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    中央空調(diào)系統(tǒng)的自動控制設(shè)計和節(jié)能思路探討

    2018-10-21 12:27:55蔣華陳學(xué)平
    科技信息·中旬刊 2018年9期
    關(guān)鍵詞:自動控制

    蔣華 陳學(xué)平

    摘要:本文首先闡述了中央空調(diào)系統(tǒng)的自動控制設(shè)計思路,然后從冷熱源系統(tǒng)、空調(diào)能量輸送部分、空調(diào)新風(fēng)機系統(tǒng)這三部分提出了中央空調(diào)系統(tǒng)的自動控制設(shè)計與節(jié)能思路,最后提出了中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能策略。希望對中央空調(diào)技術(shù)的研究人員提供幫助,促進自動控制與節(jié)能技術(shù)的繼續(xù)提升。

    關(guān)鍵詞:中央空調(diào)系統(tǒng);自動控制;節(jié)能思路

    引言:

    隨著時代的發(fā)展,人們對自身工作環(huán)境的要求越來越高,在這樣的程度下,中央空調(diào)系統(tǒng)得以被廣泛的利用,該系統(tǒng)的自動控制設(shè)計不僅可為人類提供一個優(yōu)越的室內(nèi)環(huán)境,還有一定的節(jié)能功效,利于降低能耗,下面就來研究一下中央空調(diào)系統(tǒng)中自動控制的設(shè)計與節(jié)能技術(shù)。

    1.中央空調(diào)系統(tǒng)的自動控制設(shè)計思路

    現(xiàn)階段,我國中央空調(diào)的自控系統(tǒng)一般使用模塊化的集散控制方式,在設(shè)計時主要要設(shè)計出中央控制器、末端設(shè)備與現(xiàn)場控制器等多種裝置,這些裝置聯(lián)合作用才能實現(xiàn)自動控制。其中中央控制器主要起到統(tǒng)一控制的作用,其既能接收、監(jiān)測設(shè)備的參數(shù),還能實現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)定與控制。其設(shè)計思路主要有以下幾點,第一,操作站的軟件通??梢詾镸icrosoft Windows,其中的運行程序要有兼容性。第二,為了實現(xiàn)實時監(jiān)控的功能,要安裝可視化的監(jiān)控軟件,還要使用開放性的數(shù)據(jù)庫。第三,在設(shè)計系統(tǒng)時要注重系統(tǒng)的構(gòu)成,要帶有警報信號功能。第四,設(shè)計應(yīng)該遵循危險分散的原則,降低故障的波及程度[1]。例如,當(dāng)中央控控制器出現(xiàn)問題時,要降低其他設(shè)備受影響的程度。第五,在設(shè)計時要考慮到冷熱源系統(tǒng)的自啟問題,要科學(xué)測量水管路等設(shè)備的參數(shù),實現(xiàn)能量調(diào)節(jié),從而達(dá)成綠色節(jié)能的目的。

    2.中央空調(diào)系統(tǒng)的自動控制設(shè)計與節(jié)能思路

    從節(jié)能環(huán)節(jié)來考慮,通常中央空調(diào)的機電設(shè)備是用于冷熱源與輸送系統(tǒng)上,所以在設(shè)計這兩個部分時要格外注意節(jié)能問題。

    2.1冷熱源系統(tǒng)

    中央空調(diào)的熱冷源中的單元控制器非常重要,其可以對進出口水流溫度進行調(diào)節(jié),為了使其達(dá)到自動啟停與調(diào)節(jié)的目的,在設(shè)計時還需安裝水管與流量傳感器等輔助設(shè)備,以對主機進行監(jiān)控。具體控制設(shè)計的思路是,空調(diào)的冷水機組工作時,應(yīng)該實現(xiàn)由主機控制水溫的功能。當(dāng)水溫符合設(shè)置值時,空調(diào)主機就會停機休息,當(dāng)空調(diào)的冷負(fù)荷較低時,主機無需立即啟動,可以向其他系統(tǒng)發(fā)出指令,暫停電動蝶閥,從而實現(xiàn)節(jié)能的效果。如果主機故障,風(fēng)機與水泵也應(yīng)該停止工作,除非在超低溫停機時,二者可以進行保護性的運轉(zhuǎn)。其節(jié)能設(shè)計是,可以通過優(yōu)化空調(diào)冷凍機的系統(tǒng)性能,根據(jù)地域氣候與季節(jié)設(shè)置室內(nèi)的溫度值,從而實現(xiàn)中央空調(diào)的自動調(diào)節(jié)。

    2.1.1夏季冷水系統(tǒng)

    對夏季冷水系統(tǒng)的自控應(yīng)該進行如下的設(shè)計,第一,要設(shè)置現(xiàn)象智能操作臺,使其發(fā)出指令,對風(fēng)機及冷凍器等進行有序的調(diào)控。第二,夏季冷水系統(tǒng)要實現(xiàn)對冷水機組和塔風(fēng)機的監(jiān)控,要根據(jù)水溫等情況對運行時間以及數(shù)量進行控制。第三,可以對室內(nèi)需要的冷負(fù)荷進行計算,具體要先確定出冷凍水的流量與供回水溫差這兩個數(shù)據(jù),然后再進行計算,最后對冷水機組傳遞信號,進行對應(yīng)的自動調(diào)節(jié),最大程度的降低能耗。第四,夏季冷水系統(tǒng)要與中控室操作臺達(dá)成配合,在季節(jié)過渡期間,冷水系統(tǒng)要對負(fù)荷進行限定,盡量減少開、停機次數(shù),也要實現(xiàn)冬夏季節(jié)的自動切換。第五,冷水系統(tǒng)還要調(diào)取到重要空調(diào)的運行參數(shù),并將其傳送到智能操作臺上,具體要調(diào)取的信息有空調(diào)水流量、膨脹水箱液位等相關(guān)信息。在傳送到操作臺以后,操作臺再對啟動的臺數(shù)進行控制,并統(tǒng)計工作時間。

