空调控制范文

时间:2023-03-28 21:45:06

导语:如何才能写好一篇空调控制,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

空调控制

篇1

关键词:调试程序;调试阶段;费用收取

Abstract: this paper points out that the air conditioning debugging are divided into five stages: the design, the run the test, at the beginning of the season, and debugging, personnel training, and for each stage should be the work is also analyzed. Key of the variable flow system commissioning test project to give explanation, and finally introduced in the air conditioning control system commissioning, the collection of the cost.

Keywords: debug program; Commissioning phase; charges

中图分类号:TB657.2文献标识码: A 文章编号:

随着当今科技日新月异的发展,自控技术也迅速得到发展,在空调系统中越来越多的使用着很多先进的控制技术,这样可以节省大量的人力资源,实现节能运行,从而境地运行的费用。目前的自动控制技术不但可以实现设备的开关和监测,而且可以根据具体的干扰因素进行自主调节。但是目前在运行中存在着一些问题,这些问题导致达不到预期想要的运行效果,其原因除了来自设计方面的之外,就是空调控制系统的调试可能除了一定的问题。如果调试者没有准确理解设计者的设计意图,光是凭着自己的经验进行调节的话,就很有可能会对空调控制系统的运行造成一定的影响,尤其是我国空调系统和控制系统通常不是一个公司设计的,就更加麻烦。空调控制系统的选择和调试都很重要,而人们却往往会忽视调试的过程。调试的效果和系统运行有着密切的关系,如果调试问题没有解决好,导致使用者可能会对自动控制系统的可靠性产生怀疑,这样就不利于在空调调试系统中使用新技术。本文针对国内的实际情况,依据国外的经验探讨调试程序,并重点对变流量系统的测试进行说明。

变流量系统

该系统是通过在设备末端加设电动二通阀,由室内温度控制器调节其的开启对通过盘管的流量进行自主调节,使得室内温度的波动在所允许的范围之内。通过在水泵上加设变频器进行调速来实现系统流量的变化,但阀门开启度的变化不能完全保证变化的流量再分配时能够按照要求进行,因此必须设计相应如图1所示的控制系统。

图1变流量空调系统示意图

在变流量系统当中,控制系统主要要解决三个平衡问题,即:平衡系统输配侧环路、平衡系统冷源侧环路以及平衡控制回路。

如果合理并完整地进行温度自动控制调试,设计意图中的预期功能可能被破坏,达不到

本能带来的节能效果和舒适程度。如果忽视任何小细节,都有可能使其达不到最佳的运行状况。反之,完整的控制功能调试,能发现空调系统和控制系统中可能存在的一些会对其运行造成影响的问题。可见控制系统和它的调试时空调系统中十分关键的环节,有着相当重要的低位。

控制系统调试程序

控制系统的调试需要测试所用的运行模式,它是很系统的工程。在确定设备、管道及仪器都安装正确的前提下,然后使用相应设备对系统功能及运行进行测试。

2.1设计阶段的系统调试

以前,很多人认为应该从系统设备安装完成之后才进行系统调试。但随着科技的不断发展,系统功能也越来越复杂,将各种技术进行交叉,在设备安装完成后,往往不能解决发现的问题,所以系统的调试阶段应该从设计时开始。使得在设计时的控制系统能满足应用的要求,才能保证控制系统实现各阶段运行的不同功能。

空调控制一般涉及到的环节有:冷热水系统控制、最优启闭控制、变频系统控制、节能控制;水泵控制、空气质量控制及风机控制等。

在变流量控制系统中,除了上述的通常环节之外,控制的顺序非常重要。调试者先要提交设计好的控制系统运行顺序,然后再提交系统测试的步骤和相应措施,其步骤包括调试人和手段,这样就可以调试所用的运行模式。

随着人的见识不断提高,人们对控制系统方面的知识了解的越来越多,这样一来,他们就可能对设计者提出自控系统所需要达到的水平,所以在设计时,就应该让调试人员参与进来,这样就为以后的运行管理奠定了一定的基础。

2.2初步测试阶段的系统调试

当设备就位后,就可以进行初步调试。在设备启用运行之前,必须做以下准备工作,即包括:设备的位置是否符合要求;测量仪器是否按照要求进行了安装;确定排水管道通畅;管道的支架是否安装牢固;正确安装控制设备;确保管道系统完善以及轴承部件的状况两毫米。

2.3系统的功能测试和运行调试

功能测试也就是对设备自身运转进行的调试。对整个系统在各种可能运行的情况下,对设备的转速进行调试。还要对BAS参数体统的参数设置进行检查,其中包括时间延迟和反时间等。

在功能测试之后进行运行调试,它是对所有组成系统的设备所进行的联合调试。保证如果有火警信号时,空气处理机组可以停机,并且随着室外温度的变换其能进行节能运行。在一定的范围之呢内,可以对室内的温度进行随意调节。

应该保证阀门的启闭能顺利进行。应该对所用的执行器进行检查,要保证其在全开或者全闭上时,阀门装置保持紧密,并对其校准,直到在BAS系统上找到它的编码位置为止。对关键设备要进行输出和输入信号校准。

运行测试时难度最高的,也是最耗时间的,但它是测试的关键阶段。

2.4季节调试阶段

我国大部分地方四季分明,由于季节因素,很多时候,部分机械设备得不到充分的调试。在调试计划中,应该考虑到季节的中断,要在室外温度处在最合理的温度下进行调试

2.5测试人员培训阶段

文中将人员的培训也归到调试里面。想要使得设计安装完整的设备能正确地运行,必须要有一批专业有素质的管理人员,但对我国来说,目前还是一个薄弱环节,主要存在的问题就是没有系统充分的培训。

