暖通空調(diào)自控設(shè)計中協(xié)調(diào)問題的思考與分析

張碩

摘要：近年來，我國積極鼓勵自主研發(fā)，各個領(lǐng)域的人員加大對自動控制系統(tǒng)和理論以及應用的研究，逐漸將自控技術(shù)和暖通空調(diào)系統(tǒng)相互結(jié)合，意在實現(xiàn)節(jié)能減排以及提高系統(tǒng)運行環(huán)保性等目標。在實際應用中應用自控系統(tǒng)，實現(xiàn)對變頻器運行的調(diào)節(jié)，能夠降低輸出頻率，提高對水泵轉(zhuǎn)速的控制水平，進而減少能源消耗和電能的浪費。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào);自控設(shè)計;協(xié)調(diào)問題;

引言

隨著智慧建筑理念的提出，傳統(tǒng)上暖通空調(diào)系統(tǒng)的高耗能使用模式，早已不適應國家綠色低碳發(fā)展的需求。從我國目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，仍存在著自動化控制系統(tǒng)應用落后，針對于暖通空調(diào)系統(tǒng)也僅僅處于只監(jiān)不控的狀態(tài)。當今技術(shù)人員需重點解決自動系統(tǒng)與暖通空調(diào)系統(tǒng)兩者間的相互關(guān)系，使得兩者能夠互相調(diào)控，實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境溫濕度的高效控制。

1暖通空調(diào)的概述

1.1涵義

暖通空調(diào)會給建筑物內(nèi)部通風換氣以及提供暖氣，調(diào)節(jié)建筑物內(nèi)部的室內(nèi)溫度。近年來，國內(nèi)的空調(diào)技術(shù)有了一定的發(fā)展，空調(diào)設(shè)備的研制單位通過使用水力變流量系統(tǒng)和變風量的系統(tǒng)來提高暖通空調(diào)設(shè)備運行的效率。此時，通過控制空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部的電動調(diào)節(jié)閥、風閥執(zhí)行器，可以對建筑物內(nèi)部的住宅環(huán)境的溫度進行優(yōu)化調(diào)整;應用傳感器、控制器等設(shè)備，可以實現(xiàn)暖通空調(diào)的自動調(diào)節(jié)。通過大量的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，暖通空調(diào)處置空氣的基本流程分為空氣的引入、空氣的冷卻以及對后期的空氣進行過濾處理等環(huán)節(jié)。隨著國內(nèi)空調(diào)技術(shù)的飛速發(fā)展，空調(diào)設(shè)備內(nèi)部會通過安裝電子過濾器來捕捉空氣內(nèi)部的灰塵以實現(xiàn)過濾的目的，并將這些空調(diào)內(nèi)部的一些污染物清理出去.

1.2暖通空調(diào)系統(tǒng)的運行原理

中央空調(diào)系統(tǒng)由熱（冷）源、管道系統(tǒng)和散熱設(shè)備組成。冬天室內(nèi)需要制熱時，熱源將熱媒的溫度升高，循環(huán)管道將熱媒輸送至換熱設(shè)備中進行熱交換，熱媒的熱量傳遞給終端散熱器后溫度降低，再由循環(huán)管道送回熱源繼續(xù)加熱。冷源的工作原理與熱源相似，到了夏天，室內(nèi)需要制冷時，冷媒自冷源處吸收了冷量，由循環(huán)管道輸送到末端的風機盤管，溫度升高后通過循環(huán)管道回冷源繼續(xù)吸收冷量，往復循環(huán)。

2自控系統(tǒng)在暖通空調(diào)運行中的意義

1）可第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行故障.通過自動化系統(tǒng)的應用，能夠?qū)υO(shè)備運行時的各模塊運行參數(shù)進行監(jiān)控，并能夠第一時間對設(shè)備故障進行警報，提示技術(shù)人員及時進行調(diào)控。2）有助于設(shè)備運行節(jié)能控制的實現(xiàn).根據(jù)對空調(diào)各模塊運行時間的監(jiān)測，自動調(diào)節(jié)空調(diào)設(shè)備的運行參數(shù)，在設(shè)備單元未運行時，降低功耗，達到電能的最優(yōu)分配，實現(xiàn)節(jié)能的目的。

