探析空调系统节能运行自动控制的运用

孙方华

[摘要]针对空调系统能耗相对较大的实际情况，在介绍空调自动控制系统基本组成、品质指标、室温控制、湿度控制、处理设备控制的基础上，对空调节能运行自动控制进行深入分析，为实现预期的节能控制目标提供参考借鉴。

[关键词]空调系统 节能运行 自动控制

如今，空调已经成为大型公共建筑和民用建筑中必备的系统，其能耗占据总能耗很大比重，具有较大的节能空间，需要在实际的设计工作中，根据系统实际情况，结合自动控制原理，采取正确合理的节能控制措施，以此保证节能效果。

一、空调自动控制

（一）系统组成

自动控制系统主要由以下四部分组成：一，敏感元件；二，调节装置；三，执行机构；四，调节机构。

（二）品质指标

自动控制系统需要达到以下基本要求：在相对较短的时间范围内，确保调节参数可以保持平衡；而其它品质指标，应达到下列基本要求：品质指标一静差一动态偏差一调节时间。

（三）室温控制

控制的基本原理为：利用敏感元件对调节机构进行控制，确保送风温度可以伴随扰量实际变化而发生相应的改变。在控制中，可采用以下具体方式：双位、恒速或比例控制。

（1）对加热器实际加热量进行调节；对新、回风二者混合比进行调节；对一、二次回风的比例进行调节。

（2）以tw及其实际变化情况为依据，对敏感元件设定值进行调整。

（3）伴随室外温度发生的变化，对室内设定温度进行调整。

（四）湿度控制

（1）间接控制。以露点温度对新、回风的混合阀门进行控制，以露点温度对应的设定值为依据，利用执行机构对联动阀门进行控制。以露点维度对喷水室的实际喷水温度进行严格控制，仍然以设定值为依据，通过混合阀的控制来实现对实际喷水溫度的有效调节，使其始终保持在设定值。此外，还应根据实际产湿量及其变化对设定值进行修正。

（2）直接控制。采用在室内直接布置湿度敏感元件的方法进行湿度控制，具体控制过程由调节机构完成。

（五）处理设备控制

在水冷式冷却器中，有两通控制阀。如果干管的水量发生明显变化，则会对相同水系统当中，其它的冷水盘管造成影响，此时需要恒压控制来解决。

二、空调节能运行自动控制

（一）节能控制现实意义

在当前的集中式空调系统当中，很多都由一系列基本设备与管路等构成，在自动控制设计过程中，需要对不同设备的特点进行充分考虑。从当前的统计数据可以看出，建筑中空调系统能耗占比较大，主要为动力装置，若能实现节能控制，则能有效降低系统实际能耗，并减少排放，具有重要的现实意义。

（二）冷热源的节能控制

在空调系统中，冷热源一般将制冷机制作为核心。基于此，冷热源不仅是系统主要部分，而且还是主要能耗产生部位，需对其进行严格控制，实现节能控制目标。在生产厂家中，一般都带有单元控制器，可对蒸发器等的进口和出口实际温度及流量进行控制，同时还可以提供相关数据，以冷冻机的设定值为依据，对入口阀进行调整。通过对出口温度的设定，能完成启停机控制。然而，因为在当前的控制领域中，还未形成统一标准，各类产品无法完成通讯共享，所以在实际过程中需要安装额外的装置，对主机实际工作情况进行监督控制。系统中，主机应和其它设备进行连锁运行，也可按照一定的逻辑关系进行运行。基于此，带有CPU的每个设备都要参与至系统当中，由自动控制系统进行总体控制，确保系统运行在最佳状态，实现预期的节能目标。对制冷机组而言，其控制器必须可以对主机启停进行控制，并实时监测机组实际运行情况，同时利用主机，对建筑冷负荷等参数进行准确计算，根据计算结果，确定机组启动数量，最终实现预期的节能目标。从当前情况看，机组节能控制主要采用下列两种方法：其一，根据回水温度大小对机组数量进行控制，如果温度不超过控制参数，则只开启一个机组；如果温度超过控制参数，则开启两个机组，实现连锁运行。其二，根据主机运行与故障报警信号形成反馈控制，实现水泵的自动停止并保证风机正常运行。若有主机在没有人为操作的情况下停机，则会延迟一段时间，以是否属于超低温停机为依据，判断是否需要对水泵及电动阀进行关闭。

（三）夏季冷水系统优化改进

（1）由智能操作中心发挥控制指令，控制泵机组中各个水泵及风机，以此实现智能启停，达到节能控制目标。

（2）以冷水机组中的回水温度及温差大小为依据，对风机与机组实际运行时间及数量进行控制，也可利用由报警及运行信号形成反馈机制来控制，实现风机与水泵的自动启停。

（3）以冷水流量与供回水实际温差大小为依据，对建筑需要的冷负荷进行计算，并向机组发出相应的信号，对机组运行数量进行自动调整，以此实现节能控制。

（4）利用智能操作中心，可以获取包含冷负荷、进水温度、回水温度等在内的所有相关参数，同时可以通过操作中心直观显示，对泵机运行数量进行有效控制，同时根据风机实际运行时间，发出进行维修的信号。

（四）冬季热水系统优化改进

（1）对锅炉压力大小与流量进行检测，并通过计算确定单位能耗。

（2）以热水或者是蒸汽的温度大小为依据，调节热交换器的阀门，同时对热水阀予以联动控制。

（3）和智能操作中心积极配合，采用以下操作方式：由操作中心发挥指令，采用手动控制的方法进行机组启停控制，在冬季进行控制切换。向智能操作中心提供包含水流量、水温差等在内的所有状态参数。根据操作中心发出的指令，对机组温度设定值进行自动设置。根据操作中心发出的指令，按照一定逻辑控制热水机组的启闭。应注意，上述监控信息采集与控制，需要通过对相应输入量及输出量的控制来完成。

三、结束语

通过以上分析可知，对空调系统进行自动控制设计工作时，应以其原理为基础，结合设计要求与组成，采用室温与湿度双重控制的方法来进行。此外，还要充分考虑节能，对夏季冷水系统及夏季热水系统进行优化改进。