工廠中央空調(diào)自動(dòng)化控制分析

摘 要 中央空調(diào)COP的能效性很高，在中央空調(diào)運(yùn)行的過程中，整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)可以再微電腦系統(tǒng)的控制下根據(jù)實(shí)際的負(fù)載情況進(jìn)行自行的運(yùn)行調(diào)整，從而達(dá)到有效節(jié)約能源的目的。中央空調(diào)的每個(gè)區(qū)間的末端風(fēng)機(jī)盤管可以自行的調(diào)整溫度，并且可以在區(qū)間無人的情況下通過遠(yuǎn)程控制或者是自行的關(guān)閉。文章從工廠中央空調(diào)的自動(dòng)化控制特點(diǎn)入手，然后分別地論述了空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)控、工廠中央空調(diào)自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要性能指標(biāo)及功能、工廠中央空調(diào)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的作用幾個(gè)方面。

關(guān)鍵詞 工廠；中央空調(diào)；自動(dòng)化控制；特點(diǎn)；監(jiān)控

中圖分類號 TU 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)061-0095-01

近年來隨著低碳理念的崛起以及國家出臺(tái)的“低碳排放”戰(zhàn)略，我國的眾多企業(yè)開始在產(chǎn)品的智能化以及產(chǎn)品的節(jié)能方面做出重大的改進(jìn)，尤其是作為耗能大的中央空調(diào)，在使用中如何能夠?qū)崿F(xiàn)低碳成為研究的重要課題。高性能COP空調(diào)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)很好的控溫目的，但同時(shí)也要耗費(fèi)大量的能源。在實(shí)際的使用中如何使用才能做到低碳環(huán)保實(shí)現(xiàn)最大化的能化控制成為了一個(gè)極具現(xiàn)實(shí)意義的問題。

1 工廠中央空調(diào)自動(dòng)化控制作用及特點(diǎn)

1.1 工廠中央空調(diào)自動(dòng)化控制特點(diǎn)

1）易受外界環(huán)境干擾。這里說的環(huán)境主要指外部條件，具體有太陽的輻射、風(fēng)雨、雪等，同時(shí)一定的內(nèi)部條件也會(huì)對其造成一定的干擾，例如工作人員的增減、照明的開關(guān)、空調(diào)房間的設(shè)備以及空調(diào)投入運(yùn)行的多少等。

2）濕度與溫度的相關(guān)性。工廠的中央空調(diào)主要是針對于空調(diào)房間內(nèi)的溫度與濕度進(jìn)行控制的，而這兩個(gè)因素往往又是相互干擾的。如果空調(diào)房間內(nèi)的一個(gè)因素因?yàn)槟承┰蚨l(fā)生了一定的改變，那么另一個(gè)因素相應(yīng)的也會(huì)發(fā)生改變。例如溫度的升高導(dǎo)致了空氣中水蒸汽的飽和分壓力發(fā)生一定的變化，從而致使相對的濕度發(fā)生改變。即溫度升高導(dǎo)致相對濕度的降低，而溫度的降低導(dǎo)致相對濕度的增加。因此實(shí)際中不可能實(shí)現(xiàn)對于二者精確地調(diào)節(jié)與控制。

3）溫度、濕度以及空氣品質(zhì)的調(diào)節(jié)。在實(shí)際的應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，如果被控制對象不一樣，即使在相同的干擾作用下，被控量隨著時(shí)間的變化過程也是不一樣的。而空調(diào)的自控系統(tǒng)就是主要來解決這一問題，已達(dá)到維持被控房間內(nèi)一定的溫度濕度以及空氣品質(zhì)。這里需要指出的是，溫度與濕度的控制效果不僅僅取決于自控系統(tǒng)，同時(shí)也會(huì)受到空調(diào)的對象性以及空調(diào)系統(tǒng)的合理性的制約。

