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摘要：随着我国经济的飞快发展，人们的生活水平节节攀升，空调也越来越普及。暖通空调是一种负责暖气、通风及调节空气的设备，目前已经在社会的生产中和人们的生活之中得到了广泛运用，其在给人们带来便利的同时，也带来了一些能源浪费的问题。因此，我们必须对暖通空调控制系统进行优化设计，以实现能源节约的目标，促进暖通空调控制系统的可持续发展。
关键词：暖通空调；控制系统；设计
引言
暖通空调在给人们带来便利的同时，也逐渐凸显出能源浪费的问题。因此，为了促进暖通空调的进一步发展，我们应当对暖通空调控制系统的设计予以高度的重视，加大对其的研究力度，优化设计。本文将就暖通空调的基本概述、暖通空调控制系统的工作原理以及暖通空调控制系统优化设计的具体措施进行分析和探讨。
1.暖通空调的基本概述
暖通空调是一种新型的分户中央空调，集暖气、通风和调节空气等多种功能于一体，可以有效控制空气的温度和湿度，提高人体舒适感，是很多现代建筑不可缺少的一种空调设备。暖通空调大约在工业革命之后开始出现，随着人们生活水平的提高以及科学技术的发展，暖通空调逐渐成长起来，并在21世纪呈现出更好的发展趋势。现阶段，暖通空调已经成为了人们生活和社会生产中重要的组成部分。但暖通空调的大力普及也逐渐凸显出一些问题，比如能源消耗过高。另外，由于很多设计人员的失误，导致暖通空调在应用上出现故障。这些都必须引起我们的高度重视，我们应当及时对暖通空调控制系统进行优化设计，以促进暖通空调的发展。
2.暖通空调控制系统的工作原理
暖通空调控制系统主要由空气和冷热水处理设备、空气和冷热水输配系统、室内末端装置三大部分组成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在环境温度较高时，制冷设备便会提供冷水或一些制冷剂，而在环境温度较低时，热源设备则会提供热水或蒸汽，这些冷热水、制冷剂或蒸汽都会通过空气和冷热水输配系统传送到空气和冷热水处理设备被加以处理，继而再被送入室内以实现降温或升温的目的。如此，暖通空调控制系统便完成了对温度的调控和对空气的调节。这便是暖通空调控制系统的工作原理。
3.暖通空调控制系统优化设计的具体措施
为了促进暖通空调的进一步发展，我们需对暖通空调控制系统进行优化设计，可以通过加大变频技术的应用力度、合理设计冷热源系统、合理设计空调的运行方式以及灵活选择暖通空调的容量来实现，具体的分析如下：
3.1加大变频技术的应用力度
变频技术能够有效降低空调的能源损耗，目前已经在很多空调设备中得到了广泛应用。而变频技术在暖通空调控制系统中的应用，不仅能有效控制机器输出功率的负载能力，还能利用系统中的末端设备使得二者实现互补。这是因为，一般空调控制系统都有一个认为设定的额定功率，这个额定功率不能改变，所以当空调设备处于负荷较小的条件中时，其运行功率会超过额定功率，这样便会带来严重的能源消耗。因此，为了对暖通空调系统进行优化设计，我们应当加大对变频技术的应用力度，让变频技术在暖通空调控制系统中控制风量和水量，以此实现能源的节约。
3.2合理设计冷热源系统
暖通空调中的冷热源系统主要有冷冻水、冷却水和热水设备等三大冷热源。其中，冷冻水的作用是为冷冻机组提供水量，保证供水，为冷热源系统的正常运行提供保障；冷却水系统是为系统提供冷水的组织，通过对室内外温度变化的感应，自主调节冷却水的供应，保证冷热源系统能够高效运行。而热水设备是提供系统所需要的热水，从而实现对环境温度的调节。基于冷热源系统的重要功能，我们应当高度重视对冷热源系统的合理设计，如果冷热源系统设计不合理，将会直接影响整个暖通空调控制系统的质量。这就要求我们，必须结合现实需求以及借助各种高科技的力量，建立暖通空调控制系统冷热源参数的目标函数，通过对函数的分析，得出控制和优化规律，从而根据这些规律对冷热源系统进行更新设计，不断提高冷热源系统的工作效率和工作质量。根据优化的目标函数及选定的优化方法进行在线的滚动优化，从而得到合理的控制规律，考虑在线优化的计算量。