目前的培训一般情况下都是在系统完全调试完后才进行,有的只是针对离散的系统,而没有将整个项目进行系统化。针对这些问题,应该在设计阶段就应该景象人员培训,采取一些相应能解决问题的措施。

2.6调试记录阶段

将调试记录存入档案,并长期保存。要对关键参数进行分类整理并写入最终的调试报告之中。

变流量系统的调试

由于变流量系统的节能效果良好,将会成为今后空调系统发展的一种趋势,它的节能效果是通过设定更复杂的控制系统来实现的,下面将对这种系统做特别说明。

首先,和定流量系统一样,要按照设计的流量,对变流量的系统进行管网水力平衡调试。

其次是对动态的控制进行调试。调试所要达到的效果为,保证能提供相应的控制根据系统流量的变化要求,在此过程中,还涉及到一些其它的测试盒检查,都要认真对待。

4、调试的费用

在我国,一般情况下,工程结算费用就包括系统的调试费用,不会单独列出。而伴随着社会经济的不断发展,我国与国际接轨,也逐步将调试费用单独列出,表1为现在国外调试费用的收取情况,可供参考。

表1测试费用估算表

5.结束语

本文通过分析,总结出了空调控制系统调试的基本程序。随着我国经济技术的的不断发展更新,随之也出现不同的新方法,但是空调控制系统调试的基本程序是不会改变的。针对不同的方案,可以变动具体的一些调试程序的部分措施,以便达到最终所希望的效果。空调系统的调试只是其整体测试中的一部分,但却占据着很重要的低位,相当于空调系统的“神经”和“大脑”,不管是设计方,施工方,还是购买使用者,都应该对其形成足够的认识,真正使其能实行良好的运行效果。

参考文献

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篇2

关键词:电动汽车空调;空调控制系统

1 引言

随着全球汽车保有量的急剧提高,传统内燃机汽车所带来的能源和环境污染问题日益严重,能源短缺和环境污染是21世纪汽车工业面临的两大挑战[1]。电动汽车具有零排放、对环境无任何污染、噪声低等优点,被国家越来越重视,电动汽车行业也迎来飞速的发展。为了提供一个舒适的驾驶和乘坐环境,电动汽车也要像传统燃油汽车一样需配备空调系统,以提高其舒适性。如何提高空调系统的可靠性及舒适性,需要对整个系统进行分析研究,本文主要从控制系统对电动汽车空调系统进行研究,为低速电动汽车提供了合理的空调控制系统解决方案。

2 常用电动汽车空调控制系统

目前市场上的电动汽车分为高速和低速电动车。高速电动车一般采用锂电池,制造成本较高,整车定位也较高。其空调系统通常采用自动空调,即空调系统制冷量可根据环境温度、热辐射、车室内温度自动调节,汽车空调面板采集所需信号,处理转化成电动压缩机控制器所需信号后(一般采用PWM占空比或者CAN总线的方式进行调速),用于控制电动压缩机转速,以实现控制制冷量的大小。低速电动车由于市场定位较低,需严格控制制造成本,该类车一般采用铅酸电池,为了节约成本其配备的空调系统控制面板也较简单,整车也未配备相应的传感器,不能使电动压缩机自动调速。空调系统在工作时通过温度传感器检测蒸发器温度(该温度传感器是为了防止蒸发器结霜而造成系统冰堵),当温度达到设定值下限时,温度开关断开,电动压缩机停机,电动压缩机停机后,蒸发器温度上升,当温度达到设定值上限时,温度开关接通,电动压缩机启动。即空调系统通过控制电动压缩机的启停来控制车室内温度,电动压缩机的频繁启停,会降低电动压缩机及控制器使用寿命,同时电动压缩机带载启动也会造成启动困难、启动异响及频繁启动带来的能耗增加等问题。能耗的增加影响了车辆的续航里程,也不符合电动汽车节能、环保的要求。

3 本文设计的电动汽车空调控制系统

针对目前低速电动汽车空调控制系统的缺陷,本文采用将电动压缩机设计高低速两档的方式,通过温度开关控制电动压缩机转速,即空调系统在工作时通过温度传感器检测蒸发器温度,当温度达到设定值下限时,温度开关断开,此时电动压缩机降到最低转速,该转速很低,电动压缩机几乎不制冷,蒸发器温度上升,当温度达到设定值上限时,温度开关接通,电动压缩机提速到最高转速,在空调系统开启时整个过程电动压缩机不停机,解决了电动汽车空调系统在频繁启动时对电动压缩机的冲击,以及频繁启动带来的不必要的电能浪费,提高了电动汽车空调的可靠性、舒适性,并达到了节能的目的。具体接线图如下:

4 结论

(1)通过实际应用,本文所设计的电动汽车空调控制系统能够可靠、平稳的运行。

(2)利用较为简单的空调控制系统,使普通空调变为近似变频自动空调的效果,解决了低速电动车空调系统因电动压缩机频繁启动带来的寿命低、功耗大等问题,提高了空调系统的舒适性、可靠性以及经济性。

篇3

关键词:暖通空调;低效运行;节能;控制系统;设计

中图分类号:TE08文献标识码:A文章编号:

