暖通空调自动控制系统的现状与发展

王博

摘 要：随着科学技术的快速发展，自动控制系统在暖通空调中的应用已经成为必然，是暖通空调实现能源节约、提高系统利用效率、降低系统维护成本及提高人体舒适性的必然发展趋势。本文主要针对当前暖通空调自动控制系统的现状进行分析，在此基础上对暖通空调自动控制系统的发展进行研究。

关键词：自动控制系统 暖通空调 现状 发展

暖通空调的主要工作原理是采用制冷方式，将水蒸气与冷水作为温度传播的媒介，实现区域空间内的制冷服务。暖通空调组成中，主要包含自动控制系统、冷量源及冷气用户三个部分。由于暖通空调主要针对制冷源进行利用，因此在国北方寒冷地区应用较多。由于我国大部分地区在自动控制系统控制策略方面还未有效制定，所以暖通空调供冷的稳定性相对较低，无法发挥出暖通空调的优势。本文主要针对当前暖通空调自动控制系统的现状分析，并对其发展进行研究。

1、暖通空调自动控制系统现状

对于暖通系统组成中，主要包含两大部分，直接系统与间接系统。人们日常供暖中主要应用的是间接使用系统，对间接使用系统而言，网络系统构成也是不同的，因此冷气循环网络也存在一定差异。暖通空调自动控制系统主要特征包含以下几个方面：首先，由于系统网络中的用户并非独立的，所以冷气供应的方式采用集中供冷方式，自动控制系统连接性特点也比较强，耦合能力较强；其次，受之前建筑冷气量惯性的影响，系统设备在传递与输送冷气量时存在滞后情况，因此也就导致了暖通空调自动控制系统存在冷气滞后的特性；第三，在提供冷气的时候，暖通空调说外界不同压力的影响，造成自动控制系统在冷气供应时，具有时变性特点；最后，暖通空调自动控制系统线性特征相对较弱。

2、暖通空调自动控制系统的发展

2.1控制策略

在调节与控制暖通空调供冷形式时，通常先调节自动控制系统，使供冷气效果在自动控制系统的控制下，实现均匀、平稳的控制，调节好自动控制系统以后，就不能进行变动了。暖通空调供冷气的过程中，用户根据自身对冷气量的需求进行设定，系统可调节冷气量的供应，根据完结的温度，对作为媒介的蒸汽和水的溫度进行调节，随着室外温度的变化对一次网的流量进行调节。为了保证冷气供应时的均匀性与稳定性，间接式供冷气系统的应用不可缺少，补偿法是当前采用的主要调节方法，该方法主要是对冷气量源的燃烧进行调节，属于全方位的流量调节方法，目前在欧美国家中应用较多，对冷气供应过程中存在的供应不稳定、不均匀情况可有效改善。但是，该方法应用中，为了确保应用的有效性，通常会与传感器配合使用，导致投入资金量增加。在手动调节暖通空调自动控制系统时，可采用阻力系数方法、预定计划方法进行，在自动控制系统调节比较麻烦时，或者是计算流程比较复杂时，上述两种方法的应用效果较好。通过模拟阻力方法及分析方法，对自动控制系统供冷气原理进行模拟分析，但在数学模型构建中，准确性相对较低，对自动化控制系统的控制效果难以准确模拟。因此，在当前实际情况下，我国在暖通空调自动控制系统设计中，对自动控制系统的控制主要采用的是温度调节方法，该方法控制效果较好，在间接式供冷方式中比较适用，通过调节系统温度实现对供冷气均匀性的控制。对于暖通空调而言，其冷气源与自动控制系统两个部分是互不联系的，相互独立的，自动控制系统对系统外界负荷可进行预测，一次网流量通过冷气源控制，保证了二次网调节后温度与室外温度的一致，保证了供冷气的均匀性。

2.2常规控制策略

间接暖通空调，通常按照识别出的供冷气特点，对参数进行描述，然后测量二次网温度，通过中央处理器运行对冷气量制定对应的目标，然后由自动控制系统见高温度调节成统一的规定的温度，这是间接暖通空调自动控制系统的调节方式。现阶段，PID控制方法是暖通空调自动控制系统控制的方法之一，该方法操作简单，兼容性较好，在多数供冷气系统中都能应用，可按照暖通空调自身特点，在运行的时候对参数进行确定。但是，该控制方法也存在一定的不足，即在供冷气的稳定性与均匀性方面相对难以实现。而且该方法在参数调节时，也相对比较繁琐，因此如果工作人员只是按照以往经验对参数进行调节，往往会出现调节后的参数并非最优结果，导致参数的精度出现差异。

2.3智能化解耦控制策略

对于暖通空调自动化控制系统而言，属于一个整体，所以耦合性特点比较强。现阶段，解耦方法控制中，闭合方法比较常用，采用多个变量进行解耦控制。就不同通路而言，在其它通路受到干扰的时候，可采用通道补偿方法进行弥补，在该思路下，在解耦时，监理内部神经网络系统，可有效的对解耦进行控制，对受到干扰的系统通路，也可利用神经网络进行补偿，进而对变量不同的自动控制系统进行调节，使之成为相同量的系统，然后再借助神经网络系统进行逆向解耦，或模糊解耦。与数学建模方法相比，智能化解耦控制策略可独立存在，并且应用的难度不大，按照供冷气情况的不同，可实现自动调节，在系统所有子系统下均能够进行调节。由此可见，整个暖通空调系统中都覆盖有神经网络，其可对整个供冷气系统的解耦实现有效的控制。

3、结语

当期，随着社会经济的发展，人们的生活水平不断提高，物质生活质量不断提高，对生活的舒适性要求也越来越高。随着居民建筑中对大型暖通空调的安装与使用，同时在诸多工业领域内，对暖通空调的应用逐渐增多，促使了暖通空调的发展。所以，对暖通空调自动控制系统进行研究具有现实意义。对于暖通空调而言，在冷气进入的过程中，由于内、外压力存在压差，压力的变化，也导致了暖通空调自动控制系统具有非线性与时变性特点，导致冷气供应出现不均匀、不稳定的情况。因此，在自动控制系统中，我国采用温度调节方法进行控制，该方法在间接供冷气方式中应用效果较好，保证了冷气供应的稳定与均匀。

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