4）多工況運(yùn)行以及轉(zhuǎn)換控制。多工況運(yùn)行主要是由于中央空調(diào)在全天以及全年運(yùn)行的實(shí)際情況決定的。長時(shí)間的運(yùn)行就會(huì)遇到不同的外部條件，從而為了保證空調(diào)房間內(nèi)的穩(wěn)定就需要根據(jù)內(nèi)外條件發(fā)生的變化對工況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，也就是進(jìn)行運(yùn)行工況的轉(zhuǎn)換。

5）對工廠整體的控制性。正如前文所述，中央空調(diào)的控制系統(tǒng)主要是根據(jù)空調(diào)房間內(nèi)的空氣相對濕度以及溫度作為控制中心，然后將工況的轉(zhuǎn)換以及空氣處理過程相結(jié)合，使兩個(gè)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)相聯(lián)系成為一個(gè)整體，從而達(dá)到控制的目的。空調(diào)系統(tǒng)中空氣設(shè)備的啟停都要遵照一定的操作規(guī)范，將處理得到的各個(gè)參數(shù)要與聯(lián)鎖控制緊密聯(lián)系起來，而非孤立的進(jìn)行。

1.2 工廠中央空調(diào)自動(dòng)化控制作用

空調(diào)系統(tǒng)的作用總體來講就是對空調(diào)間的濕度、溫度、流動(dòng)速度、潔凈度以及新鮮程度等空氣指標(biāo)進(jìn)行性調(diào)控，以達(dá)到某些場合對于空氣質(zhì)量的要求。而由于外界的各項(xiàng)空氣指標(biāo)會(huì)隨著時(shí)間而發(fā)生變化，為此就需要進(jìn)行加熱或者冷卻、加濕或者減濕、過濾等處理。當(dāng)中央空調(diào)的傳感器感覺到了室內(nèi)的溫度或者適度的變化，信號就會(huì)被傳送到調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器會(huì)將收到的信號與設(shè)定值相比較，從而發(fā)出相應(yīng)的指令給執(zhí)行器，然后是不斷的調(diào)整，直到滿足設(shè)定的要求。

在中央空調(diào)的機(jī)組設(shè)備中，冷水機(jī)組是成套供應(yīng)的，同時(shí)也是在空氣調(diào)節(jié)原理的基礎(chǔ)上，由微處理器完成后續(xù)的溫度調(diào)節(jié)；冷水機(jī)組由冷凝器、壓縮機(jī)以及蒸發(fā)器以及相應(yīng)的節(jié)流原件組成。當(dāng)壓縮機(jī)將制冷劑壓縮后，壓縮后的制冷劑就會(huì)進(jìn)入冷凝器，在冷卻水的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，并將熱量吸收、排放如大氣。液體蒸發(fā)劑是在經(jīng)過節(jié)流原件后進(jìn)入蒸發(fā)器，然后進(jìn)入水冷風(fēng)機(jī)盤吸收空氣中的熱量，如此的循環(huán)往復(fù)，達(dá)到降溫的目的。

2 空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)控

工廠設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)是在控制技術(shù)與現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)上的智能建筑的核心組成部分，同時(shí)這一自動(dòng)化系統(tǒng)還綜合利用了機(jī)械、照明、電力、暖通、給排水、電氣、防災(zāi)、保安、車庫管理等設(shè)備系統(tǒng)，從而有效地實(shí)現(xiàn)了集中管理與監(jiān)控，達(dá)到了對于工廠內(nèi)部設(shè)備高效合理的運(yùn)行目的。

智能化建筑的重要組成部分包括中央空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)與自動(dòng)化控制系統(tǒng)。其主要的監(jiān)控對象包括 ：通過對送風(fēng)管內(nèi)靠近尾部的送風(fēng)壓力的測量，從而調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量，已達(dá)到控制風(fēng)壓的目的；風(fēng)機(jī)的起?？刂?；通過比較回風(fēng)管內(nèi)的溫度與設(shè)定溫度的差值來對冷水或者熱水的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)保持回風(fēng)溫度在設(shè)定溫度內(nèi)；冷凍冷卻、空調(diào)主機(jī)系統(tǒng)的水泵的智能化控制；通過比較送風(fēng)管內(nèi)的濕度與設(shè)定濕度值，相應(yīng)的對濕度電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)控，從而保持系統(tǒng)的送風(fēng)濕度；通過對于新風(fēng)管與回風(fēng)管的焓值以及它們的比值，從而為確定新風(fēng)門與回風(fēng)門的開啟比提供依據(jù)，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的；通過對送風(fēng)管內(nèi)靠近尾部的送風(fēng)壓力的測量，從而調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量，以達(dá)到控制風(fēng)壓的目的；此外還可以實(shí)現(xiàn)過濾網(wǎng)堵塞報(bào)警、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測以及故障報(bào)警等智能監(jiān)控功能。

