暖通空调自动控制系统应用研究

冯顺

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1 国内暖通空调自控系统研究现状

随着现代科技在各行各业中的发展，国内也在不断提高自主研发的比重，相关领域的研究者开始对自动控制系统及理论和应用进行研究，逐渐将自动控制系统与暖通空调系统进行结合，旨在节能减排，提高暖通空调系统的环保性。随着社会各界对于节能减排这一理念的认同，国内大部分空调在进行设计和研究的时候相关标准之一就是做到节能与环保，但是由于受到多方面因素的影响和制约，相关理论体系还不够完善，使得国内的空调节能限度较低，最高只能达到30%。近年来通过不断的研究发现，在空调运行阶段，借助系统来调节变频器，可以降低输出频率的方式来实现对水泵转速的有效控制，进而控制能源消耗，减少电能浪费的情况。这为当前暖通空调系统在节能减排目标上提供了一定的研究方向。国内虽然一部分智能控制理论方面的体系和架构还不够完善，但是已经有了具体的研究方向和研究目标[1]。

2 自动控制在暖通空调系统中应用的主要特征

当前各行各业都对自动化控制和生产有着一定的要求，因此相关领域对于自动化控制提出了较高的要求。目前，国内空调自动化控制已经有了一定成果，但是还需要深入在科研领域进行探索。在暖通空调系统中，自动化控制的应用涉及如下三个阶段：（1）20世纪80年代左右，所采用的中央空调控制系统仅有简单的一个开关键，其借助热继电器或压力继电器进行管理，从而达到对设备进行自动控制的目的。（2）工业技术的不断发展带来的新变化，PID控制器在自动管理领域的实际应用使得自动控制系统更加完善和健全，在PID的基础上来改造和完善控制设备，有超过80%的空调控制系统采用了该控制系统和理念。（3）当前研究阶段，智能技术的发展使得空调系统也在逐渐追求智能控制和更高等级的自动化控制，国内逐渐将新的智能控制系统应用于暖通空调系统[2]。

3 控制的方式

3.1 DDC控制的方式

DDC这一控制方式主要是结合数字化技术，在控制的过程中可以把所需要的控制参数转变成数字模拟量，可以通过控制数字模拟量，来达到调控所控参数的目的。例如室内温度如果出现了变化，空调系统在这个时候就可以把温度值转变成电流值，同时对应相应的数字模拟量，通过调节空调系统的风机或者是阀门等，将室内的温度值逐渐逼近设定值。运用这种方法进行调控，可以让室内温度始终保持适宜，维持供求平衡，进而使能耗降低。

3.2 PLC的控制方式

PLC在自动控制系统内得到了广泛运用。这主要是因为PLC控制方法安全可靠，可以利用编程来实现，所以这种方法也被叫做编程控制器。它具有的体积比较小，可以把它安装在控制对象的附近，实时监测暖通空调系统。

3.3 继电器的控制方法

继电器具有的控制力原理就是通过小电流来控制大电流的运作，这同样也在暖通空调系统内发挥这样作用。在空调系统运行时，如果电流存在大小不同的情况，流量也会变得不同，但是继电器能够将两者控制好，大电流需要建立在小电流控制的基础之上。继电器具有的种类比较多，比如电磁继电器和时间继电器等，可以通过运用继电器来延迟时间和通断流量等。

4 暖通空调自动控制的实际应用

4.1 模糊控制

在暖通空调的自动控制系统内，模糊控制就是模糊的感知以及预测房间温度，研究人体温感并进行很好的对比，进而实现对整个系统的管理以及控制。将模糊控制运用到暖通空调自动系统内，控制系统的运行回路是比较好，比较完整的，在运行实验的过程中也可以保持很好的稳定性。比如在大型客运站内的中央空调控制系统包含了主要三个控制系统，它们建立的暖通空调控制系统都是在模糊控制运用基础上进行的。与传统PID控制系统相比，这种新型控制管理系统能够使管理变得更加节能，让运行更加的稳定。

4.2 神经网络控制

针对神经网络控制系统，其实际的应用主要表现在：第一，在运行风机盘管热水系统的时候，这一系统的运用，其水温应该满足±0.056℃左右的温度要求，但是传统的PID控制，只能够满足±1℃的温度控制要求。所以，这样的方式就说明，通过神经网络预测控制，就可以最大限度的减少能源消耗，同时也可以满足节能的需求。

4.3 应用成效分析

基于各种控制系统的分析，通过某五星级酒店工程之中暖通空调自动控制系统的实际应用总结，帮助该工程提升了实际的能源利用效率，并且也帮助该工程节约了大量的后期维修改造成本。经过近两年的运行数据统计分析，本暖通空调自动控制系统的应用，其实际运行效率比同类项目高9%，大大降低了该酒店的空调运行费用，同时也顺应了全球节能减排的趋势[3]。

5 自动控制在暖通空调控制系统中的应用前景

随着社会经济科技的迅速发展，人们对于暖通空调系统的要求更高，促使暖通空调控制系统的功能越来越完善，也使得设计更加困难，涉及到的相关模型和参数也会更加复杂。仅仅使用传统的PID系统已经不能完全实现设计要求，需要研究控制更加精准的系统，这样一来神经网络控制与模糊控制理论系统可以达到更高级的控制管理。

6 结语

近几年来我们不断加强对于自动控制的相关研究，从中我们可以知道，在实际生活中运用暖通空调系统，不但可以使自控系统具有的应用能力提高，还可以使空调具有的使用性能提高，两种能力的提高可以促使暖通空调系统相关的研究和发展，为自动化的暖通空调系统在我国的发展提供很好的借鉴。综上所述，以上内容就是对自动控制在暖通空调系统中的发展与应用的论述。