1、暖通空调系统

1.1暖通空调工作原理 暖通空调工作原理就是制冷剂在制冷机组的蒸发器中与冷冻水进行热量的交换而汽化,从而使冷冻水的温度降低,然后,被汽化的制冷剂在压缩机作用下,变成高温高压气体,流经制冷机组的冷凝器时被来自冷却塔的冷却水冷却,又从气体变成了低温低压的液体,同时被降温的冷冻水经冷冻水水泵送到空气处理单元的热交换器中,与混风进行冷热交换形成冷风源,通过送风管道送入被调房间。如此循环,在夏季,房间的热量就被冷却水所带走,在流经冷却塔时释放到空气中。本文主要研究控制暖通空调系统的空气处理部分,主要涉及供水系统和空气处理单元。 1.2暖通空调供水系统 常用的冷冻水(水为载冷剂)系统的冷冻水管道均为循环式系统,根据用户的需求情况的不同,按水压特性划分,可分为闭式系统和开式系统两种:按冷、热水管道的设置方式划分,可分为双管制系统、三管制系统、四管制系统:按各末端设备的水流程划分,可分为同程式和异程式系统:按水量划分,可分为定水量和变水量系统。变流量系统中的原则足的供、回水温度保持不变,建筑物负荷变化时,通过改变供、回水的流量来适应,该水系统输送的水流量要与建筑物需求相适宜。 1.3暖通空调空气处理单元 在暖通空调空气处理单元中,首先是新风与部分回风混合,形成混风,混风经过热交换器与冷冻水进行热交换形成送风,在冬天,混风吸收能量温度提高,在夏天,混风温度降低,送风在风机的作用下经过送风管道进入房间,与房间内的空气进行热量的传递,最终调节房问的温度到达所需要的设定点。房间内的气体在排风机的作用下被排出,形成回风。部分的回风排出室外,部分回风与新风混合重复上述过程。 混风和冷冻水的热交换是在空气处理单元的热交换器中进行的,热交换器是暖通空调系统空气处理单元中的重要部分,热交换器的工况处于部分负荷下时,并非与设计工况相同,而实际使用过程中,热交换器绝大多数时间是在非设计工况。2、暖通空调控制系统设计对房间温度进行了合理的设定,然后建立合理的暖通空调控制器,使暖通空调控制系统能快速准确的调解房间温度到达设定的房间最佳温度值,并有效的抑制房间内部和外部的干扰对房间内温度的影响,同时节省暖通空调系统能量的消耗。由于暖通空调具有时滞和大惯性,当前的控制信号要等到很长时间才能在系统的输出中反映,而广义预测控制可以利用现在时刻的控制变量使未来时刻系统的输出快速准确的跟踪期望的输出。同时暖通空调的工况环境不断变化且有干扰作用,用神经网络的暖通空调控制系统有效的抑制工况变化和干扰带来的对控制效果不利的影响。

2.1暖通空调广义预测控制结构 这里选取的基于RBF模糊神经网络暖通空调广义预测控制系统结构如前面所描述暖通空调系统具有非线性,时变性、大滞后和大惯性等特点,还受到许多的干扰。干扰1为冷热水干扰,主要有盘管中冷/热水流量、压力变化,这些干扰折合成冷/热水温度变化就会对系统造成一定的影响。干扰2为外界干扰,主要有日照、室外气温、外部空气侵入以及新风温度变化和风机转速变化,这些干扰可以看成空调的送风风量变化。干扰3为房间内部干扰,主要有人员的频繁进出、房间内部各种耗能发热设备的使用。 基于RBF模糊神经网络的暖通空调广义预测控制主要由三部分构成。要实现暖通空调的广义预测控制,要有准确的暖通空调输出预测,在提供暖通空调预测输出的基础上,建立准确快速的在线优化策略和有效的反馈校正。即通过所得到的未来温度输出和优化目标函数,利用梯度下降法对实现滚动优化控制功能的RBF模糊神经网进行修正,从而得到最佳的控制规律。此RBF模糊神经网的输入是实际房间温度和设定房间温度的差值和差值变化率,输出是暖通空调调节阀电压。

2.2暖通空调控制器在线滚动优化 暖通空调广义预测控制的在线滚动优化是利用模型辨识部分提供的预测输出信息,根据优化的目标函数及选定的优化方法进行在线的滚动优化,从而得到合理的控制规律,考虑在线优化的计算量,这里用RBF模糊神经网络完成广义预测控制的在线滚动优化。按性能指标,利用优化方法获得未来控制长度内的冷冻水调节阀电压,并取其首分量作为当前时刻的冷冻水调节阀电压。考虑降低在线计算的复杂性,采用了较常用的梯度下降法作为主要的优化算法。优化过程的关键是计算性能指标对RBF模糊神经网络控制器参数的导数。通过RBF模糊神经网和修正方法,利用暖通空调预测模型提供的信息来完成给定目标函数的优化,进而准确的提供冷冻水调节阀电压,从而实现广义预测控制的在线滚动优化来得到暖通空调的合理控制规律。 2.3暖通空调广义预测控制反馈校正 预测控制算法在进行滚动优化时,优化的基点应与系统实际一致。由于暖通空调系统受诸多干扰的影响,有可能导致辨识模型的失配。既基于不变RBF模糊神经网模型的预测不可能和实际空气处理单元完全相符。这就需要用附加的预测手段补充模型预测的不足,或者对基础模型进行在线修正。况且滚动优只有建立在反馈校正的基础上,才能体现出其优越性。对RBF模糊神经网络各隐单元的“是心”和“宽度”和隐层到输出层的权值采用梯度下降法进行调整,在控制的每一步,都实时检测被控对象的实际输出与RBF模糊神经网络预测器输出之间的误差,若此误差大于预先设定的允许误差,则利用上述修正方法修正暖通空调预测模型的RBF模糊神经网络参数:否则,维持原有的RBF模糊神经网络预测模型。

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【关键词】聚类 属性权值 迭代 可变加权

1 引言

在进行数据挖掘分析时,对属性权值进行优化一直是十分重要的。常见的分析方法有过滤法[1]和包装法[2],前者根据一个可解析的函数子集分类判别函数寻求可行特征子集或最优特征子集,后者将分类算法的分类正确率作为目标子集的选择判断依据。

