暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展

王博

摘 要：隨著科學技術的快速發(fā)展，自動控制系統(tǒng)在暖通空調(diào)中的應用已經(jīng)成為必然，是暖通空調(diào)實現(xiàn)能源節(jié)約、提高系統(tǒng)利用效率、降低系統(tǒng)維護成本及提高人體舒適性的必然發(fā)展趨勢。本文主要針對當前暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀進行分析，在此基礎上對暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的發(fā)展進行研究。

關鍵詞：自動控制系統(tǒng) 暖通空調(diào) 現(xiàn)狀 發(fā)展

暖通空調(diào)的主要工作原理是采用制冷方式，將水蒸氣與冷水作為溫度傳播的媒介，實現(xiàn)區(qū)域空間內(nèi)的制冷服務。暖通空調(diào)組成中，主要包含自動控制系統(tǒng)、冷量源及冷氣用戶三個部分。由于暖通空調(diào)主要針對制冷源進行利用，因此在國北方寒冷地區(qū)應用較多。由于我國大部分地區(qū)在自動控制系統(tǒng)控制策略方面還未有效制定，所以暖通空調(diào)供冷的穩(wěn)定性相對較低，無法發(fā)揮出暖通空調(diào)的優(yōu)勢。本文主要針對當前暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析，并對其發(fā)展進行研究。

1、暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)現(xiàn)狀

對于暖通系統(tǒng)組成中，主要包含兩大部分，直接系統(tǒng)與間接系統(tǒng)。人們?nèi)粘９┡兄饕獞玫氖情g接使用系統(tǒng)，對間接使用系統(tǒng)而言，網(wǎng)絡系統(tǒng)構(gòu)成也是不同的，因此冷氣循環(huán)網(wǎng)絡也存在一定差異。暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)主要特征包含以下幾個方面：首先，由于系統(tǒng)網(wǎng)絡中的用戶并非獨立的，所以冷氣供應的方式采用集中供冷方式，自動控制系統(tǒng)連接性特點也比較強，耦合能力較強；其次，受之前建筑冷氣量慣性的影響，系統(tǒng)設備在傳遞與輸送冷氣量時存在滯后情況，因此也就導致了暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)存在冷氣滯后的特性；第三，在提供冷氣的時候，暖通空調(diào)說外界不同壓力的影響，造成自動控制系統(tǒng)在冷氣供應時，具有時變性特點；最后，暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)線性特征相對較弱。

2、暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的發(fā)展

2.1控制策略

在調(diào)節(jié)與控制暖通空調(diào)供冷形式時，通常先調(diào)節(jié)自動控制系統(tǒng)，使供冷氣效果在自動控制系統(tǒng)的控制下，實現(xiàn)均勻、平穩(wěn)的控制，調(diào)節(jié)好自動控制系統(tǒng)以后，就不能進行變動了。暖通空調(diào)供冷氣的過程中，用戶根據(jù)自身對冷氣量的需求進行設定，系統(tǒng)可調(diào)節(jié)冷氣量的供應，根據(jù)完結(jié)的溫度，對作為媒介的蒸汽和水的溫度進行調(diào)節(jié)，隨著室外溫度的變化對一次網(wǎng)的流量進行調(diào)節(jié)。為了保證冷氣供應時的均勻性與穩(wěn)定性，間接式供冷氣系統(tǒng)的應用不可缺少，補償法是當前采用的主要調(diào)節(jié)方法，該方法主要是對冷氣量源的燃燒進行調(diào)節(jié)，屬于全方位的流量調(diào)節(jié)方法，目前在歐美國家中應用較多，對冷氣供應過程中存在的供應不穩(wěn)定、不均勻情況可有效改善。但是，該方法應用中，為了確保應用的有效性，通常會與傳感器配合使用，導致投入資金量增加。在手動調(diào)節(jié)暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)時，可采用阻力系數(shù)方法、預定計劃方法進行，在自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)比較麻煩時，或者是計算流程比較復雜時，上述兩種方法的應用效果較好。通過模擬阻力方法及分析方法，對自動控制系統(tǒng)供冷氣原理進行模擬分析，但在數(shù)學模型構(gòu)建中，準確性相對較低，對自動化控制系統(tǒng)的控制效果難以準確模擬。因此，在當前實際情況下，我國在暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)設計中，對自動控制系統(tǒng)的控制主要采用的是溫度調(diào)節(jié)方法，該方法控制效果較好，在間接式供冷方式中比較適用，通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度實現(xiàn)對供冷氣均勻性的控制。對于暖通空調(diào)而言，其冷氣源與自動控制系統(tǒng)兩個部分是互不聯(lián)系的，相互獨立的，自動控制系統(tǒng)對系統(tǒng)外界負荷可進行預測，一次網(wǎng)流量通過冷氣源控制，保證了二次網(wǎng)調(diào)節(jié)后溫度與室外溫度的一致，保證了供冷氣的均勻性。