    2.1.2冬季熱水循環(huán)系統(tǒng)

    要實現(xiàn)中央空調(diào)的自動控制,還要設(shè)計出冬季的熱水循環(huán)系統(tǒng),在這方面的設(shè)計需要做到以下幾點。第一,要考慮到熱水鍋爐的流量與壓力問題,通過科學(xué)的計算方式得出單耗的數(shù)據(jù)信息,第二,該系統(tǒng)還要能夠調(diào)節(jié)熱交換器的閥門,實現(xiàn)熱交蒸汽和切換與聯(lián)動控制。第三,在其與智能操作臺配合過程中,也要向操作臺提供關(guān)于熱水機組運行情況與熱負(fù)荷量等相關(guān)信息,并且及時接收操作臺的信號,自動按照預(yù)定設(shè)置機組。為了達(dá)成以上的這些自動控制工作,工作人員可以對監(jiān)控點進行控制,通過計算機數(shù)據(jù)模擬量與數(shù)字量,進行中央空調(diào)系統(tǒng)的自動控制。

    2.2空調(diào)能量輸送部分

    中央空調(diào)除了冷水系統(tǒng)之外,其能量輸送也是非常重要的。在這部分內(nèi)容中,也需要進行自控與節(jié)能的設(shè)計??照{(diào)是有冷卻塔、冷卻水泵和管道提供出冷卻水實現(xiàn)制冷的,所以要保證冷凝器組有充分的冷卻水進入和通過,才能達(dá)到制冷的目的。這需要自動控制冷卻中心和水路電動閥門,并檢測到冷卻水輸送的狀態(tài)。在對冷卻水輸送環(huán)節(jié)設(shè)計的時候,需要考慮到以下幾點要求。第一,要對冷熱水的水溫差進行控制,以降低系統(tǒng)的水流量,從而降低系統(tǒng)的能耗。第二,可以設(shè)計變流量以及變風(fēng)量的自動控裝置,這樣就可以降低水泵和冷水機組的能源消耗。第三,工作人員還要分析自控系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié),按照空調(diào)的實際運行需求來對水流量加以調(diào)控,讓水流在一定的流速狀態(tài)下進行輸送,從而實現(xiàn)節(jié)能效果。第四,一定要隨時保證空調(diào)冷凝器中有充足的水流過,在此前提下,可以盡量降低水泵的能耗[2]。第五,在室外氣溫允許的條件下,盡量使空調(diào)入水口的溫度降低,以強冷凍機的COP。

    2.3空調(diào)新風(fēng)機系統(tǒng)

    隨著時代的發(fā)展,在空調(diào)冷熱負(fù)荷中,新風(fēng)量的占比逐漸提高,所以要對新風(fēng)機自動化裝置進行設(shè)計與控制。具體設(shè)計需要實現(xiàn)以下幾種功能,第一,要求增加定時控制功能,實現(xiàn)系統(tǒng)風(fēng)機的自動停起,正常情況下,一天可以設(shè)置三個開停的時間段。第二,要對新風(fēng)過濾器兩側(cè)的壓差進行勘測,一旦壓差超過范圍時,風(fēng)機要進行警報,并且將警報信息傳送到中控室。第三,還要設(shè)計出防凍保護器,例如,在較為寒冷的條件下,空氣中的熱盤管的溫度低于設(shè)定值時,風(fēng)機就可以自動的關(guān)閉風(fēng)門,并開啟熱水閥,將水溫升高,從而保護裝置,避免盤管凍壞。

    3.中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能策略

    要想使中央空調(diào)的節(jié)能水平提高,可以從以下幾個方面入手。第一,在進行空調(diào)空間設(shè)計時,應(yīng)該布置隔熱裝飾,以降低冷負(fù)荷的失散率。第二,可以在空調(diào)設(shè)計中使用冰蓄能技術(shù),在夜間蓄冰,使之白天融化從而實現(xiàn)供冷。還要注意對中央空調(diào)的日常維護管理工作,科學(xué)的設(shè)置運行時間及溫度。在冬季時,要設(shè)置保溫設(shè)備管道,避免空調(diào)中的冷負(fù)荷損失過大,消耗能量增多??傊牍?jié)約空調(diào)等能耗,除了有效的利用好自動控制技術(shù)以外,還要考慮到實際運行中的各個方面,從實際入手,提高節(jié)能意識。

    結(jié)束語:

    綜上所述,現(xiàn)階段,隨著科技水平的不斷提高,空調(diào)自控系統(tǒng)的控制技術(shù)也在不斷的發(fā)展與完善之中,其主要向系統(tǒng)集成方向發(fā)展,使得空調(diào)自控功能提升,這樣的設(shè)計,不僅可以為提供舒適的室內(nèi)環(huán)境,也可以實現(xiàn)節(jié)能的目的。在未來,技術(shù)人員應(yīng)該繼續(xù)研發(fā)新技術(shù),將新功能應(yīng)用在空調(diào)系統(tǒng)中,這樣才能設(shè)計出更節(jié)能的系統(tǒng),為大眾帶來便利。

    參考文獻(xiàn):

    [1]陳利東.房間空調(diào)用制冷機組自動控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊,2018,26(21):45+47.

    [2]丁勇,劉學(xué)等.空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能量測量與驗證方法的應(yīng)用分析[J].暖通空調(diào),2018,48(07):47-54.

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