Matlin Samuel[3]将特征选择方法集成到分类和聚类算法中,提出了一个框架型结构的方法,但对于具体分类准则没有界定;Xin Quan[4]对邻域算法中的特例赋一定的权值以区分重要性,以使所构造的分类器分类效果更佳,但针对复杂环境下的多属性变量没有进行分析论述。

2 属性权值优化的模糊C均值聚类算法研究

2.1 属性权值的自适应配置描述

设多属性的m维空间R的某个区域内存在可构造C个聚类的数据集 ,其中 描述第i个数据点在样本空间中的位置。定义一个带权值的"聚类"度量范数,表征某单一属性对聚类子集的不同反映和数据之间的差异性。即:

4仿真实证分析

4.1 数据初始化

空调系统的精度取决于空调系统本身及自动控制两个方面。空调统本身主要是冷、热总量要能保证系统的要求,多采用集散控制装置。中央空调集控装置是用于监视和控制中央空调设备及其周边设备,如主机、空调箱、水泵、冷却塔,各种控制阀门等设备和零件的可视化智能控制器。

本文针对主要参数对输入变量应用SPSS数据分析软件,进行神经网络和灰色关联度算法分析,挑选重要性高的变量进行聚类。

4.2 仿真结果对比

通过传统FCM聚类算法和基于属性权值调整的聚类算法在正确率和迭代时间上的对比可以看出,新算法在迭代终止时间和聚类正确率方面具有相当的优势。

三维空间聚类结果对比可以看出,由于新算法充分考虑了聚类子集数据在空间上的分布情况,良好的改善了聚类边界的混叠问题。

5结语

中央空调控制的过程具有大滞后、强耦合、评价指标多等特点,控制过程往往较为复杂。

本文将模糊C均值聚类算法和属性权值优化相结合,给出了相应参数的更新公式和相关算法流程,并应用生产中的实际数据进行方针对比,证明本方法的正确性和优越性。

文中算法考虑了控制过程中的高维度多属性数据点集进行聚类分析时属性权值对聚类结果的影响。通过仿真分析,看出新算法在迭代正确率和处理边界混叠方面具有一定的优势。

参考文献:

[1] Koleszar G E. A Description of the Weapon Optimization and Resource Requirements Model [R]INSTITUTE FOR DEFENSE ANALYSES: Report IDA D-2360,2009.

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[7]江艳君,李柠,黄道.修正初始权值的BP网络在CSTR故障诊断中的应用[J].华南理工大学学报,2004,30(2):207-210.

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【关键词】ARM7 空调控制器 MVB车辆总线

1 引言

纵观目前国内轨道行业几个空调厂家高铁空调控制器主要采用进口控制器,一方面由于进口的高铁控制器价格偏贵,技术上存在一定封锁,现场调试和后期维护升级都存在一定问题;另外一方面国内乘客对高铁的乘车环境也要求越来越高,故研究和开发属于自己的高铁控制器非常有必要。

2 功能概述

本文设计的空调控制器分为硬件和软件设计两部分。硬件上分为核心控制板和数据信息采集板;软件上主要实现数据采集、处理、保存和上传等。本方案优点是能满足高铁空调多输入、输出控制,由专门的CPU负责对外接口,和主CPU之间采用CAN通讯,通讯实时性高,并且稳定。

3 硬件设计

3.1 硬件设计框图

因CRH380B项目需求,硬件设计上要求数字量输入100路,数字量输出60路,以及40路模拟量采集等需求,故本硬件设计采用2片32位ARM7处理器LPC2292作为处理器,其中主CPU主要负责数据处理和司机室网络数据的实时交互,并且对过程数据进行保存,从CPU主要对输入、输出及模拟量数据进行处理。

3.2 电路设计分析

3.2.1 铁电存储电路

本次设计中硬件设计上采用铁电存储器,对空调运行状态和故障记录进行实时存储。FM24V10是一个串行的F-RAM存储器,内存大小为:131072x8bits,使用I2C总线,具有读写次数多、功耗低等特点,如图1所示。

3.2.2 时钟电路

本次设计实时时钟芯片采用PCF8523,该时钟芯片与其它时钟芯片相比,可以实现更加准备的及时及更低的功耗,其接口电路如图2所示。

3.2.3 看门狗复位电路

本设计采用的看门狗复位芯片是CAT706,该芯片具备精确的欠压系统监控功能,其带掉电检测的系统复位功能适用于3.0V、3.6V和5.0V系统,为电子系统的正常运行提供了基本的复位和监控功能。

4 软件设计

4.1 概述

本设计软件方案中,采用嵌入式操作系统uc/OS-II系统为软件开发平台,采用基于Keil开发套件中的uVision4为软件集成开发环境,该开发环境是一款稳定、可靠、高效的开发工具,适用于不同层次的用户,完全满足专业应用的使用需求。

4.2 应用程序模块设计

本应用程序模块设计包括一个main()函数,由该函数创建一个启动任务。启动任务由主程序创建,它的作用:系统硬件初始化,创建各个应用程序任务,主要任务包括:系统状态指示任务、PTU通讯任务、网络通讯任务、温度采集任务、数据处理任务以及空调模式判断任务等。

4.3 软件主程序模块设计

本次设计的空调控制系统,其核心控制指令来自于车辆网络下发的空调指令,当空调主CPU收到控制指令后,进行判断自动进入制冷或者制暖工况,并且实时上传空调运行状态到司机室,并且保存空调实时运行信息,及对故障进行自动处理等功能,所以,对主CPU的程序设计是本次设计的重点。

经过现场调试,本次设计的空调控制器,能够满足CRH380B项目需求,可以实现原有的控制功能,并且增加了大容量铁电存储器,能蚋多记录实时运行状态信息和故障信息,对后续空调维护工作提供便利,并且实现了CRH380B项目上空调控制器的完全国产化设计。

参考文献

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[2]袁雄兵.基于嵌入式系统的地铁车辆空调控制器的研制[D].长沙:中南大学,2008.

