暖通空調自控設計中協調問題的思考與分析

張碩

摘要：近年來，我國積極鼓勵自主研發，各個領域的人員加大對自動控制系統和理論以及應用的研究，逐漸將自控技術和暖通空調系統相互結合，意在實現節能減排以及提高系統運行環保性等目標。在實際應用中應用自控系統，實現對變頻器運行的調節，能夠降低輸出頻率，提高對水泵轉速的控制水平，進而減少能源消耗和電能的浪費。

關鍵詞：暖通空調;自控設計;協調問題;

引言

隨著智慧建筑理念的提出，傳統上暖通空調系統的高耗能使用模式，早已不適應國家綠色低碳發展的需求。從我國目前的發展現狀來看，仍存在著自動化控制系統應用落后，針對于暖通空調系統也僅僅處于只監不控的狀態。當今技術人員需重點解決自動系統與暖通空調系統兩者間的相互關系，使得兩者能夠互相調控，實現室內環境溫濕度的高效控制。

1暖通空調的概述

1.1涵義

暖通空調會給建筑物內部通風換氣以及提供暖氣，調節建筑物內部的室內溫度。近年來，國內的空調技術有了一定的發展，空調設備的研制單位通過使用水力變流量系統和變風量的系統來提高暖通空調設備運行的效率。此時，通過控制空調系統內部的電動調節閥、風閥執行器，可以對建筑物內部的住宅環境的溫度進行優化調整;應用傳感器、控制器等設備，可以實現暖通空調的自動調節。通過大量的調研發現，暖通空調處置空氣的基本流程分為空氣的引入、空氣的冷卻以及對后期的空氣進行過濾處理等環節。隨著國內空調技術的飛速發展，空調設備內部會通過安裝電子過濾器來捕捉空氣內部的灰塵以實現過濾的目的，并將這些空調內部的一些污染物清理出去.

1.2暖通空調系統的運行原理

中央空調系統由熱（冷）源、管道系統和散熱設備組成。冬天室內需要制熱時，熱源將熱媒的溫度升高，循環管道將熱媒輸送至換熱設備中進行熱交換，熱媒的熱量傳遞給終端散熱器后溫度降低，再由循環管道送回熱源繼續加熱。冷源的工作原理與熱源相似，到了夏天，室內需要制冷時，冷媒自冷源處吸收了冷量，由循環管道輸送到末端的風機盤管，溫度升高后通過循環管道回冷源繼續吸收冷量，往復循環。

2自控系統在暖通空調運行中的意義

1）可第一時間發現設備運行故障.通過自動化系統的應用，能夠對設備運行時的各模塊運行參數進行監控，并能夠第一時間對設備故障進行警報，提示技術人員及時進行調控。2）有助于設備運行節能控制的實現.根據對空調各模塊運行時間的監測，自動調節空調設備的運行參數，在設備單元未運行時，降低功耗，達到電能的最優分配，實現節能的目的。

3暖通空調自控系統功能運用

3.1空調機組的自動化控制

空調機組主要針對回風、新風驅動裝置、過濾開關、風管溫濕度傳感器及其附屬的配電裝置進行調控。其中，在溫度控制方面，應用了冬暖夏涼的調控機制。在自動控制執行過程中，傳感器通過收集擾量相關數據，根據數據是否觸發了送風溫度條件實現了室內溫度的調節。在溫度偏低的環境下，自動化控制系統會啟動升溫指令，適當調整送風裝置中的新回風混合比，提高加熱器自身溫度等，通過對熱水與熱蒸汽進行加溫，從而實現了室內溫度的升溫調節。針對其他溫度環境下的調控，與上述原理相同，即通過直接控制出水閥門熱水與冷水混合的比例，從而滿足機組節能指標的調控。為了保證濕度調控的穩定性，技術人員需要對設置回風濕度上下限數值。當濕度過低，觸發傳感器下限閾值時，系統可自動開啟加濕裝置，直至濕度回升至正常，方可將調控閥予以關閉。針對空調其他運行機組的控制，既可采用自動化調控，也可采用強制控制和手動控制辦法。一旦設備運行時發生可能對設備本身造成損壞的不良情況時，將自動啟動聯鎖控制指令，實現對回風閥門、新風、送風機的統一調控。

3.2新風機組的控制

新風機系統組成時，主要部分分為新風氣流和送風氣流，允許使用溫度傳感器、機電調節和報警開關等各種功能，采用西門子的S7-1200系列可編程控制器，可以定期啟用或禁用接觸器的操作。①風扇控制，風扇可以在組啟動或停止時啟動或停止。此外，還可以強制啟動或停止。累積設備運行時間、開機次數、關機次數和用于輸出故障的網絡變量。①溫度控制與空調機組相同。①電動閥門的控制，根據送風溫度或房間溫度決定新風機組的水路電動閥門是否打開，可以手動打開和關閉控制。運行時，根據實際溫度要求控制電動閥門的開啟度，（級聯控制）。在實踐中，級聯控制是可能的，例如，根據房間溫度和需求值通過控制器的PID運算得出送風溫度的設定值。 b . 壓差開關用于報警開關、風扇和新閥門。當過濾器堵塞時，可以自動觸發報警;當風扇發生故障時，通過壓差開關可以看出送風氣流狀態，如果未開（可設定一段時間）自動觸發報警，依此類推。

3.3空調機組末端變風量的調控

可引起末端變風量自動調節的因素有溫度、濕度。通過調節控制開關，即可實現對風機輸送風量的控制，從而實現自動化調節溫濕度的目的。

4暖通空調系統與自控系統的協調操作

在實踐中，可變風量空調箱用于通過修改送風風量空調箱的尺寸，使室溫保持恒定，從而適應不同的室內負荷。若要符合VAV系統的準則，您必須從終端控制空氣流動和自我控制。近年來，隨著技術標準的提高，VAV終端及其控制系統的數量發生了巨大變化，從而使新的設備和技術進入市場。VAV技術的發展，特別是DDC和網絡技術，支持了各自系統的應用。美國科學家引入了TRAV設計，即末端調節的配電系統。TRAV也屬于可變通風系統，主要通過改變氣流強度來創造良好的環境。但是，該系統不使用靜態節流閥，允許用終端直接控制風機。該系統對終端設備實時執行氣流要求，并使用先進的控制軟件自動控制風機。使用VAV系統時，當負載下降和流量下降時，管內的靜態壓力不會變更。這會導致氣流末端有一個小閥門。TRVA系統在上述情況下的應用中，末端風閥保持打開狀態，但空氣壓力降低，系統對風扇降低頻率調節風量，從而用電量減少，實現節約能源。

結束語

現隨著智慧建筑理念的提出，傳統上暖通空調系統的高耗能使用模式，早已不適應國家綠色低碳發展的需求。從我國目前的發展現狀來看，仍存在著自動化控制系統應用落后，針對于暖通空調系統也僅僅處于只監不控的狀態。當今技術人員需重點解決自動系統與暖通空調系統兩者間的相互關系，使得兩者能夠互相調控，實現室內環境溫濕度的高效控制。

參考文獻

[1]田凌滸.關于暖通空調的自動控制及運行維護[J].信息記錄材料，2020，21（07）：198-199.

[2]許瑩瑩.暖通空調與自控在設計與運行中的協調操作[J].建材與裝飾，2019（01）：223-224.

[3]肖梅.暖通空調系統的自動化控制研究[J].自動化應用，2018（12）：22-23.

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