浅谈暖通空调优化控制技术分析

付玉龙

摘 要：暖通空调是建筑的一个重要组成部分，在现代人们的家居生活中地位越来越突出，但目前我国暖通空调控制技术还存在能源浪费和空调环境质量低的问题，如何对暖通空调优化控制技术进行改进，推动能源的可持续发展是一个必须思考的问题。本文主要从暖通空调存在的问题出发，探究其产生的原因，并介绍暖通空调控制系统的设计以及如何发展暖通空调优化控制技术。

关键词：暖通空调；优化技术；优化发展

随着我国经济的不断发展，城市化进程不断加快，城市化水平不断提高，人们的生活也在发生翻天覆地的变化。人民生活水平不断提高的同时，对室内环境质量的要求也逐步提高，舒适、洁净的室内环境越来越被人们所追求。因此，集采暖、通风、空气调节三方面于一体的暖通空调在人们的生活中越来越收到关注。在这样的情况下，我国的暖通空调控制技术有了一定程度的提升，但使用效率低、能源浪费大，受室内外环境影响大等问题依然存在。此外，由于我国能源环境日益紧张以及可持续发展计划的发展战略，怎样提升暖通空调系统的利用效率，减少能源消耗，降低室内外环境的不良影响，打造舒适的室内环境是每一个工程师都应该思考的问题。加强暖通空调优化控制技术是提高暖通空调运行质量的一个重要手段。

一、暖通空调控制技术存在的不足

（一）能源消耗大，资源浪费

随着人们对室内环境质量要求的不断提高，暖通空调在建筑中的使用范围越来越大，在有些大型建筑中，中央空调的使用频率很高，其能耗甚至可以达到整栋建筑能耗的一半还多。此外，由于我国的暖通空调设计的标准选择的是客户的最大需求，在运行过程中会长期处于低负荷的工作状态，不仅拉低了整体的运行效率，也造成了浪费。究其原因，则是多方面的。有各种系统在负荷条件变化状态下控制效果减弱而造成的能源损失；也有空气处理技术上存在的速度慢、时间长等问题导致的系统内部不稳定造成的能源浪费；还有暖通空调本身存在的各种缺陷，例如时变性、大惯性、大滞后性等带来的影响也会造成能源的浪费。如何在打造舒适、洁净的家居环境的同时优化暖通空调的使用状况，提高使用效率，降低能源消耗、减少能源损失是目前仍需解决的问题。

（二）空调环境质量低

当前暖通空调带来的效果并不如预期的好，有调查显示很多人都对空调环境的满意程度都不高，这可能是由于暖通空调打造的空调环境质量并没有达到人们的预期，仍然存在一些问题。在中央空调的使用过程中，由于空调设备长期在大流量小温差的环境下运行，再加上季节转换等因素的影响，空调系统的运行效率会变低，于是采暖、通风及空气调节的效果就会遭到减弱，导致空调环境质量不高。除此之外，有些大楼还存在这二氧化碳和甲醛超标，以及湿度过大，温度过低或过高的现象，这不仅大大减弱了大楼的舒适度，对大楼中人们的健康状况，工作效率等也是一大威胁。造成这种状况的原因，一方面是因为人们环保意识加强导致暖通空调的设置的改变形成的不良影响。另一方面则是暖通空调采用的定点运行控制方式，使得暖通空调受室内外环境的影响大，导致空调系统工作效率低下，暖通空调运行效果不理想。

二、暖通空调控制系统的设计及优化

我国暖通空调的控制系统的设计到目前为止依然存在不少问题，因此才导致了暖通空调运行过程用的缺陷。当前的暖通空调还存在着较强的时变性和非线性以及大惯性和滞后性等特性，这让暖通空调想要实现好的控制效果的同时减轻能源消耗等问题的任务依然艰巨。如何处理中间的技术难题，实现暖通空调控制系统的优化，目前主要可以从以下几分面进行考虑。

（一）广义预测控制结构优化

合理的温度值是实现暖通空调控制系统设计优化的关键，只有掌握客户所需的最佳温度值，合理的设定房间温度，才能保障空调系统快速而准确的把温度调节到设定好的温度值上，减少室内外温度变化对空调系统的影响，降低能源消耗。我国目前主要使用的是由三部分组成的RBF模糊神经网络空调广义预测控制体系，想要实现更准确的预测，就必须通过对运行中控制变量的研究，估计空调的输出，从系统控制输出的准确值入手，设计合理的暖通空调控制方案，修正RBF模糊神经网，用神经网络的学习能力解决运行环境对变化对暖通空调设备控制造成的影响。

（二）控制器在线滚动优化

滚动优化就是利用模型预测正确信息，为制定科学有效的控制系统提供基础。主要包括数学模型的使用和优化，以及利用模型的辨识度三个环节，此三者结合滚动优化，找出科学规范的暖通空调控制规律，考虑优化计算量的变量，从而实现对暖通空调控制器的优化。

（三）暖通空调的广义预测反馈校正

暖通空调的优化必须从实际情况出发，尊重客观事实。滚动优化的预测方式由于受多种因素的影响，在运行过程中可能出现与实际处理单元不一致的状况，所以要采取一些其他的预测方式来填补预测模型的不足。有多种方法可被采用，但都要做好误差监测，及时修正监测中出现的问题，把误差控制在预期值范围内。

三、暖通空调控制技术的发展趋势

（一）寻找并设定最佳设定值

暖通空调系统大多采用的都是定点的工作方式，但这种方式依然不能使暖通空调在不同的环境中达到最佳运行条件。寻找暖通设备的最佳设定值，是提升空调系统运行状况的有效途径。用最低的能耗标准作为寻找暖通空调设备最佳设定值的指标是实现暖通空调系统优化的重要途径。

（二）提高现代技术的运用程度

暖通空调控制技术也应该要与时俱进，把现代技术运用进去，提高运行效率。主要应该包括两个方面的内容，一个是提高暖通空调控制技术的自动化水平，另一个是提高网络技术的使用。提高自动化水平对暖通空调在复杂环境下的自动学习能力的实现有积极作用，达成最佳控制状态。网络技术的运用则可以实现企业间的数据分享和信息交流，符合暖通空调控制系统的发展方向。

四、结语

暖通空调是建筑的一个重要组成部分，在提高人们的室内居住环境质量方面有着重要作用，虽然暖通空调控制技术仍然存在一些问题，但总体发展趋势是好的。要不断对控制技术进行改进，寻找科学准确的数据，实现对暖通空调系统的最终优化。

参考文献：

[1]王文广.暖通空调优化控制系统设计[J].中国高新技术企业，2011，13（3）：61-62.

[2]易泗滨.暖通空调变工况点优化控制及能量管理研究现状及发展方向探讨[J].江西建材，2011，3（11）：8-9.