我國暖通空調自動控制系統的現狀與發展分析

2023-01-03 02:09:03 字數 3382 閱讀 9405

摘要:隨著當今社會的不斷進步,空調的傳統控制系統已經無法滿足人們的需求,自控系統與傳統控制系統的結合在所難免。在暖通空調系統管控過程中,如果能有效應用自動控制技術,則可改善系統的執行品質,對降低執行能耗、管控勞動強度具有非常重要的作用,自動化控制技術的應用可實現節能、提高控制效率等目的,因此,其在暖通空調系統中的應用前景非常廣闊。

本文對暖通空調系統特點進行了概述,並在此基礎上,對暖通空調系統中的自動控制技術應用進行了分析。

關鍵詞:暖通空調;自動控制系統;現狀與發展

引言我國暖通空調自動控制系統經歷的四個發展階段,指出暖通空調設計人員在自動控制系統設計中的地位非常重要。暖通空調自控系統的普及,不僅為人們提供了便利,而且還節約了很多資源,但是暖通空調自控系統因為發展的時間比較短,技術相對來說還不是十分的完善,目前空調自動控制系統的實施與實際運**況並不盡如人意,很多任務程沒有達到設計所期望的效果,在一些方面還存在著一定的問題,從而制約了其發展速度,因此本文就該問題進行分析和**,提出了相關的建議和對策,展望了暖通空調自動控制系統的發展。

1 暖通空調自動控制系統的特點

首先, 暖通空調系統相互耦合、構成複雜, 由冷熱源、房間冷熱末端、冷熱量輸配三大子系統構成, 任何乙個子系統都包含著多個子子系統。暖通空調系統涉及每乙個子系統之間的相互耦合和關聯, 很難求解。其次,暖通空調系統有很多種形式,難以選擇。

為實現相同的控制空氣環境的目標,通常會選擇多種形式的空調系統,如大型公共建築暖通空調系統的選擇困難具體體現在要綜合評價造價、適應性、執行能耗等多個因素, 才能合理判斷大型公共建築採用暖通空調系統的形式。第三, 暖通空調系統的設計影響因素多樣多變, 包括氣象條件、建築內部熱擾、建築圍護結構的熱工特性、建築內外部空間形狀、建築使用需求等,它們大多數都擁有動態性特徵,尤其是建築圍護結構傳熱過程、建築使用規律、氣象引數等。作為暖通空調系統設計師,有必要重點考慮低碳節能的社會大背景, 改變以往輕節能、重功能的設計理念,樹立以節能為基礎的新的設計理念, 並掌握動態分析工具,找尋具體有效的節能優化措施,以設計出更多低能耗、高能效的暖通空調系統, 為建築節能做貢獻。

2 暖通空調自控系統的現狀與原因

2.1專業能力有限

暖通空調的設計人員在設計空調的過程中,需要足夠了解有關自控系統的知識,才能將自控系統很好的與暖通空調相結合。但是對於暖通空調的整個系統來說,暖通空調的設計和自控系統的設計分屬於兩個專業,雖然都有所涉及,但是對彼此的技術了解並不是十分的透徹,因此阻礙了其發展。

2.2目前相關的市場環境

通過對暖通空調相關市場的壞境進行評估,我們可以看出,有些生產單位更加看重投標方網路速度、產品功能等一系列硬體設施的水平,忽略了市場與整個工程專案之間的配合。這會導致一些建設單位為了追求低**而忽略了承包商的實力,從而影響整個暖通空調的安全。

2.3專業知識相對匱乏

部分技術人員在對暖通空調進行設計的過程中,基本只是側重考慮如何保護室內環境的質量,將冬夏兩季作為考慮的重點,對其他兩個季節的使用情況有所忽略。有相關調查顯示部分設計人員因為無法全面考慮暖通空調的使用情況,導致自控系統在設計的時候,與控制系統的要求有所差異,影響整個自控系統的正常使用。而另一部分設計人員則是誇大了自控系統的能力,盲目依賴於自控系統,導致設計時失去了原本的合理性。

