探析空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行自動控制的運(yùn)用

孫方華

[摘要]針對空調(diào)系統(tǒng)能耗相對較大的實(shí)際情況，在介紹空調(diào)自動控制系統(tǒng)基本組成、品質(zhì)指標(biāo)、室溫控制、濕度控制、處理設(shè)備控制的基礎(chǔ)上，對空調(diào)節(jié)能運(yùn)行自動控制進(jìn)行深入分析，為實(shí)現(xiàn)預(yù)期的節(jié)能控制目標(biāo)提供參考借鑒。

[關(guān)鍵詞]空調(diào)系統(tǒng) 節(jié)能運(yùn)行 自動控制

如今，空調(diào)已經(jīng)成為大型公共建筑和民用建筑中必備的系統(tǒng)，其能耗占據(jù)總能耗很大比重，具有較大的節(jié)能空間，需要在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況，結(jié)合自動控制原理，采取正確合理的節(jié)能控制措施，以此保證節(jié)能效果。

一、空調(diào)自動控制

（一）系統(tǒng)組成

自動控制系統(tǒng)主要由以下四部分組成：一，敏感元件；二，調(diào)節(jié)裝置；三，執(zhí)行機(jī)構(gòu)；四，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

（二）品質(zhì)指標(biāo)

自動控制系統(tǒng)需要達(dá)到以下基本要求：在相對較短的時(shí)間范圍內(nèi)，確保調(diào)節(jié)參數(shù)可以保持平衡；而其它品質(zhì)指標(biāo)，應(yīng)達(dá)到下列基本要求：品質(zhì)指標(biāo)一靜差一動態(tài)偏差一調(diào)節(jié)時(shí)間。

（三）室溫控制

控制的基本原理為：利用敏感元件對調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，確保送風(fēng)溫度可以伴隨擾量實(shí)際變化而發(fā)生相應(yīng)的改變。在控制中，可采用以下具體方式：雙位、恒速或比例控制。

（1）對加熱器實(shí)際加熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)；對新、回風(fēng)二者混合比進(jìn)行調(diào)節(jié)；對一、二次回風(fēng)的比例進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（2）以tw及其實(shí)際變化情況為依據(jù)，對敏感元件設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整。

（3）伴隨室外溫度發(fā)生的變化，對室內(nèi)設(shè)定溫度進(jìn)行調(diào)整。

（四）濕度控制

（1）間接控制。以露點(diǎn)溫度對新、回風(fēng)的混合閥門進(jìn)行控制，以露點(diǎn)溫度對應(yīng)的設(shè)定值為依據(jù)，利用執(zhí)行機(jī)構(gòu)對聯(lián)動閥門進(jìn)行控制。以露點(diǎn)維度對噴水室的實(shí)際噴水溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，仍然以設(shè)定值為依據(jù)，通過混合閥的控制來實(shí)現(xiàn)對實(shí)際噴水溫度的有效調(diào)節(jié)，使其始終保持在設(shè)定值。此外，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際產(chǎn)濕量及其變化對設(shè)定值進(jìn)行修正。

（2）直接控制。采用在室內(nèi)直接布置濕度敏感元件的方法進(jìn)行濕度控制，具體控制過程由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)完成。

（五）處理設(shè)備控制

在水冷式冷卻器中，有兩通控制閥。如果干管的水量發(fā)生明顯變化，則會對相同水系統(tǒng)當(dāng)中，其它的冷水盤管造成影響，此時(shí)需要恒壓控制來解決。

二、空調(diào)節(jié)能運(yùn)行自動控制

（一）節(jié)能控制現(xiàn)實(shí)意義

在當(dāng)前的集中式空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中，很多都由一系列基本設(shè)備與管路等構(gòu)成，在自動控制設(shè)計(jì)過程中，需要對不同設(shè)備的特點(diǎn)進(jìn)行充分考慮。從當(dāng)前的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，建筑中空調(diào)系統(tǒng)能耗占比較大，主要為動力裝置，若能實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制，則能有效降低系統(tǒng)實(shí)際能耗，并減少排放，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

