空调系统节能运行自动控制的应用研究

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1、应用研究空调系统节能运行自动控制的应用研究李少将(北京中元建文建筑设计有限公司，北京100000)摘要：暖通空调系统自动化程度是反映空调技术先进性的一个重要方面。在空调自动控制中，又必须考虑到节能省电的需求，而设备所耗能量又主要用在冷热源及输送系统上，所以空调自控节能设计的关键是冷热源和输送部分。采暖、通风和空气调节系统的自动控制，包括自动调节乖控制、参数检测、参数和动力设备状态显示、工况自动转换、设备连锁与自动保护以及中央监控与管理等。关键词：暖通空调系统；自动控制；节能运行中图分类号：TU831文献标识码：A文章

2、编号：1674--3024(2016)21—230_-03引言现阶段随着世界能源大量消耗及污染加重，节能省电的意识也深人人心，所以空调的自动控制系统也必须考虑到人们对节能的需求，本文就空调系统中所应用的自动控制系统及节能运行作一些讨论。1空调自动控制系统的组成1．1空调自动控制系统的组成系统框图：敏感元件一调节器一执行机构一调节机构。1．2空调自动控制系统的品质指标对自动控制系统的基本要求：较短时间内，使调节参数达到新的平衡，对自动控制系统的其他品质指标要求：品质指标一静差一动态偏差一调节时间。1．3室温控制室温控制

3、原理：用室内干球温度敏感元件来控制相应的调节机构，使送风温度随扰量的变化而变化。室温控制方式：双位控制，恒速控制，比例控制，比例积分微分控制。室温控制调节方法有以下三种：(1)送风温度的方法：调节加热器的加热量；调节新风、回风混合比；调节一、二次回风比。(2)房间不要求全年固定室温的调节：室外温度补偿控制方法：根据t。的变化，改变室内温度敏感管件的给定值；送风温度补偿控制方法一改变给定值。(3)室温控制：随着室外温度t。的变化，改变室内设计温度t。给定值；室温控制_+室外温度补偿控制；室温控制一送风温度补偿控制。1．

4、4室内相对湿度控制1．4．1间接控制法(定露点)由机器露点温度控制新风和回风混合阀门：根据机器露点温度t。给定值，由执行机构M比例控制新风、回风和排风联动阀门。由机器露点温度控制喷水室喷水温度(表冷器水温)：根据t。给定值，比例控制冷水管路中三通混合阀调节喷水温度，保持tl一定。提高调节质量的措施：根据室内产湿量的变化修正t·的给定值。1．4．2直接控制法(变露点)230建筑建材装饰室内直接设置湿球温度或相对湿度敏感元件，控制相应的调节机构。1．5空调系统处理设备的控制方法水冷式表面冷却器采用两通调节阀：干管水量发生

5、变化，会影响同一水系统中其他冷水盘管的正常工作，则应在供水管路上加装恒压或恒压差的控制装置。(1)采用三通调节阀：冷水进水温度不变，调节进水流量；冷水流量不变，调节进水温度。(2)直接蒸发式冷却盘管控制：室内温度敏感元件T，通过调节器使电磁阀作双位动作；膨胀阀自动地保持盘管出口冷剂吸气温度一定。处理设备的控制方法：(1)处理设备的控制方法一水冷式表面冷却器。(2)处理设备的控制方法一直接蒸发式冷却盘管控制。1．6空调系统自动控制系统的应用场所散热器恒温控制阀；风机盘管的控制；新风系统的控制；单风道定风量系统控制；变风

6、量系统的控制；一次回风系统控制。2空调自动控制的特点(1)空调自动控制系统往往离不开各种检测控制仪表，而这些仪表又都是多功能的系列仪表，如电动仪表、气动仪表、组装式仪表、智能仪表及电子计算机等的选取与使用，应该与空调系统相配合，才能达到满意的控制效果。(2)空调系统被控对象较为特殊，其动态惯性大，带有纯滞后时间，而且经常有非线性特性。因此从控制理论角度看，就很难用精确的数学模型来表示。一般情况下都采用近似、理想化的经验数学模型。(3)空调系统的干扰较多，这些干扰来自系统外部或来自系统内，也称为外扰与内扰。(4)空调系

7、统中温度与湿度的相关性，温度与湿度是空调系统中最重要的控制参数，而这两个参数在系统中又互相影响。(5)空调系统具有工况转换控制的要求，空调系统根据气候变化情况，工作在不同工况下，相应的工况自动控制系统，除了能实现系统参数控制外，还可以实现节能。(6)空调系统动态过程缓慢(例如：衰减与延迟)。由于系统控制参数是温度、湿度等，而且参数变化与被控对象有关，所以空调系统动态过程一般要经过一段较长时问才能完成。3节能控制的空调自控设计3．1空调节能控制的意义目前集中空调系统，绝大部分是由制冷(或供热)机、水泵与风机(能量输配动

8、力装置)、风机盘管、新风处理机等设备和相应的管路及阀门所组成，自控设计时应充分予以考虑这些装置的特点。就目前统计的数据分析，集中空调控制系统管理的机械和电器设备所消耗的能源，大约占建筑能耗的50％～60％，而其设备所耗能量又主要用在制冷(或供热)机、水泵与风机等输配动力装置上，所以空调冷热源和输配系统是空调自动控制节能设计的关键所在。3．2空调