周攀登
广东中新节能环保有限公司
摘要：随着科技的不断发展，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，如今自动控制在暖通空调系统中的应用水平有待于进一步提高，把智能自动控制技术应用在暖通行业类可以更加精确的对空调系统进行控制。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，使暖通空调自动化控制具有更高的性能。
关键词：自动控制；暖通空调系统；应用
引言
暖通空调系统在为建筑提供良好舒适的环境的同时，也耗费了巨大的能源。以商业建筑中央空调为例，一般认为其能耗占到了建筑总能耗的40%～60%，而整个建筑的能耗则占到了全社会总能耗的27.5%。我国的能源利用效率较低，加强节能工作和可持续发展已成为我国经济结构转型的主要目标之一，在暖通空调行业开展节能降耗已成为我国节能减排的重要组成部分。
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，旨在提高暖通空调系统的舒适性和高能效。随着社会各界对于节能减排这一理念的认同，国内大部分空调系统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，在空调系统运行阶段，借助控制器来调节变频器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。
2自动控制在暖通空调系统中应用的主要特征
目前，相关领域对自动化控制研究的相关理论正不断完善，我国空调自动化控制方面也取得了一些比较瞩目的成绩，但很多技术层面仍需进一步探索。关于自动控制在暖通空调系统中应用的相关研究，主要分为三个阶段：首先，在上个世纪八十年代，中央空调的控制系统，只是简单的开关控制；换言之，就是利用压力继电器或热继电器，完成对设备的启停控制。其次，随着工业技术的不断发展，开始使用PID控制器，或是在此基础上的改造控制设备，而几乎84%的空调控制系统，都是通过单纯地操作PID控制器来完成的。最后，发展到当前阶段，智能控制、自动化控制的相关理论开始在暖通空调系统中国得以应用。
3自动控制理论在HVAC的应用
3.1模糊控制暖通空调自控系统的应用
模糊控制的暖通空调系统，主要是通过对房间温度的变化规律进行感知，通过仿真对比，完成整个系统的控制操作。在该系统的控制过程中，其控制器具有良好的运行效果，各项性能在系统实际运行中也比较稳定。以某医院的中央空调系统为例，该中央空调主要有三个控制系统，都是基于模糊控制的暖通空调控制系统，相对过去几年使用的PID控制系统，该系统的运行更加稳定，且各方面具有更好的节能效果。
3.2在暖通空调自控系统中基于遗传算法的运用
遗传算法并不是新兴的研究方向，事实上，早在20世纪60年代美国就开始使用了遗传算法，其一般是通过对数学模型的分析和研究来构建一套借助空间搜索来达到随机搜索的一种运行模式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在初期空调系统设计阶段，遗传算法就开始被慢慢的引入到PID管理系统中，并且运行过程中，发现与传统的PID系统相比，遗传算法具有更高的应用价值，遗传算法不需要依赖数学模型，具有非常强的信息搜索能力，与模糊控制进行结合能够实现对空调系统的变频控制，从而促进了相关领域的技术发展，从其他思路实现了对能源的节约。
3.3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，医院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。
3.4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。除此之外，在运行过程中，传统暖通空调控制系统虽然能够做到对空调耗能的控制，但是也伴随着能耗大和多变量等问题，此时可以借助神经网络系统或模糊控制系统使上述问题得到有效解决。当前的研究还需要一定的深入研究，从而真正实现高效的节能控制。
结语
综上所述，自控系统在暖通空调系统中具有十分良好的应用前景，随着科技水平的不断进步，自控系统在暖通空调系统中的应用水平将会逐渐提高。实践证明，智能控制与传统控制方式结合的前提下，暖通空调系统将会具有更高的应用水平。希望在相关人员的共同努力下，各技术能够更加有效的结合，进一步提高暖通空调的使用性能，促进相关产业的发展，为我国经济社会的健康发展奠定良好的基矗
参考文献
[1]刘秋琼，李志生.自动控制在暖通空调系统中的发展与应用[J].建筑节能，2017，45（07）：104-107.
[2]左鑫，魏星.探究节能环保技术在暖通空调系统中的应用[J].建筑设计管理，2017，34（06）：101-103.
[3]罗伟.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计中的实践分析[J].江西建材，2017，34（03）：31-32.
[4]刘秋琼，李志生．自动控制在暖通空调系统中的发展与应用［J］．建筑节能，2017(7):104-107．
[5]翟虹杰．探讨自动控制在暖通空调系统中的发展与应用［J］．中国科技投资，2017(31):316．
论文作者:周攀登
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/27
标签：空调系统论文; 暖通论文; 控制系统论文; 自动控制论文; 系统论文; 暖通空调论文; 模糊论文; 《中国西部科技》2019年第23期论文;