（二）冷熱源的節(jié)能控制

在空調(diào)系統(tǒng)中，冷熱源一般將制冷機(jī)制作為核心?；诖耍錈嵩床粌H是系統(tǒng)主要部分，而且還是主要能耗產(chǎn)生部位，需對其進(jìn)行嚴(yán)格控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制目標(biāo)。在生產(chǎn)廠家中，一般都帶有單元控制器，可對蒸發(fā)器等的進(jìn)口和出口實(shí)際溫度及流量進(jìn)行控制，同時(shí)還可以提供相關(guān)數(shù)據(jù)，以冷凍機(jī)的設(shè)定值為依據(jù)，對入口閥進(jìn)行調(diào)整。通過對出口溫度的設(shè)定，能完成啟停機(jī)控制。然而，因?yàn)樵诋?dāng)前的控制領(lǐng)域中，還未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各類產(chǎn)品無法完成通訊共享，所以在實(shí)際過程中需要安裝額外的裝置，對主機(jī)實(shí)際工作情況進(jìn)行監(jiān)督控制。系統(tǒng)中，主機(jī)應(yīng)和其它設(shè)備進(jìn)行連鎖運(yùn)行，也可按照一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行運(yùn)行?；诖?，帶有CPU的每個設(shè)備都要參與至系統(tǒng)當(dāng)中，由自動控制系統(tǒng)進(jìn)行總體控制，確保系統(tǒng)運(yùn)行在最佳狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的節(jié)能目標(biāo)。對制冷機(jī)組而言，其控制器必須可以對主機(jī)啟停進(jìn)行控制，并實(shí)時(shí)監(jiān)測機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況，同時(shí)利用主機(jī)，對建筑冷負(fù)荷等參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，確定機(jī)組啟動數(shù)量，最終實(shí)現(xiàn)預(yù)期的節(jié)能目標(biāo)。從當(dāng)前情況看，機(jī)組節(jié)能控制主要采用下列兩種方法：其一，根據(jù)回水溫度大小對機(jī)組數(shù)量進(jìn)行控制，如果溫度不超過控制參數(shù)，則只開啟一個機(jī)組；如果溫度超過控制參數(shù)，則開啟兩個機(jī)組，實(shí)現(xiàn)連鎖運(yùn)行。其二，根據(jù)主機(jī)運(yùn)行與故障報(bào)警信號形成反饋控制，實(shí)現(xiàn)水泵的自動停止并保證風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行。若有主機(jī)在沒有人為操作的情況下停機(jī)，則會延遲一段時(shí)間，以是否屬于超低溫停機(jī)為依據(jù)，判斷是否需要對水泵及電動閥進(jìn)行關(guān)閉。

（三）夏季冷水系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)

（1）由智能操作中心發(fā)揮控制指令，控制泵機(jī)組中各個水泵及風(fēng)機(jī)，以此實(shí)現(xiàn)智能啟停，達(dá)到節(jié)能控制目標(biāo)。

（2）以冷水機(jī)組中的回水溫度及溫差大小為依據(jù)，對風(fēng)機(jī)與機(jī)組實(shí)際運(yùn)行時(shí)間及數(shù)量進(jìn)行控制，也可利用由報(bào)警及運(yùn)行信號形成反饋機(jī)制來控制，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)與水泵的自動啟停。

（3）以冷水流量與供回水實(shí)際溫差大小為依據(jù)，對建筑需要的冷負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，并向機(jī)組發(fā)出相應(yīng)的信號，對機(jī)組運(yùn)行數(shù)量進(jìn)行自動調(diào)整，以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。

（4）利用智能操作中心，可以獲取包含冷負(fù)荷、進(jìn)水溫度、回水溫度等在內(nèi)的所有相關(guān)參數(shù)，同時(shí)可以通過操作中心直觀顯示，對泵機(jī)運(yùn)行數(shù)量進(jìn)行有效控制，同時(shí)根據(jù)風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間，發(fā)出進(jìn)行維修的信號。

（四）冬季熱水系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)

（1）對鍋爐壓力大小與流量進(jìn)行檢測，并通過計(jì)算確定單位能耗。

（2）以熱水或者是蒸汽的溫度大小為依據(jù)，調(diào)節(jié)熱交換器的閥門，同時(shí)對熱水閥予以聯(lián)動控制。

（3）和智能操作中心積極配合，采用以下操作方式：由操作中心發(fā)揮指令，采用手動控制的方法進(jìn)行機(jī)組啟停控制，在冬季進(jìn)行控制切換。向智能操作中心提供包含水流量、水溫差等在內(nèi)的所有狀態(tài)參數(shù)。根據(jù)操作中心發(fā)出的指令，對機(jī)組溫度設(shè)定值進(jìn)行自動設(shè)置。根據(jù)操作中心發(fā)出的指令，按照一定邏輯控制熱水機(jī)組的啟閉。應(yīng)注意，上述監(jiān)控信息采集與控制，需要通過對相應(yīng)輸入量及輸出量的控制來完成。

三、結(jié)束語

通過以上分析可知，對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行自動控制設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)以其原理為基礎(chǔ)，結(jié)合設(shè)計(jì)要求與組成，采用室溫與濕度雙重控制的方法來進(jìn)行。此外，還要充分考慮節(jié)能，對夏季冷水系統(tǒng)及夏季熱水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。