暖通空調優(yōu)化控制技術發(fā)展

孟隆

【摘要】暖通空調優(yōu)化控制技術是在建筑項目施工中，提高采暖通風施工質量的一個主要技術，選擇科學合理的技術，推動其可持續(xù)發(fā)展是至關重要的。技術人員和設計人員必須要合理使用太陽能技術和地源熱泵技術，選擇與設備運行相適應的設定值，提高控制技術的自動化水平，增強能量管理水平，以達到節(jié)能降耗的目的，真正優(yōu)化暖通空調的控制。

【關鍵詞】暖通空調；優(yōu)化控制技術；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展策略

引言

近些年來，我國的暖通空調控制技術在應用過程中主要存在能源消耗過高和空調的環(huán)境質量低、能源技術控制效率不高等問題。因而完善暖通空調系統(tǒng)的科學控制技術勢在必行。 筆者通過對暖通空調控制設計技術進行簡要的解釋和原理分析，詳細介紹了暖通空調控制系統(tǒng)設計的未來發(fā)展方向，以期使建筑的暖通空調控制技術能夠改善人們的居住環(huán)境質量。

一、暖通空調優(yōu)化控制技術

1、太陽能技術。

在暖通空調運行的過程中，通過太陽能可以為其提供源源不斷的能量。暖通空調的主要裝置包括：集熱器與循環(huán)控制系統(tǒng)組成的太陽能供暖系統(tǒng)與包括溫度控制器、生活熱水體系與地板采暖循環(huán)的控制系統(tǒng)。在這種情況下，暖通空調的運行一方面可以借助太陽光為自身提供能量，另一方面也可以在天氣較涼的時候，利用系統(tǒng)自動轉換為燃氣設備進行輔助加熱。太陽能節(jié)能技術在暖通空調中的應用可以有效的減少能源的消耗。

2、地源熱泵技術

相較于暖通空調控制系統(tǒng)的空氣熱源泵， 地源熱泵系統(tǒng)在制冷和供熱方面具有較強的節(jié)能和經(jīng)濟優(yōu)勢。利用地源熱泵技術，只會對土壤溫度造成影響， 而不會導致地面下沉或地下水位沉降，并且也不會對周圍的水質造成影響。所以， 地源熱泵技術采取的是對環(huán)境影響較小的取熱和散熱方式， 可以為環(huán)境保護作出一定的貢獻。在使用該技術的過程中， 為了確保垂直埋管吸收和排除的熱量平衡，并且保證系統(tǒng)可以在寒冷地區(qū)高效運行，可以為系統(tǒng)增設一個可以提供熱量的輔助設備。而通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式進行設備的連接，則可以實現(xiàn)地源熱泵和太陽能的聯(lián)合運行，繼而為暖通空調的運行提供足夠的熱量。

二、暖通空調優(yōu)化控制技術的發(fā)展現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的暖通空調系統(tǒng)控制設計已經(jīng)無法適應時代社會發(fā)展的需要，暖通空調能耗的加大也給我國的建筑物的環(huán)境質量狀況的改善帶來了較大的阻力。多變的運行環(huán)境使得建筑物室內(nèi)的送風量、變風量、壓力控制系統(tǒng)和室內(nèi)溫度等無法實現(xiàn)有效的控制，極易導致暖通控制系統(tǒng)較大的能源消耗。暖通空調控制系統(tǒng)的時變性、大慣性和滯后性使得系統(tǒng)參數(shù)調整的耗時比較長，能源消耗也比較大?？刂飘a(chǎn)品更新?lián)Q代迅速，新舊產(chǎn)品不能替換，加速了設備折舊。加之節(jié)能效果不明顯，都嚴重影響系統(tǒng)投資回報。另外， 變頻技術在中央空調風機、水泵節(jié)能控制中的研究應用在一定程度上解決了系統(tǒng)投資與回報的問題。但這些研究和應用都是針對單個設備的節(jié)能控制，而這些設備在整個中央空調系統(tǒng)能耗中所占比例較小，無法從根本上解決整個中央空調系統(tǒng)的能耗問題。除此之外，很多具有理論深度的成果往往只停留在實驗室階段就結束， 沒有經(jīng)受現(xiàn)場實際中央空調系統(tǒng)的檢驗，影響了研究成果的進一步深化和推廣； 具有工程實踐經(jīng)驗的工程師，限于理論水平，實施節(jié)能改造往往只局限于單臺設備， 如泵、風機等。技術改造的不斷革新是實現(xiàn)控制系統(tǒng)正常高效運行的關鍵性因素，這有利于提高暖通空調優(yōu)化控制的效果。

三、暖通空調優(yōu)化控制技術的發(fā)展策略

1、選擇與設備運行相適應的設定值

選擇和尋找與設備運行相適應的設定值是推進我國暖通空調優(yōu)化控制技術合理發(fā)展的重要策略，具體可以采取定工作點的方式進行，以更好的控制設備在運行中的流量、溫度等參數(shù)，不過定工作點的方法也存在一定局限性，即不能確保整個空調系統(tǒng)始終處于最佳的運行狀態(tài)。所以在不同運行環(huán)境下，要將暖通空調系統(tǒng)能耗最低當作緩解和尋找設備的最佳設定值，以達到最大程度降低暖通空調系統(tǒng)運行能耗的目的。

2、加強暖通空調預測。

在預測暖通空調的過程中，可以充分利用暖通空調的動態(tài)模型進行預測，即將動態(tài)模型設置成與暖通空調運行相關的各大參數(shù)值，從而用其來進行暖通空調運行的計算工作。這種方式可以將暖通空調運行中的干擾因素準確而快速的預測出來，進而采取針對性的措施消除這些干擾因素。通過優(yōu)化暖通空調系統(tǒng)，可以準確的將室內(nèi)溫度預測出來，進而可以為溫度參數(shù)的控制提供準確的信息。在暖通空調優(yōu)化控制技術中，暖通空調預測技術可以有效預測室內(nèi)的溫度大小，從而進一步將影響暖通空調運行的因素預測出來。這種技術可以有效的對暖通空調進行優(yōu)化控制。

3、不斷提高控制技術的自動化水平

暖通控制優(yōu)化控制技術的一項重要內(nèi)容，是提高暖通空調控制技術的自動化水平。傳統(tǒng)的提高自動化水平的方法是使用常規(guī)的PID作為控制策略的控制單元器，而控制單元器的基礎選取設備順序、回路控制、邏輯控制開關量，作為核心處理工具的中央處理器使用8位單機片。不過這種方法仍然是存在一定局限性，因此高于16位的嵌入式微處理器系統(tǒng)被廣泛應用，對控制策略也有一定程度的升級，單元控制器的發(fā)展趨勢也朝著自動學習和自動適應等方向。這種方法能更好的控制回路確保系統(tǒng)設備的每個環(huán)節(jié)都能維持在最佳控制狀態(tài)。

結語

在環(huán)境問題日益突出的過程中， 暖通空調優(yōu)化控制技術具有非常重要的意義?？梢杂行Э刂婆照{的能量消耗， 并且還可以提高暖通空調的使用效率。暖通空調系統(tǒng)一直存在著嚴重的能源消耗問題。而使用暖通空調優(yōu)化控制技術進行系統(tǒng)的設計，則可以使這一問題得到改善。本文通過分析當前暖通空調優(yōu)化控制技術及其發(fā)展現(xiàn)狀，探討了今后暖通空調優(yōu)化控制技術發(fā)展的主要方向及措施，以供相關人員參考與借鑒。

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