3.3合理设计空调的运行方式
暖通空调不同的运行方式会影响空调的运行效果，为了对暖通空调控制系统进行优化设计，我们应当合理选择空调的运行方式。比如，在炎热的夏天，如果我们选择传统的空调运行模式来进行降温，热空气会在人体和环境之间进行自由交换，此时空气的湿度会相对更低，如果对新进入的风进行加热，会带来大量的能源损失，从而增加空调的运行成本。但是，如果我们能够设计出全新的湿热环境，并将其纳入暖通空调控制系统中，不仅能够有效提高空气调节的效率，还能大大降低能源的损耗。因此，在优化设计暖通空调控制系统的过程中，我们不能忽略对空调运行方式的优化，可以将新热湿环境应用到暖通空调控制系统中，优化暖通空调的运行方式，促进暖通空调的进一步发展。
3.4灵活选择暖通空调的容量
暖通空调控制系统的容量应当以用户的具体需求为主，比如，由于我国大多数地区冬天空气较冷，全年气候变化较大，在设计暖通空调控制系统的容量时，我们就应当结合具体的需求，适当增加暖通空调控制系统的容量，以适应不断变化的天气，满足用户的需求。而对于那些全年气候变化不大的地区，为了节约能源，优化暖通空调控制系统，在满足用户需求的基础上，我们可以适当减少暖通空调控制系统的容量。
3.5控制自动化水平的提高
控制技术的主要内容是提高暖通空调控制的自动化水平。目前，是利用传统PID为控制策略的控制单元器来提高自动化水平。控制单元器是以设备顺序、回路控制和逻辑控制开关量为基础，主要运用8位单机片为为中央处理器来进行核心处理。然而，随着职能控制理论，技术的不断进步和嵌入式系统研究的深入发展。大量的嵌入式微处理器被投放到市场，使得嵌入式微处理器价格不断降低。在此情形下，人们开始广泛使用16位及以上的嵌入式微处理器系统，控制策略也在更进一步升级，单元控制器逐渐向自动学习功能发展。这种控制器能够实现暖通空调系统在复杂的负荷环境通过自动学习的功能，达到对回路的最优控制，最后实现各个环节都处于最佳控制的状态。
3.6网络技术应用程度的提高
暖通空调控制系统的控制协议有较大的差异性，这主要和暖通系统的技术标准和开发环境有关，设计人员采用的技术标准各异，控制系统开发的环境有别，都对控制协议的形成有着不同的影响。随着企业信息化程度不断提高，更多的企业对信息技术的开发和利用，暖通空调控制系统必然向集成方向发展，与此同时，暖通空调系统运行的各项指标和管理数据都将纳入企业信息管理系统中，实现不同企业之间信息交流和数据共享。
结语
总之，虽然暖通空调有着良好的发展趋势。但是，我们在看到暖通空调给我们带来的便利的同时，也应当重视暖通空调的大力普及所带来了能源浪费的问题。这就要求我们，必须采取有效的措施来对暖通空调控制系统进行优化设计，我们可以通过加大变频技术的应用力度、合理设计冷热源系统、合理设计空调的运行方式及灵活选择暖通空调的容量来实现。
参考文献
[1]杜平.杨培星.浅论暖通空调控制系统设计[J].科技经济导刊，2017（23）：76.
[2]石磊.王咸龙.杨曦.暖通空调控制系统设计及探讨[J].建筑规划与设计2016（55）：86.
论文作者:郭玉虎
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/25
标签：暖通空调论文; 控制系统论文; 热源论文; 系统论文; 空调论文; 优化设计论文; 空气论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;