[3]刘加春,范凌云.一种新型地铁空调机组的研究与开发[J].家电科技,2012.

[4]孟鑫,刘宵辰等.CRH380A高铁机车空调控制系统的设计与开发[J].铁路技术,2015.

作者单位

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关键词:PLC 中央空调控制 应用 故障检修

中图分类号:TP391.41 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)07-0000-00

社会经济的不断发展,促使人们的生活水平逐渐提高。随之而来的是对其居住环境的更高要求。良好的中央空调控制系统可以对室内的温度、湿度以及空气质量进行有效的监控和调节。

1 PLC的控制原理

传感器直接输出的数字信号适用于各种微型的处理器,它是PLC广泛应用在中央空调的自动控制系统中,为中央空调的控制系统设计提供了参考。PLC的控制原理可以从两个方面进行简单的阐述。

首先是PLC的基本构成。PLC控制系统由基本单元、电源、通讯、存储器及开关量、模拟量等输入、输出单元组成,能够完成较为复杂的逻辑、运动、过程控制,PLC还可以与其它智能元件一起构建网络,组成分布式控制系统。

其次是PLC的编程语言。PLC提供了多种编程语言非常适合在各种环境中使用。常用的编程语言有梯形图(LD)、指令表(STL)、功能块图(FBD)、顺序功能流程图(SFC)及结构化文本(ST),使用不同的编程语言可以按照不同的工控环境;完成不同控制要求的程序编写。

2 PLC在中央空调控制系统中的具体应用

分析PLC的基本控制原理,能更好的了解PLC在中央空调控制系统中的应用,明确其应用的具体细节,更好的提高控制精度和质量。

2.1中央空调控制系统的主要工艺

在一般的建筑物中,通常情况下都会有两套或两套以上的中央空调控制系统。这样的控制系统由可由多台冷却泵、冷冻泵、冷却塔、冷水机组、加热元件等设备组成。

2.2 PLC技术下的中央空调控制系统

中央空调常用的控制方式有继电控制、数字式的控制器以及PLC控制系统。然而在实际的应用中,PLC控制系统高的可靠性,使用与维修较为方便、较强的抗干扰能力等特点,使其广泛应用在各种智能化的建筑中。

在PLC组成的控制系统中,只要设定好温度、湿度等参数值,系统就可以根据负荷的情况自动开启制冷及加热设备。

3中央空调控制系统故障常见的检查和维修的相关技术

3.1 PLC中央空调控制系统的故障类型

PLC中央空调控制系统常见的故障分为硬件设备故障和软件系统故障,硬件故障包括各种开关、传感器、变送器以及执行机构的故障,其故障会直接影响系统的整体控制功能[3]。软件系统故障包括软件设计、选型缺陷,及系统抗干扰不足等表现。当发生故障时,控制系统的故障要易于查找和排除,和其它系统的联系要便于兼容和分离,并能快速有效的启用备用或手动装置,防止系统崩溃。

3.2 PLC中央空调控制系统的故障检查和分析

在PLC的中央空调控制系统中,常用的故障检查方法有以下几点。

(1)对于设备使用或操作不当引起的故障采用常规的检查方法。系统中要加入软、硬件的互锁,不正确的操作顺序无法启动设备,软件系统增加登录授权,无授权的操作将不被执行,合法的操作也将被不可逆的记录。(2)偶发性的故障可以根据问题表现,检查系统中对应的模块、传感器等外部设备是否发生异常,如无异常,再检查PLC本身。检查PLC时可以参考各模块上的指示灯进行初步判断。如果无法判断,可以在条件允许的前提下检查系统的设计,包括整个硬件和软件部分。(3)让PLC进行系统自检,利用系统软件发现程序、语法、通讯上的错误。(4)在整个控制系统的故障检查过程中,要遵守一定的检查程序和措施,才能更好的完成系统全面系统的检查。

3.3 PLC系统中常见的故障处理维修方法

(1)对CPU故障的处理方法可以通过设备复位、自检并得到相关故障信息,再给出相应的解决方案,一般情况需厂家协助处理。(2)安装调试时发生的问题,一般可以考虑程序中的错误。硬件方面,可以通过调试软件对线路“打点”,查找各地址到硬件设备的接线错误。检查修改通讯地址错误,根据网络拓扑检查终端电阻是否已按要求设定好。(3)对PLC模块的异常信号输入,要在保证不影响设备运行和安全的前提下,就近利用相同型号类型;工作正常的设备临时替换有疑问的设备,仔细观察故障现象是否已排除,用排除法最终将故障点找到,并排除故障。同时要分析故障原因,防止故障面扩大。(4)对于输入、输出回路断路的故障,要分析故障原因,避免同样问题重复出现。尤其是虚接的地方要认真查找和规范处理,处理完毕后要验证功能恢复情况,最后才能投入运行。(5)对于外部窜入系统的传导性干扰,要根据情况加入隔离元件,并做好仪表接地等屏蔽措施。(6)电路动作正确但系统中的指示灯不亮,问题可能出现在指示回路上,要及时更换指示元件。(7)对DO输出模块中的控制设备拒动的故障,查明原因及时进行调整或修理。一般来讲PLC自身故障概率不高,重点应考虑外部线路或设备的出现问题的可能。(8)对输出不规则随机动作,要及时调整信号输出,减少衰减,尽量使用电流信号输出,施工阶段要做好系统的防噪措施[4],防止由变频器、软启动等大功率半导体设备引入的传导性和辐射性干扰。(9)对动作异常的继电器,先检查程序编写是否合理,然后看系统元件选型,看电路接线、设计是否合理,避免电路中寄生回路的存在。

