自動控制技術在中央空調系統中的應用

呂貴瑜 丁垚

（蘭州生物質品研究所有限責任公司 甘肅省蘭州市 730046）

目前，我國很多房屋建筑都融入了中央空調的設計，為此，中央空調應大力提升科技手段，來滿足消費者的需求，很多中央空調在建設時融入了自動控制技術，來提升中央空調的使用價值[1]。將自動化控制技術融入到中央空調的設計中，不僅提升了中央空調的品質，同時也為中央空調的持續發展做好鋪墊。因此，要著重提升自動控制技術水平，更好的服務于中央空調的設計，使中央空調能夠更廣泛地運用在房屋設計中。中央空調的運行流程如圖1 所示。

1 簡述自動控制技術

1.1 自動控制技術原理

當下，隨著科技發展進步，自動化技術逐步成熟，很多行業在建設時都使用了自動化技術，不僅可以提升項目的品質，同時也加快了行業的進步，自動化技術已經被廣泛應用在很多方面了[2]。自動控制技術是一種能夠通過軟件自動調節，對系統起到一定控制效果的技術，這項技術是通過設定一套相應的程序，使得系統可以按照預期程序自動進行，不需要人員一步一步地操作就可以實現。想要很好的應用自動控制技術，首先要對自動控制系統進行嚴格的分析，掌握控制系統的程序，同時也要將被控制的對象進行分析，方便程序正常運轉。

1.2 自動控制技術的控制原理

實現自動控制技術是在一套控制系統上融入自動化的體系，使得系統能夠自主完成程序。在中央空調系統中融入自主控制技術，有利于中央空調根據溫度、濕度等情況自主調節，在中央空調系統中實現自動化技術的原理如圖2 所示。

1.2.1 控制空氣濕度和溫度

將自動控制技術應用在中央空調系統中，其監測的主要參數便是空氣中的濕度和溫度，但空氣中的濕度和溫度發生變化時，中央空調應做出合理的調整。另外，要在中央空調內部設置溫度傳感器，來對屋內的溫度進行實時感應，同時也可以設置時間范圍來合理設定冬季和夏季的溫度。同時，在冬季或夏季中央空調制冷或制熱的方式有一定區別，需要對自動控制系統進行提前設定。另外，可以在中央空調系統中加裝回濕溫度測試系統，通過對室內的濕度進行監控，來對室內濕度進行及時調節[3]。如果室內的濕度較低，則需要開啟加濕裝置。

1.2.2 加強對中央空調系統的安全控制

在設計中央空調系統時，要注意對房間內的空氣壓強進行監控，保障中央空調系統的安全控制在可控范圍內。在中央空調開始運行后，也要對空調的風機進行實時監控，同時要在風機的過濾系統處增加報警裝置，一旦出現故障，及時發出警報。

2 自動控制技術應用

圖1：中央空調運行流程

2.1 自動控制技術應用的優勢

（1）合理利用資源。在房屋建筑設計中融入中央空調系統，不僅可以增加房屋建筑的使用功能，同時也可以實現資源合理配置。在設計中央空調是可以融入計算機技術，通過計算機技術來實現空調系統的自動控制體系，這樣做會大大降低工作人員的工作量，減輕工作人員的工作負荷，同時也能保障空調系統數據的準確性，使得中央空調更加安全[4]。另外，在設計中央空調時使用了先進的檢測器裝置，將現代科學技術融入到自動控制體系中，幫助中央空調更好地完成自動控制系統。

（2）具有自動監測分析體系在設計中央空調是加設了監測分析技術。另外操作人員在設置中央空調系統時，要對中央空調的監測裝置進行檢查，避免因中央空調的監測裝置出現故障而影響整體效果。中央空調的每一步自動控制系統都和計算機有密切的聯系，因此在出現故障時可以通過計算機對其進行分析，找出癥狀所在，及時處理。

（3）具有完備的數據庫。中央空調的計算機系統設置了完善的數據儲存功能，將監測到的實時數據進行儲存分析，通過對這些數據進行分析，來監控中央空調的運行是否正常。一旦空調系統出現故障會發出警報，從而自動停止空調運行。同時，數據庫也會對空調的自動監控技術進行分析，在不完善的方面進行改進。通過對中央空調運行數據的監控，及時對中央空調的運行進行調整，以保障空調系統的自動控制功能順利運行。數據處理如圖3 所示。

2.2 自動控制技術存在的問題

一些工作人員對中央空調的自動控制技術，了解不夠透徹。在設計中央空調的制冷和制熱時，并沒有完善的設計機制，對于冬季和夏季的空調運行，自動化技術尚不成熟。同時中央空調對能源消耗比較大，要考慮如何降低中央空調的耗能，因此要加強對中央空調的自動控制技術進行提升，優化自動控制體系，來保障中央空調能夠降低耗能，同時完善制冷和制熱機制。

