暖通空調自動控制系統應用研究

馮順

無錫中微掩模電子有限公司 江蘇無錫 214135

1 國內暖通空調自控系統研究現狀

隨著現代科技在各行各業(yè)中的發(fā)展，國內也在不斷提高自主研發(fā)的比重，相關領域的研究者開始對自動控制系統及理論和應用進行研究，逐漸將自動控制系統與暖通空調系統進行結合，旨在節(jié)能減排，提高暖通空調系統的環(huán)保性。隨著社會各界對于節(jié)能減排這一理念的認同，國內大部分空調在進行設計和研究的時候相關標準之一就是做到節(jié)能與環(huán)保，但是由于受到多方面因素的影響和制約，相關理論體系還不夠完善，使得國內的空調節(jié)能限度較低，最高只能達到30%。近年來通過不斷的研究發(fā)現，在空調運行階段，借助系統來調節(jié)變頻器，可以降低輸出頻率的方式來實現對水泵轉速的有效控制，進而控制能源消耗，減少電能浪費的情況。這為當前暖通空調系統在節(jié)能減排目標上提供了一定的研究方向。國內雖然一部分智能控制理論方面的體系和架構還不夠完善，但是已經有了具體的研究方向和研究目標[1]。

2 自動控制在暖通空調系統中應用的主要特征

當前各行各業(yè)都對自動化控制和生產有著一定的要求，因此相關領域對于自動化控制提出了較高的要求。目前，國內空調自動化控制已經有了一定成果，但是還需要深入在科研領域進行探索。在暖通空調系統中，自動化控制的應用涉及如下三個階段：（1）20世紀80年代左右，所采用的中央空調控制系統僅有簡單的一個開關鍵，其借助熱繼電器或壓力繼電器進行管理，從而達到對設備進行自動控制的目的。（2）工業(yè)技術的不斷發(fā)展帶來的新變化，PID控制器在自動管理領域的實際應用使得自動控制系統更加完善和健全，在PID的基礎上來改造和完善控制設備，有超過80%的空調控制系統采用了該控制系統和理念。（3）當前研究階段，智能技術的發(fā)展使得空調系統也在逐漸追求智能控制和更高等級的自動化控制，國內逐漸將新的智能控制系統應用于暖通空調系統[2]。

3 控制的方式

3.1 DDC控制的方式

DDC這一控制方式主要是結合數字化技術，在控制的過程中可以把所需要的控制參數轉變成數字模擬量，可以通過控制數字模擬量，來達到調控所控參數的目的。例如室內溫度如果出現了變化，空調系統在這個時候就可以把溫度值轉變成電流值，同時對應相應的數字模擬量，通過調節(jié)空調系統的風機或者是閥門等，將室內的溫度值逐漸逼近設定值。運用這種方法進行調控，可以讓室內溫度始終保持適宜，維持供求平衡，進而使能耗降低。

3.2 PLC的控制方式

PLC在自動控制系統內得到了廣泛運用。這主要是因為PLC控制方法安全可靠，可以利用編程來實現，所以這種方法也被叫做編程控制器。它具有的體積比較小，可以把它安裝在控制對象的附近，實時監(jiān)測暖通空調系統。

3.3 繼電器的控制方法

繼電器具有的控制力原理就是通過小電流來控制大電流的運作，這同樣也在暖通空調系統內發(fā)揮這樣作用。在空調系統運行時，如果電流存在大小不同的情況，流量也會變得不同，但是繼電器能夠將兩者控制好，大電流需要建立在小電流控制的基礎之上。繼電器具有的種類比較多，比如電磁繼電器和時間繼電器等，可以通過運用繼電器來延遲時間和通斷流量等。

4 暖通空調自動控制的實際應用

4.1 模糊控制

在暖通空調的自動控制系統內，模糊控制就是模糊的感知以及預測房間溫度，研究人體溫感并進行很好的對比，進而實現對整個系統的管理以及控制。將模糊控制運用到暖通空調自動系統內，控制系統的運行回路是比較好，比較完整的，在運行實驗的過程中也可以保持很好的穩(wěn)定性。比如在大型客運站內的中央空調控制系統包含了主要三個控制系統，它們建立的暖通空調控制系統都是在模糊控制運用基礎上進行的。與傳統PID控制系統相比，這種新型控制管理系統能夠使管理變得更加節(jié)能，讓運行更加的穩(wěn)定。

4.2 神經網絡控制

針對神經網絡控制系統，其實際的應用主要表現在：第一，在運行風機盤管熱水系統的時候，這一系統的運用，其水溫應該滿足±0.056℃左右的溫度要求，但是傳統的PID控制，只能夠滿足±1℃的溫度控制要求。所以，這樣的方式就說明，通過神經網絡預測控制，就可以最大限度的減少能源消耗，同時也可以滿足節(jié)能的需求。

4.3 應用成效分析

基于各種控制系統的分析，通過某五星級酒店工程之中暖通空調自動控制系統的實際應用總結，幫助該工程提升了實際的能源利用效率，并且也幫助該工程節(jié)約了大量的后期維修改造成本。經過近兩年的運行數據統計分析，本暖通空調自動控制系統的應用，其實際運行效率比同類項目高9%，大大降低了該酒店的空調運行費用，同時也順應了全球節(jié)能減排的趨勢[3]。

5 自動控制在暖通空調控制系統中的應用前景

隨著社會經濟科技的迅速發(fā)展，人們對于暖通空調系統的要求更高，促使暖通空調控制系統的功能越來越完善，也使得設計更加困難，涉及到的相關模型和參數也會更加復雜。僅僅使用傳統的PID系統已經不能完全實現設計要求，需要研究控制更加精準的系統，這樣一來神經網絡控制與模糊控制理論系統可以達到更高級的控制管理。

6 結語

近幾年來我們不斷加強對于自動控制的相關研究，從中我們可以知道，在實際生活中運用暖通空調系統，不但可以使自控系統具有的應用能力提高，還可以使空調具有的使用性能提高，兩種能力的提高可以促使暖通空調系統相關的研究和發(fā)展，為自動化的暖通空調系統在我國的發(fā)展提供很好的借鑒。綜上所述，以上內容就是對自動控制在暖通空調系統中的發(fā)展與應用的論述。