4结语

在中央空调的控制系统中,采用PLC控制系统可以使中央空调系统可靠、高效的运转,了解其在控制系统中的应用,掌握其故障的发生原因,探究排除故障的方法,推动以PLC为核心的控制系统在中央空调控制技术中的深入应用。

参考文献

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关键词: 集散控制  变风量

压力无关型控制算法 定静压控制算法

1.概述

变风量空调技术是跨暖通专业和控制专业的新领域,如果没有好的控制策略和在工程中简单可行的实施方法,变风量空调系统达不到预期节能效果的。在此背景下,探讨变风量空调系统的控制,有着重要的现实意义。

1.1 变风量空调控制组成

变风量空调系统由变风量末端、变风量空调机组两部分组成,两者通过风道连接。系统的组成如图所示。

变风量空调系统的组成

变风量末端有风机动力性和风压型两种。

变风量空调机组有双风机型和单风机型两种。

2 变风量空调控制

2.1 变风量末端的控制

2.1.1 变风量末端

变风量末端一般均由进风短管、消声腔、调节阀等基本部分构成。其核心是调节风阀,利用其调节进入房间的风量。

2.1.2 控制目标

变风量末端控制目标是:

根据空调空间要求的温度(设定温度),调节风阀的开度,从而调节进入空调空间(房间)的风量,进一步将空调空间的实际温度控制到设定值上。并希望被调空间的温度尽量平稳,少受其他因素的影响。

2.1.3 控制算法

压力无关型算法是为了解决压力相关型算法房间温度易受风量变化的影响,平稳性差的缺点而引入,其基本思想是在温度闭环控制的基础上,引入风量反馈来提早抑制风量的变化对房间温度的影响,改善温度的平稳性。

由于风量反馈的引入,可提早抑制风压的扰动对温度的影响,较压力相关型算法,温度的平稳性可得到很好的改善。该控制算法的优点是房间温度的平稳性好。

2.2 变风量空调机组的控制

2.2.1 变风量空调机组

变风量空调系统,是通过随负荷的变化调节送风量,达到调节房间温度的。在整个运行过程中,送风温度保持不变。

如何调节送风量呢?通过调节送风风机的运行频率,即可调节送风量。所以,变风量空调机组,是通过调节送风机所配的变频器的运行频率实现变风量的。

变风量空调机组是由新风段、回风段、表冷/加热段、送风段、加湿段等组成,

2.2.2 控制目标

变风量空调机组控制主要的目标是:

(1)新风量控制:控制进入空调机组的新风量,满足室内空气的卫生指标。

(2)送风温度的控制:控制送给变风量末端装置的空气温度,使其能够满足对房间温度调节的要求。

(3)送风湿度的控制:控制送给变风量末端装置的空气湿度,将送风湿度控制在设定值上。

(4)送风量的控制:这是变风量空调系统控制的难点和关键,要随末端负荷的变化调节送风量。

2.2.3 新风量的控制

足够的新风量对于提供良好的室内空气品质(IAQ),保证室内人员的舒适感和身体健康有着直接意义。但是,过大的新风量,会造成能耗增大。

所以新风量控制的目标是:保证空气品质的情况下,新风量最小。

对变风量系统,若仍采用定风量系统所采用的最小新风比时,当室内负荷减小引起总风量减少时,新、回风也按同样比例减少,因而新风绝对量也在减少。在负荷很低的情况下,就有可能出现新风量严重不足的现象,因而必须对空调系统的新风量实施有效的控制。

目前新风量的控制方式主要有风速法,CO2浓度控制法和混合段中静压控制法三种。

(1)风速法

风速法实现最小新风量控制的思路是:在新风入口处设置风速传感器,通过控制器调节新风阀,维持恒定的风速。此时可控制回风阀保持全开,风量由变频风机调节。当采用这种控制时,最小新风量设定值可在控制器里随时调整,过渡季节则控制新风阀完全开启,回风阀完全闭合,因此回风阀可采用开关控制即可,这样过渡季节可以最大限度地利用室外新风的冷量。

(2)二氧化碳浓度控制法

这种控制方法是在回风管中设置CO2检测仪,检测CO2浓度。通过CO2变送器转换成电信号传送给控制器,调节新风阀开度,以保持系统所需的最小新风量。

这种控制方法虽然简单易行,但是不足之处是当人员在室率很低时,不能控制非人为因素产生的其它有害物质所需的最小新风量。空气的质量包含许多综合因素,因此,从人居健康的角度出发, CO2浓度控制法在空调业的发展中有一定的局限性,有待进一步研制开发出空气综合质量传感器,通过此信号来调节新风量以满足要求。

(3)机组混合段中静压控制法

因为通过风阀的风量与风阀前后压差的平方根成正比,所以只要保持压差不变,风量就能保持恒定。据此,在变风量系统中,不论送风量为多少,如果新风阀开度不变,通过设在混风箱中的压力传感器调节回风阀开度,保证机组混合段中负压不变,理论上就能保证最小新风量,但实际上混风箱中气流相当混乱,很难找到一个合适的静压点,因此该方法的效果关键在于混风箱内静压点的选择合理与否。

2.2.4 送风温度的控制

送风温度的控制,在冬夏季和过渡季采用不同的控制策略。

冬夏季模式:

检测送风温度,并与设定温度值进行PID运算,根据运算结果调节冷/热水量,达到控制温度的目的。

过渡季模式:

过渡季关闭冷热水阀,根据室内外的温差调节新回风比来满足室内温度的要求,以充分节约能源。

送风温度的再设定

当系统风量减小至最小风量(或达到最大风量)时,此时末端仍按要求减小送风量(或增大送量),则对变风量空调机组的送风温度进行再设定。

2.2.5 送风湿度的控制

送风温度的控制,在冬季和夏季采用不同的控制策略。因为在西安地区,冬季需要加湿,夏季无需控制。

冬季的加湿控制

根据送风湿度的测量值和送风湿度的设定值作PID调节运算,调节加湿阀,使送风湿度达到设定值。

2.2.6 送风量的控制

送风量的控制方法有三种:①定静压法;②变静压法;③总风量控制算法。

(1)定静压法:

在送风管道的合适位置设置静压传感器,测量静压并与设定值比较,对差值进行PID调节运算,利用运算结果调机的频率,达到根据末端负荷调量的目的。

(2)变静压法

变静压法的思想是:尽量使变风量末端风阀片地全开状态(85%~95%),把系统的静压降到最低。

其控制策略是定期巡检变风量末端的风阀开度,当末端只要有一个风阀未处于全开状态,即降低风机的频率。当末端有一个风阀处于全开状态,而房间温度失控,则调高风机的频率。即确保至少有一个末端风阀处于全开状态,并房间温度可控。

(3)总风量控制法

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关键词:暖通空调 优化控制 系统设计 发展趋势

中图分类号:TM925.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(c)-0087-02

在我国城市化水平不断提高和城市建筑行业不断发展的背景下,人们的生活水平显著提高,人们对室内环境质量的要求也越来越高。因此,在人们越来越重视暖通空调技术的发展的基础上,我国的暖通空调控制技术也获得了很大的提升。但是,我国的暖通空调控制技术也存在一些问题,尤其是暖通空调系统的能源消耗过高不符合我国可持续发展战略,而且在我国能源日益紧张的环境下,高能耗问题更加突出。因此,加强暖通空调优化控制技术的研究成为每个暖通空调设计人员的首要任务,设计人员必须抓住问题能耗高的根本原因,不断的优化暖通空调控制技术,提高暖通空调使用能源的效率,提高暖通空调的运行质量。

1 暖通空调控制技术存在的问题

暖通空调控制技术主要存在两个问题。一是暖通空调系统能耗严重。随着人们生活水平的提高,空调的使用范围更广,使用更频繁。在大型建筑中,中央空调系统的能耗占整个建筑能耗的一半以上[1]。造成这种情况主要和空调系统的设计有关,根据对当前空调运行的实际情况研究,空调系统不是按照满足正常要求的来设计,而是按照满足客户最大需求标准来设计,空调系统日常运行超出了需求范围,空调系统而处于低负荷状态下运行;二是空调系统运行质量不高。当前许多人对当前空调环境的满意程度不高,据新加坡某大学对新加坡部分商用大楼的暖通空调系统运行情况调查表明,超过25%的大楼CO2,10%左右的大楼甲醛超标和湿度过大,超过半数的大楼温度过低,这些情况会降低大楼的舒适度,对人体健康造成损害,影响人们的工作效率。

造成暖通空调能耗大且空调环境低的原因主要有两个:首先,暖通空调系统的设计采用最大负荷计算法和定工作点的运行方式,暖通空调真正处于最大负荷运行的情况少,更多的是处于轻载环境下运行。与此同时,受外部环境的湿度和光照的影响,暖通空调系统运行环境不断变化,定工作点控制方式降低了传热的效率,而导致能量的浪费。其次,控制器设计存在缺陷。当传统的控制器采用的是干空气线性系统设计。然而,在实际运行中,空气处理机存在非线性环节,空调运行的外部环境条件也在不断的发生变化。当外部环境发生变化时,传统的控制器难以准确的调节室内温度,而造成能源的浪费[2]。

2 暖通空调技术发展现状

由于暖通空调系统的控制系统的设计存在问题,暖通空调的能耗在整个建筑的能耗中建有很大的比重,不论是定送风量、确定温度以及确定压力的控制系统,还是变风量的控制系统,在多变的运行环境下,都难以有效地控制暖通系统而导致巨大的能源消耗。从20世纪80年代采用的PID控制系统,这种控制系统具有一定的滞后性和和大惯性,需要更长的时间调整参数,也造成较大的能源消。后来虽然经过不断的技术改造,控制系统能够抑制较的影响空调系统运行因素,与其他的技术相比存在一定的优势,但是控制器参数的准确性和合理性依然不高,控制效果依旧不明显。当前的暖通空调不仅具有较强的非线性和时变性,也具有大惯性、大滞后和强干扰的特性,要获得较好的控制效果的同时达到一定的节能,还存在许多技术问题。

3 暖通空调控制系统的设计

暖通空调控制器的设立要建立在合理设定房间温度的基础上,空调系统才能快速准确将房间温度调节到事先设定的温度值,并采取一定的措施降低外部环境对室内温度的影响,降低空调系统的能耗。由于暖通空调在运行时有一定是时间延迟,控制信号难以及时传达至控制系统。采用广义预测控制可以有效的解决控制信号延迟问题,提高系统输出的效率。同时暖通空调运行的环境也处于不断变化和发展中,对空调系统的运行会产生一定的影响,可以将网络神经技术来减少空调系统受外部环境的变化而产生的不良影响[3]。所以,将广义的预测控制的基础上,结合神经网络技术,可以对暖通空调的控制起到优化的效果。

3.1 暖通空调广义预测控制结构

当前,我国的暖通空调系统采用基于RBF模糊神经网络空调广义预测控制系统。这种系统的结构主要由三部分组成。要实现预测,必须准确预测出空调的输出,并在此基础上形成暖通空调的优化策略,同时建立有效的反馈校正。结合梯度下降计算方法,修正RBF模糊神经网,并掌握最优的空调控制规律。