在設計中央空調系統時缺乏溝通。將中央空調和自動控制技術進行結合是一項重要的創新項目，在設計過程中涉及的環節眾多，需要各個部門協調溝通。只有保障中央空調和自動控制技術在融合的過程中，設計人員之間進行有效溝通，共同解決兩種技術的交融點，將容易出現問題的地方好好磨合，只有這樣才能使自動控制技術在中央空調系統中更好的應用，從而保證中央空調更好的發揮作用。

圖2：中央空調系統控制原理圖

圖3：數據處理過程

圖4：數據分析流程

3 中央空調系統中的自動控制技術的具體應用

3.1 合理控制空調的制冷和制熱功能

在中央空調系統的眾多組成成分中，主機系統是非常重要的。主機系統對中央空調的自動控制有很大影響，它可以通過控制空調的冷凝器和蒸發器，來控制空調的制冷和制熱功能。中央空調可以通過對系統的熱泵和冷泵進行管理，根據實際溫度調整，空調的制冷制熱系數，同時在出現故障時發出警報，實現空調運轉一體化。如果空調的主機在使用時出現了問題，則會通過計算機向管理人員發出警報，同時提供數據參考，供維修人員及時維修。

3.2 測量空調機組和新風系統的參數

由于空調使用過程中處于密閉的房間內，因此空調有必要對屋內空氣進行凈化，所以在中央空調的系統設置中增加了新風系統。新風系統在運行時，根據空調內的溫度和傳感器裝置提供的數據，設置相應的新風供給參數，根據屋內濕度、溫度的變化，而調整新風供給的頻率，以保障屋內空氣清新。同時中央空調系統也會根據室內的溫度、濕度變化提供合理的風速和風量，通過程序提前對空調的調節能力進行設定，使中央空調在耗能低的情況下，依然能夠正常工作。數據分析流程如圖4。

3.3 對中央空調系統風機盤管的監控

在中央空調系統中對于冷暖設備的使用主要是空調機組、新風機組與風機盤管。這其中風機盤管在當前的市場中主要由DDC 控制器與具備通訊能力的控制器兩種類型，其中的DDC 控制器與系統主機的通訊功能，實現對冷機、冷水的良好控制，在目前的市場中這種形式的價格比較高。另外的具備通訊能力的盤管控制器需要在使用的過程中，建議根據水系統的連接情況實施合理的分組處理，并且對每組支路的入口進行流量計、水溫傳感器以及水壓變送器的安裝。當前的中央空調系統自動化控制技術應用中，DDC 控制器技術的應用較為廣泛，在此背景下系統制冷效果與風量調試存在自動化控制調節不理想的問題。針對這一現象一般會采用“基準風口法”，利用手動調節的方法對風量進行合理的調整分析。

3.4 運用自動控制技術控制空調風量

3.4.1 自動控制技術在變風量中的應用

將自動控制技術應用在中央空調系統中，則會對中央空調的變風量產生較大影響。當室內溫度突然降低時，則可能會造成中央空調的制熱負擔急速上升，影響了空調的正常運轉，造成送風量突然增大。但是這樣會保證空調送風的溫度保持穩定，使得室內的溫度和濕度保持在人體適宜的范圍內。因此為了控制空調的順風溫度，所以要對空調的變風量進行調控，使空調通過增加送風量而達到溫度穩定的效果。根據室內的溫度濕度情況，自動控制技術可以操控空調的制熱和制冷裝置。因此，為了保證送風溫度，通過自動控制技術來調節送風量，是非常明智的選擇。

3.4.2 自動控制技術在定風量中的應用

除了對中央空調的變風量進行控制，同時也要對中央空調的定風量進行管控。想要保證中央空調的進風量穩定，就要對中央空調的風機進行管控，使空調的風機保持穩定負荷。同時，通過對室內溫度進行監控，對中央空調的送風溫度也要進行及時調整，要加強對風機溫度的監控，保證中央空調的送風溫度在合理范圍。目前，大部分中央空調不僅具有制冷、制熱的功能，同時還兼備除濕、加濕的功能。

4 結束語

綜上所述，將自動控制技術合理的應用在中央空調系統中，可以保證中央空調在發揮正常使用功能的同時，融入智能化的因素。同時在中央空調系統中融入自動控制技術，可以有效地調節空調的出風機制，來達到節約能源的效果，為中央空調的持續發展作出貢獻。因此，在中央空調系統中融入自動控制技術是非常明智的選擇。