3 工廠中央空調(diào)自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要性能指標(biāo)及功能

1）制冷系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)測與控制。制冷站中安裝的設(shè)備有：集水器、冷水循環(huán)水泵、制冷機(jī)、冷卻水以及分水器等設(shè)備。同時(shí)在制冷的整個(gè)過程中，對于冷水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)調(diào)控主要是通過調(diào)節(jié)壓差、冷凍水的供水溫度、流量以及冷水機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)等實(shí)現(xiàn)控制以及相應(yīng)的節(jié)能目的。

2）聯(lián)合廠房控制子系統(tǒng)主要由新風(fēng)機(jī)組以及空調(diào)機(jī)組構(gòu)成。主要實(shí)現(xiàn)的功能包括：首先是實(shí)現(xiàn)溫度控制。通過對于送風(fēng)溫度與回風(fēng)溫度的比較，按照比例積分的相應(yīng)規(guī)律計(jì)算分析并給出相應(yīng)的控制信號。用于調(diào)節(jié)電動(dòng)閥的開度，以維持回風(fēng)以及送風(fēng)溫度在設(shè)定范圍內(nèi)；然后是電動(dòng)閥在冬天與夏天的自動(dòng)切換；監(jiān)視功能。對運(yùn)行風(fēng)機(jī)的故障狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行時(shí)間以及相應(yīng)的報(bào)警信號進(jìn)行監(jiān)測；對空調(diào)機(jī)組以及新風(fēng)機(jī)組進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的啟/停。

3）監(jiān)控計(jì)算機(jī)的功能。監(jiān)控計(jì)算機(jī)是以動(dòng)態(tài)圖形的方式實(shí)現(xiàn)對于整個(gè)系統(tǒng)各設(shè)備以及機(jī)組的監(jiān)視，可以實(shí)現(xiàn)對于空壓機(jī)站的控制系統(tǒng)、現(xiàn)場冷熱源泵站以及聯(lián)合廠房的空調(diào)子系統(tǒng)進(jìn)行記賬的管理以及協(xié)調(diào)控制。與此同時(shí)還可以對有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與記錄，生成報(bào)表以及自動(dòng)的監(jiān)測故障并報(bào)警的功能。

4 工廠中央空調(diào)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的作用

中央空調(diào)自動(dòng)化控制系統(tǒng)所具備的開放型結(jié)構(gòu)能夠使得工廠的保安、設(shè)備監(jiān)控以及防火融為一體，從而極大地提升綜合服務(wù)能力以及管理效率。同時(shí)中央空調(diào)自動(dòng)化控制系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了與計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的集成，在建立了完好的網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)的基礎(chǔ)上就可以實(shí)現(xiàn)對于空調(diào)管理的遠(yuǎn)程化、快速化以及實(shí)時(shí)化，極大地促進(jìn)了在各個(gè)工廠的應(yīng)用。

5 結(jié)束語

能源作為人類生存與發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，在當(dāng)下能源危機(jī)日益加重的今天如何節(jié)約能源就成為了我們所面臨的共同問題。而中央空調(diào)作為能耗較大的機(jī)械，具有很大的節(jié)能潛力。如果能夠通過改善空調(diào)的節(jié)能控制系統(tǒng)那么整個(gè)空調(diào)業(yè)將迎來巨大的轉(zhuǎn)機(jī)，這無論是對于企業(yè)還是社會(huì)都具有重要的意義。

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