3暖通空調(diào)自控系統(tǒng)功能運用

3.1空調(diào)機組的自動化控制

空調(diào)機組主要針對回風、新風驅(qū)動裝置、過濾開關(guān)、風管溫濕度傳感器及其附屬的配電裝置進行調(diào)控。其中，在溫度控制方面，應用了冬暖夏涼的調(diào)控機制。在自動控制執(zhí)行過程中，傳感器通過收集擾量相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)是否觸發(fā)了送風溫度條件實現(xiàn)了室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。在溫度偏低的環(huán)境下，自動化控制系統(tǒng)會啟動升溫指令，適當調(diào)整送風裝置中的新回風混合比，提高加熱器自身溫度等，通過對熱水與熱蒸汽進行加溫，從而實現(xiàn)了室內(nèi)溫度的升溫調(diào)節(jié)。針對其他溫度環(huán)境下的調(diào)控，與上述原理相同，即通過直接控制出水閥門熱水與冷水混合的比例，從而滿足機組節(jié)能指標的調(diào)控。為了保證濕度調(diào)控的穩(wěn)定性，技術(shù)人員需要對設(shè)置回風濕度上下限數(shù)值。當濕度過低，觸發(fā)傳感器下限閾值時，系統(tǒng)可自動開啟加濕裝置，直至濕度回升至正常，方可將調(diào)控閥予以關(guān)閉。針對空調(diào)其他運行機組的控制，既可采用自動化調(diào)控，也可采用強制控制和手動控制辦法。一旦設(shè)備運行時發(fā)生可能對設(shè)備本身造成損壞的不良情況時，將自動啟動聯(lián)鎖控制指令，實現(xiàn)對回風閥門、新風、送風機的統(tǒng)一調(diào)控。

3.2新風機組的控制

新風機系統(tǒng)組成時，主要部分分為新風氣流和送風氣流，允許使用溫度傳感器、機電調(diào)節(jié)和報警開關(guān)等各種功能，采用西門子的S7-1200系列可編程控制器，可以定期啟用或禁用接觸器的操作。①風扇控制，風扇可以在組啟動或停止時啟動或停止。此外，還可以強制啟動或停止。累積設(shè)備運行時間、開機次數(shù)、關(guān)機次數(shù)和用于輸出故障的網(wǎng)絡變量。①溫度控制與空調(diào)機組相同。①電動閥門的控制，根據(jù)送風溫度或房間溫度決定新風機組的水路電動閥門是否打開，可以手動打開和關(guān)閉控制。運行時，根據(jù)實際溫度要求控制電動閥門的開啟度，（級聯(lián)控制）。在實踐中，級聯(lián)控制是可能的，例如，根據(jù)房間溫度和需求值通過控制器的PID運算得出送風溫度的設(shè)定值。 b . 壓差開關(guān)用于報警開關(guān)、風扇和新閥門。當過濾器堵塞時，可以自動觸發(fā)報警;當風扇發(fā)生故障時，通過壓差開關(guān)可以看出送風氣流狀態(tài)，如果未開（可設(shè)定一段時間）自動觸發(fā)報警，依此類推。

3.3空調(diào)機組末端變風量的調(diào)控

可引起末端變風量自動調(diào)節(jié)的因素有溫度、濕度。通過調(diào)節(jié)控制開關(guān)，即可實現(xiàn)對風機輸送風量的控制，從而實現(xiàn)自動化調(diào)節(jié)溫濕度的目的。

4暖通空調(diào)系統(tǒng)與自控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)操作

在實踐中，可變風量空調(diào)箱用于通過修改送風風量空調(diào)箱的尺寸，使室溫保持恒定，從而適應不同的室內(nèi)負荷。若要符合VAV系統(tǒng)的準則，您必須從終端控制空氣流動和自我控制。近年來，隨著技術(shù)標準的提高，VAV終端及其控制系統(tǒng)的數(shù)量發(fā)生了巨大變化，從而使新的設(shè)備和技術(shù)進入市場。VAV技術(shù)的發(fā)展，特別是DDC和網(wǎng)絡技術(shù)，支持了各自系統(tǒng)的應用。美國科學家引入了TRAV設(shè)計，即末端調(diào)節(jié)的配電系統(tǒng)。TRAV也屬于可變通風系統(tǒng)，主要通過改變氣流強度來創(chuàng)造良好的環(huán)境。但是，該系統(tǒng)不使用靜態(tài)節(jié)流閥，允許用終端直接控制風機。該系統(tǒng)對終端設(shè)備實時執(zhí)行氣流要求，并使用先進的控制軟件自動控制風機。使用VAV系統(tǒng)時，當負載下降和流量下降時，管內(nèi)的靜態(tài)壓力不會變更。這會導致氣流末端有一個小閥門。TRVA系統(tǒng)在上述情況下的應用中，末端風閥保持打開狀態(tài)，但空氣壓力降低，系統(tǒng)對風扇降低頻率調(diào)節(jié)風量，從而用電量減少，實現(xiàn)節(jié)約能源。

結(jié)束語

現(xiàn)隨著智慧建筑理念的提出，傳統(tǒng)上暖通空調(diào)系統(tǒng)的高耗能使用模式，早已不適應國家綠色低碳發(fā)展的需求。從我國目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，仍存在著自動化控制系統(tǒng)應用落后，針對于暖通空調(diào)系統(tǒng)也僅僅處于只監(jiān)不控的狀態(tài)。當今技術(shù)人員需重點解決自動系統(tǒng)與暖通空調(diào)系統(tǒng)兩者間的相互關(guān)系，使得兩者能夠互相調(diào)控，實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境溫濕度的高效控制。

參考文獻

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