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摘要：随着我国经济快速发展，暖通空调在人们的生产和生活中使用越来越普遍，发挥着重要功用。暖通空调系统不仅提高了人们的生活质量，更是营造了良好的居住环境。然而，在大量空调使用的过程中，出现的能耗问题、空气污染等问题也逐渐引起人们的重视。不论是对单位，或个人来说，其使用空调消耗的各种能耗几乎占总建筑能耗的50%左右。以中央空调的使用情况为例，其消耗的电能几乎占到整栋建筑电能消耗的60%左右。鉴于此，加强空调使用过程中的节能工作成为促进我国社会可持续发展的重要任务之一。下面，本文就相关方面展开论述。
关键词：自动控制，暖通空调系统，节能减排
引言
随着国家经济的迅猛发展，城市化建设的推进使得人们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。
2暖通空调自动控制系统的控制方式
2.1DDC控制
这种控制方式需要借助多种数字化技术，在正式控制中，控制装置的系数参数处于灵活可调控的状态，如此室内温度发生变化时，空调系统可利用该种方式对参数进行调整控制，使室内温度重新归于适宜，如此电能消耗会减少。控制装置对温度的调节能力与装置最初的设定值呈正相关关系，而后者大小又与系数选择呈正相关关系，所以可通过控制系数大小来提高装置的控制能力，但这会对系统的运行状态产生负面影响。相关系数大小的选择不能随意，要与室内温度变化的实际情况、室内规模要求相适应，这不仅可以保证装置运行的稳定性，还可以最大程度减少能源消耗。
2.2对室内温度的自动控制
暖通空调的主要作用之一便是温度调控。在这种自动控制系统中，相关的传感器主要为干球温度传感器，在执行自动控制流程中，会将扰量作为监控对象，在其发生变化时，传感器负责收集信号，最终调节机构会根据数值的变化来调控送风温度。
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2.3PLC控制
PLC控制在自动化控制系统中的应用最为广泛，因为这种方式最可靠，其主要通过控制程序的编制来实现逻辑控制，所以该种装置设备也被称为可编程逻辑控制器。这种装置体积小，可以安装在控制对象附近，以实现对暖通空调系统的实时监控。
3自动控制理论在暖通空调自控系统中的具体应用
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。以某客运站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神经网络控制暖通空调自控系统的应用
神经网络控制暖通空调系统，其应用领域主要有以下几个方面：首先，在风机盘管热水系统的运行过程中，该控制体系的运用，能够将水温控制在±0.056℃左右，而传统的PID控制系统，只能够将温度的精度控制在±1℃左右。鉴于此，说明神经网络预测控制系统，能够有效减小能源的消耗，达到节能的目的。其次，在运用神经网络控制暖通空调的过程中，其神经网络系统能够将空调使用环境与系统运行状况的情况反馈给控制器，使其能够有效完成对整个设备的有效控制，并在此基础上控制系统更加合理的运行，具有良好的节能效果。
3.3基于遗传算法的暖空调自控系统的应用
遗传算法最早出现在上个世纪60年代，是美国的Holland教授提出的，其通过对数学模型的深入研究，最终发现了利用空间搜索功能进行随机搜索的运行系统。在进行空调系统的设计过程中，将遗传算法的相关理论逐渐引入到传统的PID控制系统中，并在试验过程中发现，这种方式比传统的PID控制系统具有更好的使用效果。同时，通过将遗传算法与模糊控制系统相结合，制造了变频空调自动控制系统，进而促进了相关领域的科技发展。
3.4暖通空调自控系统与常见控制方法的结合
事实上，由于暖通空调系统运行过程中会涉及到大量的参数及非线性关系，使得其系统本身的自动化控制比较难以操作。基于此，相关领域的专业人员在不断的研究下，研发出以下几种控制方法：首先，可以将传统的PID控制系统与模糊控制系统相结合，并完成其测试工作。测试后发现，这种方式能够控制的更加精准。其次，可以将传统的PID控制系统与神经网络相结合，从而完成对相关参数的有效控制。
4自动控制在暖通空调系统中的应用前景
随着暖通空调控制系统的功能越来越完善，其设计也必将更加复杂，系统中相关模型建立的难度也将会逐渐提高。若只采用传统的PID控制技术，将难以满足其实际功能的需要。因此，能够进行具体控制的模糊控制理论与神经网络控制体系，具有更大的发展空间。同时，传统暖通空调控制系统的运行过程中，通常会伴随能耗大、滞后性及多变量等方面的问题。而通过模糊控制与神经网络控制系统，则能够有效解决上述问题。不过，在运用模糊技术进行空调控制的过程中，由于相关参数是提前设计好的，没有考虑到实际使用中的环境因素等方面，因而在其应用过程中也存在一些缺陷。基于上述情况，相关部分的研究还应进一步深入。
结语
暖通空调系统自动化控制相关技术和设备的发展方兴未艾，相关的控制技术和设备的优势还未得到深度挖掘。要加大对此的研发力度，以使暖通空调的自动化程度更高，使自动化系统的调控功能更加简单有效。
参考文献
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论文作者:黎阳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/8
标签：空调系统论文; 控制系统论文; 暖通论文; 暖通空调论文; 系统论文; 神经网络论文; 节能论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;