3 暖通空調自動控制系統的發展

3.1自動控制系統的控制策略

在對暖通空調的供冷氣形式進行調節和控制的時候,一般先對自動控制系統進行調節,使自動控制系統可以實現平穩而均勻的供冷氣效果,調節供冷氣系統的閥門,實現對一次網供冷氣的調節,在調節好以後就不要再使之發生變動了。在暖通空調進行供冷氣的時候,按照使用者的對冷氣量的需求程度進行冷氣量**的調節,作為媒介的水和蒸汽的溫度調節要根據完結的溫度進行調節,一次網的流量調節也要隨著室外溫度的變化而調節。

3.2自動控制系統的智慧型化解耦控制策略分析

自動控制系統是乙個統一的整體, 因此其具有很強的耦合性特點,現在,對解耦方法的控制一般是採用閉合的方法, 運用多個變數來控制。對於不同的通路來說,可以運用通道補償的方法來彌補其他通路受到干擾的問題,根據這樣的思路,建立系統內部的神經網路可以實現對解耦的有效控制,運用神經網路對受到干擾的系統通路進行補償,將不同變數的自動控制系統調節成相同量的系統,運用神經網路進行逆向的解耦,也可以進行模糊解耦方法的設計。智慧型化的解耦控制策略可以獨立於數學建模,其難度不大,有可以根據供冷氣情況的不同,進行自動的調節,能夠在系統的任何子系統下進行調節,神經網路是覆蓋整個暖通空調的,其能實現對整個供冷氣系統的解耦控制。

3.3自動控制系統常規控制策略

對於間接的暖通空調,對其自動控制系統進行調節所採用的方式一般是按照識別出的供冷氣特點,對其引數進行準確的描述,然後對二次網的溫度進行多次測量,運用**處理器對冷氣量定出乙個統一的目標,自動控制系統的控制系統將溫度統一調節成規定的溫度。現在,暖通空調在進行自動控制系統控制的時候還是多採用pid進行控制的,這種方法操作起來不複雜,而且對大多數供冷氣系統都是相容的,在運用的時候可以根據暖通空調自身的特點進行引數的確定,但是,pid控制方法具有其自身的缺點,其很難實現供冷氣的均勻性和穩定性。

4 暖通空調的自控系統的發展趨勢

4.1完善暖通空調自控系統的分工與協同

關於自控系統發展的方向是以大系統還是小系統,一直以來是人們關注的話題。大系統管理能力好、通用性強、利於系統的整體優化,而小系統靈活性好、具有較強的針對性。根據這幾年來的情況我們可以發現,很多有實力並且使用大系統的承包商,都開始更加有針對性的對自控系統進行設計。

很多以小系統為主的承包商也開始設計通用性強、利於整體優化的系統。所以大系統和小系統並不是互相排斥的兩個方面,在未來的發展中我們應該將兩個系統各自的優點進行融合。

4.2人們對暖通空調功能的要求促進自控系統的發展

暖通空調設計最主要的目的就是滿足人們日常生活的要求,並且暖通空調的能耗量特別大,但是當今社會能源形式壓力大、環境問題突出,人們越來越關注能源消耗問題。所以,企業在未來的發展中,一方面結合消費者對暖通空調功能的需求,在系統等多個方面進行改進,實現空調的多樣化。另一方面會改進空調的耗能問題,積極利用可再生能源或者乾淨能源,從而保護環境、節能減排。

結束語現在,隨著人們生活水平的提高,人們越來越追求生活的舒適性,暖通空調被應用到居民的建築中,而且,很多任務業領域也需要大量的冷氣能,暖通空調應運而生,因此,對暖通空調自動控制系統控制策略進行**是很有必要的。暖通空調進行供冷氣的時候,由於系統外界存在不同的壓力,其壓力差是在變化的,導致其具有時變性和非線性的特點,我國主要採用的是溫度調節的方法對自動控制系統進行有效地控制,這種方法適用於間接的供冷氣方式,通過對系統的溫度進行調節從而實現供冷氣的均勻性。

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