多联机空调系统控制技术发展现状与未来趋势探究

张娅楠 郭琳琳

【摘要】本文分析了多聯机空调系统的状况，提出了影响多联机技术发展的关键技术问题，对国内外多联机优化控制与建模方面的研究成果进行了详细地分析。根据目前多联机系统在建模、优化及控制方面的状况以及发展趋势进行了展望。

【关键词】多联机；空调系统控制技术；发展现状；未来趋势；探究

有数据显示，如今的办公室、公共设施甚至大型的商场中，空调的耗能是各个区域总体耗能的40%～60%。从近几年全国的空调耗能指数调查分析，空调耗能占全国电力耗能的15%。由我国近几年与世界能源紧张的趋势，以及加速恶化的自然环境，可以看出空调技术的节能对我国的发展有极其重要的意义。因此节能与环保已经成为我国当前社会生产与生活过程中的两大主体。笔者就多联机空调系统控制技术发展的发展现状展开论述，并且对未来的发展趋势进行了展望。

一、多联机技术发展的关键技术问题

对目前多联机空调系统进行分析，主要包括的关键技术有：（1）变频容量压缩技术。其能够随着变频技术与变容压缩技术的发展而得到更进一步的发展，只是目前看来这方面的技术已经趋于成熟，想要对其进行改进的话，没有太大的余地。分析变频技术发展趋势，其发展较早，但是技术发展的实践并不是很长，主要跟压缩机技术发展有一定的关系。（2）冷媒R410a多联机应用技术的传热性能好，使用过程中压力损失小，而且滑移温度也不高等一系列特点。具体来说在实际的使用过程中制冷剂发生泄漏，导致成分的变化对冷媒多联机性能的维修基本上不会产生影响，直接可以加R410a来补充制冷剂，使用R410a制冷剂提高空调系统内部压力，增加设备成本以及安全的要求，只是如果采用R410a的话，会产生更高的热效率，不过环保性能较高，这将会在多联机系统中的应用越来越广泛。（3）多联机空调系统的控制模块主要有冷媒分流控制、压缩机能量控制以及室内机风扇电机控制等等。如果想要使其达到节能及优化的效果，仅仅采用单一的分模块控制是很难实现的，对于控制整个现实系统，可以使用多变量控制技术来得以实现，对节能与各部分之间的协调有一定的促进作用。也只有这类技术才能实现多联机系统的最佳匹配，是实现多联机节能和运行优化的重点。

二.多联机建模与优化控制方面的研究

国内外主要在建模和控制方面研究空调系统，优化与控制最为基础的工作就是建模，而制冷系统主要是通过实验辨识法与物理建模方法相结合的综合方法来实现的。其如果用时间来做区分的话，就可以分为动态与静态模型。按照控制角度不同可以将其分为物理模型与控制模型。为了便于研究，应该注重对整体性能与局部模型影响的研究。在系统冷凝器转换模型中，陈红和何祖使用分布式参数的方法，通过模型仿真研究了空调系统冷凝器。Chasik park，sunni lee对制冷剂流过螺旋毛细管过程进行了研究，分析了实验与建模来得出螺旋因素的影响，使实验关联式建立得更加确切，以此得出的制冷剂流速的参数更加准确。PiotrA Domanski以及David Yashar基于翅管冷凝器换热模型，总结出用于使用翅管冷凝器换热器设计的一种智能系统，这样能够使换热能力通过线路设计达到最大化。这种系统一般由于冷凝器平板厚度的约束和操作条件的限制，只能通过找到最大的冷凝器治冷凝剂线路。虽然此冷凝剂是通过研究单个蒸发器而得出结论的，但是对于整个蒸发器领域的研究为优化练级系统运行打下了良好的基础，并且部分成果能够用于多联机优化。

三、多联机优化控制的发展趋势

由于越来越多的人开始重视环保与节能，为了使多联机实现优化运行与系统节能，必须进一步研究软硬件系统和优化控制方法。第一步，在预测技术和多变量的基础上，要想使总体职能的控制方法得到进一步发展，必须充分考虑经济性与舒适性。以前对于控制多联机整体方法不足，在控制过程中只考虑控制过程是否可行，并不过多追求怎样才能使控制运行进行优化，尤其是在不同的环境条件下，不同的舒适度条件下的优化设计研究。Jung和Michael对湿热环境条件下空调系统怎样优化进行了研究，从研究过结果中得出，虽说在研究空调器湿性能的过程中涉及到多方面的设计和分析，但是其在节能优化运行和设计、性能等方面还有很多欠缺之处，因此必须加强这方面的研究，进一步使这方面的研究更加细化。另一方面，研究的同时结合机理与数据对精确的模型进行研究是近年来一个重要的发展趋势。在支持向量机、神经网络的基础上驱动建模方法，和在系统能量物性原理基础上建模会广泛用于多联机系统的每个模块，使之获取更加实时、更加精确的系统模型。然后，把握好优化控制的发展方向，充分考虑系统的环境变化，在满足动态优化的实时控制基础上会使多联机空调更加趋于经济实用型。最后一点，由于控制方式的以及优化方式的繁琐性，如果对计算量以及存储量等精度方面进行简单处理，将满足不了日益增高的性能要求，因此一定要慎重处理。

三、结语

笔者分析了多联机空调系统的状况，分别提出了几个对多联机技术发展具有一定影响的关键技术问题，并就国内外多联机优化控制与建模方面的研究成果进行了详细分析，展望了其未来的发展趋势，分析了多联机在优化与控制方面的发展趋势，以及建模的发展前景，并且指出，多联机在优化控制方面会随着新一代科技的发展与未来节能技术的要求而对其技术进行进一步提高。

参考文献

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