2.2常規(guī)控制策略

間接暖通空調(diào)，通常按照識別出的供冷氣特點，對參數(shù)進行描述，然后測量二次網(wǎng)溫度，通過中央處理器運行對冷氣量制定對應的目標，然后由自動控制系統(tǒng)見高溫度調(diào)節(jié)成統(tǒng)一的規(guī)定的溫度，這是間接暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式。現(xiàn)階段，PID控制方法是暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)控制的方法之一，該方法操作簡單，兼容性較好，在多數(shù)供冷氣系統(tǒng)中都能應用，可按照暖通空調(diào)自身特點，在運行的時候?qū)?shù)進行確定。但是，該控制方法也存在一定的不足，即在供冷氣的穩(wěn)定性與均勻性方面相對難以實現(xiàn)。而且該方法在參數(shù)調(diào)節(jié)時，也相對比較繁瑣，因此如果工作人員只是按照以往經(jīng)驗對參數(shù)進行調(diào)節(jié)，往往會出現(xiàn)調(diào)節(jié)后的參數(shù)并非最優(yōu)結(jié)果，導致參數(shù)的精度出現(xiàn)差異。

2.3智能化解耦控制策略

對于暖通空調(diào)自動化控制系統(tǒng)而言，屬于一個整體，所以耦合性特點比較強。現(xiàn)階段，解耦方法控制中，閉合方法比較常用，采用多個變量進行解耦控制。就不同通路而言，在其它通路受到干擾的時候，可采用通道補償方法進行彌補，在該思路下，在解耦時，監(jiān)理內(nèi)部神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)，可有效的對解耦進行控制，對受到干擾的系統(tǒng)通路，也可利用神經(jīng)網(wǎng)絡進行補償，進而對變量不同的自動控制系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，使之成為相同量的系統(tǒng)，然后再借助神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)進行逆向解耦，或模糊解耦。與數(shù)學建模方法相比，智能化解耦控制策略可獨立存在，并且應用的難度不大，按照供冷氣情況的不同，可實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，在系統(tǒng)所有子系統(tǒng)下均能夠進行調(diào)節(jié)。由此可見，整個暖通空調(diào)系統(tǒng)中都覆蓋有神經(jīng)網(wǎng)絡，其可對整個供冷氣系統(tǒng)的解耦實現(xiàn)有效的控制。

3、結(jié)語

當期，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，物質(zhì)生活質(zhì)量不斷提高，對生活的舒適性要求也越來越高。隨著居民建筑中對大型暖通空調(diào)的安裝與使用，同時在諸多工業(yè)領域內(nèi)，對暖通空調(diào)的應用逐漸增多，促使了暖通空調(diào)的發(fā)展。所以，對暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)進行研究具有現(xiàn)實意義。對于暖通空調(diào)而言，在冷氣進入的過程中，由于內(nèi)、外壓力存在壓差，壓力的變化，也導致了暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)具有非線性與時變性特點，導致冷氣供應出現(xiàn)不均勻、不穩(wěn)定的情況。因此，在自動控制系統(tǒng)中，我國采用溫度調(diào)節(jié)方法進行控制，該方法在間接供冷氣方式中應用效果較好，保證了冷氣供應的穩(wěn)定與均勻。

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