探析建筑空间暖通空调自动控制系统的应用

摘 要：随着节能环保日益引发人们重视，建筑空间的暖通空调自动控制系统尤其关键，要详细分析暖通空调自动控制系统，深入研究暖通空调系统不同运行工况的控制策略。

关键词：建筑;暖通空调;自动控制系统

暖通空调的能耗现象日益突出，要顺应节能环保的趋势，重点关注和研究建筑空间暖通空调自动控制系统，明晰系统控制参数，提出暖通空调自动控制系统的应用原理和策略。

一、 建筑空间暖通空调自动控制系统概述

暖通空调自动控制系统能够通过一张画面显示20个数据信息，并使所有数据的时效和刷新时间为10s，现场控制器输入点采集到报警信息到发布至工作站的最长时间应当在45s以内，可编程控制器能够每秒钟至少执行一次PID运算，并在5S内完成同步报警信息的发布。

暖通空调自动控制系统的相关产品技术要求主要包括有以下内容：（1）施工材料要求。要求系统施工材料应当为新近生产的产品，且类似的应用至少要有2年。（2）通信。系统控制器和工作站之间的通信协议为BACnet协议，所有BACnet设备要在数据链路层实现对BACnet协议的支持。（3）工作站。每个PC工作站都要能够访问整个系统，利用现有的广域网与整个控制系统实现通信，并提供适当的静态IP地址。（4）系统软件。操作系统提供一套并行多任务操作系统软件，显示10个动态图形并反映监控系统状态的变化，并能够提供一套完整的HVAC圖形库，涵盖冷水机组、热水锅炉、空气处理机组、风机盘管、空调末端设备等，支持动态数据交换和第三方程序调用。（5）系统应用。系统要能够进行数据库的保存和恢复，完成系统配置、在线帮助、系统诊断、报警处理和反馈。

二、 建筑空间暖通空调自动控制系统应用策略分析

（一）冷水机组群控策略

冷水机组是建筑空间暖通空调系统中能耗最大的单体设备，在保证末端系统冷负荷需求的前提下，进行冷水机组的台数控制，使冷水机组尽量运行在高效区域，通常采用冷量控制方式进行节能控制，并在控制供回水温度的前提下，适当增加控制旁通管的流量，避免冷量控制的偏差过大现象。

1. 相同机组群控策略

当用户末端冷冻水量需求发生改变时，可以通过末端阀门的开度进行流量调节和控制，实现对冷水机组的加载或卸载控制。（1）冷冻水一次泵定流量系统。在供冷量达到机组出力的90%、冷冻一次旁通管的顺回流为冷水机组额定流量的10%时，增开一台冷水机组和冷冻一次泵、冷却塔和冷却水泵;当供冷量达到机组出力的40%以下且冷冻一次旁通管出现逆回流时，减少一台冷水机组和冷冻一次泵、冷却塔和冷却水泵。（2）冷冻二次泵变流量系统。在旁通管上设置流量开关和流量计，检测水流方向、管内流量，并控制冷水机组和水泵的启停。当负荷减小时，负荷侧两通阀关小;当负荷增大时，负荷侧两通阀开大。

2. 大小机组群控策略

要考虑系统的节能要求，并保证设备运行安全，当冷负荷变大时，要加载大机组;当冷负荷变化趋缓时，要优先加载小机组。

3. 冰蓄冷机组群控策略

（1）冷水机组优先控制策略。优先使冷水机组在满负荷工况下运行，负荷下降时蓄冰槽优先卸载。（2）冰槽优先控制策略。要优先利用蓄冰槽的融冰来分担空调冷负荷，然后启动冷水机组。（3）限制电量控制策略。要将冷水机组或整个系统的用电量控制在特定范围以内。（4）优先控制策略。确定一个目标函数，在一定的约束条件下使目标函数的经济性达到最大。

（二）冷却塔控制策略

要通过对冷却塔的控制使冷却塔和冷却水泵运行能耗最小，提供较低的冷却水，控制风机转速，减少运行能耗，实现冷却塔和冷却水泵的启停控制。（1）夏季工况。夏季制冷工况条件下的多台冷水机组运行时，冷却塔和冷却水泵启动，冷却塔的冷却水出水温度实现对风机转速的控制，由风机的转速控制各冷却水塔的出力。（2）自然冷却工况。利用室外空气的湿球温度，提供较低的冷却水直接供冷，包括冷却水出水温度的设定及控制、冷却水塔的风机风量控制、冷却水塔的循环水流量控制。

（三）热源控制策略

1. 采暖季供热工况

先开启一台热水泵、热交换器的二次水进水蝶阀和一次水进水蝶阀，按照热水供、回水总管压差恒定的原则进行热水泵的调节和控制。

2. 过渡季供热工况

根据热水供回水温度和流量，计算用户侧实际耗热量，控制锅炉及供热水泵的自动启停操作。并通过控制旁通阀的开度，将热水供回水的压差控制在设定值以内。

（四）空调末端设备控制策略

1. 新风机组控制策略

通过新风机组将空气处理至室内空气状态点的等焓线上，实现送风温度、送风湿度、防冻和各种连锁控制。

2. 其他设备控制策略

在风机盘管回风口设置温度传感器，通过控制回水管上的电动两通阀的通断方式，实现对温度的控制，对于车库的通风控制方式主要是通过控制启动排风机和送风机加以实现。

三、 结语

综上所述，建筑空间暖通空调自动控制系统实现对空调设备的自动监控和管理，提高对温湿度、新风量的参数控制精度，并减少空调末端设备的装机容量，节约暖通空调自动控制系统的运行能耗，后续还要进一步研究建筑空间暖通空调自动控制系统调试运行中的各种情况。

参考文献：

[1]刘俊鹏.暖通空调自动控制系统的现状[J].江西建材，2017（3）.

[2]蔡晓淞.我国暖通空调自动控制系统的现状与发展[J].中外企业家，2018（35）.

作者简介：

王军委，南京博森科技有限公司。