手動(dòng)開關(guān)控制的方式，控制風(fēng)機(jī)啟動(dòng)和停止運(yùn)行，有風(fēng)機(jī)狀態(tài)的輸出網(wǎng)絡(luò)變量;②溫度控制功能。依據(jù)建筑室內(nèi)的溫度測量值大小，對(duì)風(fēng)閥的開度值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得建筑室內(nèi)的溫度處于恒定狀態(tài)^[2];③濕度控制功能。依據(jù)建筑室內(nèi)的濕度測量值大小，對(duì)水閥的開度值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得建筑室內(nèi)的濕度處于恒定狀態(tài)。

綜上所述空調(diào)的控制過程主要是：傳感器把溫度、濕度、壓力等被控物理量轉(zhuǎn)換成電量的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)后送至控制器，控制器根據(jù)實(shí)際運(yùn)行控制要求，輸入信號(hào)與設(shè)定值比較，將其偏差通過調(diào)節(jié)輸出控制信號(hào)，去調(diào)節(jié)。控制相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制機(jī)組的控制。

3 暖通空調(diào)系統(tǒng)與自控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)操作

從實(shí)際應(yīng)用來說，VAV變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用，是通過改變送風(fēng)量大小的方式，使得室內(nèi)溫度處于恒定狀態(tài)，進(jìn)而適應(yīng)不同的室內(nèi)負(fù)荷。若想實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的原則，要從末端送風(fēng)裝和自控控制設(shè)備入手加以把控。近年來，隨著科技水平的不斷提升，VAV末端裝置及其控制系統(tǒng)等，產(chǎn)生了極大的變化，市場上涌現(xiàn)了各類新設(shè)備以及新技術(shù)。VAV技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是DDC以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，為相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用提供了支持。美國學(xué)者提出TRAV概念，也就是末端調(diào)節(jié)的變風(fēng)量系統(tǒng)。TRAV也屬于變風(fēng)量系統(tǒng)，主要是通過改變風(fēng)量大小，營造良好的環(huán)境，不過改系統(tǒng)不使用靜壓調(diào)節(jié)，利用末端裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的直接控制。此系統(tǒng)根據(jù)末端裝置運(yùn)行實(shí)時(shí)風(fēng)量需求，借助現(xiàn)代化控制軟件，對(duì)送風(fēng)機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制。VAV系統(tǒng)使用時(shí)，若出現(xiàn)負(fù)荷下降以及流量減少的情況，末端風(fēng)閥關(guān)小進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)流，管道內(nèi)部的靜壓維持不變。TRVA系統(tǒng)應(yīng)用中，若出現(xiàn)上述情況，末端風(fēng)閥維持打開狀態(tài)，不過管道靜壓降低，相同流量大小下，該系統(tǒng)對(duì)風(fēng)機(jī)功率大小的要求不高^[3]，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。從TRAV系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)來說，是基于集成控制以及動(dòng)態(tài)控制理念。其中，動(dòng)態(tài)控制指的是有預(yù)測的、隨著時(shí)間的變化而變化的控制;集成控制指的是設(shè)定點(diǎn)的計(jì)算以及控制決定被安排在控制級(jí)以上進(jìn)行。

4 結(jié)語

眾所周知，人類是恒溫生物，當(dāng)外界溫度發(fā)生變化時(shí)，會(huì)直接對(duì)人類的身體健康造成影響。空調(diào)自控系統(tǒng)運(yùn)用將優(yōu)化建筑內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，節(jié)省建筑設(shè)備能耗，提高設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)控和管理水平，為建筑提供良好環(huán)境，以及提高運(yùn)行和管理人員效率，減少運(yùn)行費(fèi)用。從而達(dá)到節(jié)能減排智能化綠色建筑建筑的終極目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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