自动控制在暖通空调系统中的发展与应用论文_欧建华

自动控制在暖通空调系统中的发展与应用论文_欧建华

佛山市第一人民医院 广东省佛山市 528000

摘要:伴随着科技的不断发展,社会经济的不断提高,自控系统也取得了令人瞩目的成就。在暖通空调系统内自控系统的应用具有的前景是十分好的,如今的应用水平有待于进一步提高,把智能技术应用在自动控制类可以精确的控制空调系统。所以面对这一方面相关的工作人员应当不断的加深对其的研究,使暖通空调具有的使用性能提高。

关键词:自动控制;暖通空调系统;发展与应用

引言

随着国家经济的迅猛发展,城市化建设的推进使得人民的生活有了极大的提高,不仅能够为人们营造良好的生活环境,而且还可以提高人民的生活质量。然而,随着暖通空调系统在人们生活中的大量应用,造成了一定的环境问题和能源消耗问题,尤其是空气污染等方面获得了社会关注。不论单位还是个人应用空调造成的能源消耗基本占总建筑能耗的1/2,以中央空调为例,中央空调消耗的电能基本占整栋建筑电能消耗的六成左右。空调的应用在带来极大的生活便利的同时,也造成了能耗和环境问题,因此需要深入研究空调使用过程中的节能工作,促进国家社会与经济的可持续发展,建立环境友好型社会。

1暖通空调自动化技术发展的现状

虽然现在在大力发展空调以及自动化技术相结合,但我国现有的空调自动控制的水平远远达不到国际水平,从中不难看出:由于空调自动化技术是两个专业相互融合的产物,所以很多空调设计的公司只停留在对于空调设计上面不懂得如何进行自动化控制,又有很多的自动化控制的公司不懂得如何设计空调。我国的这种现象就导致暖通空调的自动化现象越难发展,两个方面的企业最后就会放弃发展进行随意的融合研究,是暖通空调自动化技术的结合停滞不前。

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。

3控制的方式

3.1DDC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。DDC控制器调节温度是和初始设置的数值呈现正相关的关系,与此同时,初始设置的数值和系统动作调节之间的关系也是呈正相关的。所以在确定装置控制力时可以利用系统规模大小,但控制系统具有的规模大小需要和所控系统规模相匹配,如果不匹配就会对系统运行产生一定程度的不良影响。所以在选择控制系统的过程中,工作人员不应当大意,需要和所控参数及相关的控制规模相结合,进而作出选择。这样不但可以保证装置能够稳定运行还可以在一定程度上降低能耗。

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3.2PLC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在暖通空调系统内自动控制的运用和发展

4.1暖通空调自控系统中神经网络控制的应用

神经网络控制系统包括下述几个方面的内容:1)风机盘管热水系统。与传统的PID系统相比,神经网络控制系统具有更强的水温控制能力,这就意味着神经网络控制系统能够对控制能源的消耗问题给予准确的预测,这样不仅可以达到节能减排的目的,而且还可以实现对环境的保护。2)在暖通空调控制过程中,应用神经网络控制系统可以实现对系统整体运行状态与周边环境条件进行有效控制,从而实现对整个设备更精准有效的控制,在此技术上对于设备的控制也能够更加科学合理,从而提供良好的节能效果。

4.2流程自动控制的应用

自动化控制系统主要是依附在自动控制技术上,它主要是由传感器,执行机构,调节器和调节机构组成的。在调节参数的过程中,虽然参数会在调节的前后存在明显变化,但是仍然没有办法与实际的参数相一致,这一问题的出现主要是由于偏差的存在,但是自动化控制可以给定数值结合起来进行调解,让新参数值能够达到要求。具体的流程包括:设置传感器时需要在调控对象的附近进行,它的作用主要是占用系统运行的状态,分析发出的信号,如果存在了异常现象,就会利用变送器转变为和调节器相一致的信号,并将其传到调节器。与此同时,对给定设计值进行设置,对两种信号进行对比,如果相差的比较大,调节器这时就可以下达指令,之后执行机构会马上进行调整,进而把两者间的偏差能够控制在规定的范围之间。

4.3在暖通空调自动系统中模糊控制的应用

在暖通自动控制系统中,模糊控制就是指对房间温度进行模糊感知和预测,通过对人体温感的研究做到方针对比,从而完成整个系统的控制和管理。在模糊控制暖通空调自动系统中,控制器能够实现较好的完整的运行回路,在运行实验中也能够保障较好的稳定性。例如,大型客运站中央空调系统涉及到了三个控制系统,他们均是在模糊控制的基础上建立起来的暖通空调控制系统,这种新型的控制管理系统相比于传统的PID控制系统能够提供更好的节能管理,包括更稳定的运行。事实上,PID控制系统的操作原理较为简单,一旦出现问题能够实现快速的维修工作,PID控制系统也具有较为广泛的应用范围。但是这一系统运行不算稳定,整体的运行效率也比较低。而基于模糊控制下的暖通空调管理系统性能更好,具有适用范围广的特点,并且模糊控制系统并不需要建立被控对象的模型。但是模糊控制系统对环境的适应能力比较差,不能完全实现对温感的探测感知,并且也需要对控制参数进行提前的设置。

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。

参考文献

[1]蒋奥.暖通空调设备的运行管理与维护[J].建材与装饰,2018(09):62-63.

[2]王蕾.我国暖通空调自动控制系统的现状与发展[J].江西建材,2018(04):82-83.

[3]杜婷婷.高层建筑暖通空调设计要点分析[J].绿色环保建材,2017(12):78.

论文作者:欧建华

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期

论文发表时间:2019/7/10

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