3.2 控制器的在线滚动优化

主要指利用模型分辨某一组成方面提供的预测输出信息,根据相关的方法实行滚动优化,再找出科学的暖通空调控制规律;充分考虑优化计算量,最终实现对空调系统的滚动优化控制。

3.3 广义预测反馈校正

当系统处于滚动优化时,优化的基点不能偏离系统实际情况,必须与系统实际相同。由于影响系统运行的因素较多,辨识模型会失配,这种预测方式与实际空气处理单元很难达到完全一致。因此,预测模型需要适当采用其他的预测手段来弥补预测模型中存在的缺陷,或者直接在线校正基础模型的相关数据或标准。采用梯度下降法来调整优化RBF模糊神经网络各个隐藏的权值,做好每一步的实际输出和预测器输出之间的误差监测[4],若误差值超出预定值,再采用修正法修正各项参数,再做误差比较,直到误差值在预测值范围内。

4 暖通空调系统控制技术未来发展趋势

4.1 寻找设备的最佳设定值

定工作点的方式是当前暖通空调系统的主要控制方式,以定工作的方式来达到对设备在运行时的温度、流量等参数的控制的目的。虽然不同的设备在不同的条件下有最佳设定点,但是这种方式并不能让暖通空调系统处于最佳的运行状态,暖通空调系统不能在不同环境条件下一直处于最节能的运行状态。因此,在不同的运行环境下,应该以暖通空调系统能耗最低作为寻找设备或缓解的最佳设定值为指标,这是暖通空调系统优化控制研究的重要内容,也是降低暖通空调系统运行能耗的关键[5]。

4.2 提高控制的自动化水平

提高暖通空调控制的自动化水平是控制技术的主要内容。当前提高自动化水平采用的技术是以传统PID为控制策略的控制单元器,控制单元器以回路控制、设备顺序和逻辑控制开关量为基础,8位单机片是主要的中央处理器来进行核心处理。但是,随着嵌入式系统研究的深入、职能控制理论以及技术的不断发展大量的嵌入式微处理器进入市场,嵌入式微处理器价格越来越低的背景下,已经广泛使用基于16位及以上的嵌入式微处理器系统,控制策略进一步升级,单元控制器有向自适性和自动学习功能发展的趋势。这种控制器可以实现暖通空调系统在复杂的负荷环境通过逐步的自动学习功能,达到回路最优控制,最终达到各个环节都处于最佳控制的状态。

4.3 重视能量管理功能

当前我国的暖通空调系统管理只集中在对基础控制单元的监控上,主要包括对信息的集中处理和状态检测的设备的调度等方面,而缺少能量管理功能。因此,设计人员应该在原有系统管理功能的基础上,适当增加能量管理功能,增加对末端用户的能量使用情况的监测[6]。

4.4 提高网络技术的应用程度

暖通空调控制系统的控制协议有很大的差异,这主要与暖通系统的开发环境和技术标准有关,控制系统开发的环境不同,设计人员采用的技术标准不同都会形成不懂的控制协议。随着更多的企业应用信息技术,在企业信息化程度提高的背景下,暖通空调控制系统必然向集成方向发展,不仅如此,暖通空调系统运行的各项管理数据和指标都将纳入企业信息管理系统中,实现不同企业间数据共享和信息的交流。

5 结语

虽然RBF模糊神经网络的广义预测控制方法较为先进,与之前相比控制性能更强,这种控制方法也存在一些技术问题。首先在控制分析阶段对影响控制系统性能的因素考虑不周,忽略了滚动优化对性能的影响,而且对这种控制的算法研究也不够深入,没有结合其他的控制方法的优点。在研究控制算法更要关注其实际应用的研究,保证算法能真正用于实际的控制设计上,真正优化暖通空调的控制。

参考文献

[1] 杨晓平.暖通空调优化控制技术研究[D].沈阳工业大学,2013,11(16):120-121.

[2] 李树江,秦军,刘畅,等.暖通空调系统优化控制与能量管理的现状及发展趋势[J].暖通空调,2013,4(12):30-34.

[3] 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.

[4] 张会洲.暖通空调系统优化控制与能量管理的现状及发展趋势[J].电子制作,2013,21(15):238-239.

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【关键词】暖通空调;系统;优化控制

[Abstract] along with the increasing popularity of HVAC, HVAC system energy consumption accounts for more than 50% of energy consumption of the whole building, but the actual situation: the vast majority of air conditioning in the inefficient operation, serious waste of energy. In this paper, the author analyzes HVAC optimization control technology.

[keyword] HVAC system optimization control

中图分类号:TU831.3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

随着社会的发展,空调应用越来越普及,一方面为人们创造了舒适的生活环境,另一方面针对现如今全球能源日趋减少的情况,暖通空调系统这一能源消耗大户越来越引起人们的关注,研究如何对暖通空调进行优化控制具有非常重要的经济和社会意义。

一、暖通空调系统

1、暖通空调供水系统

常用的冷冻水(水为载冷剂)系统的冷冻水管道均为循环式系统,根据用户的需求情况的不同,按水压特性划分,可分为闭式系统和开式系统两种;按冷、热水管道的设置方式划分,可分为双管制系统、三管制系统、四管制系统;按各末端设备的水流程划分,可分为同程式和异程式系统;按水量划分,可分为定水量和变水量系统。变流量系统中的原则是的供、回水温度保持不变,建筑物负荷变化时,通过改变供、回水的流量来适应,该水系统输送的水流量要与建筑物需求相适宜。根据房间负荷,通过调节调节阀的开度来改变冷冻水的流量,从而调节房间温度。

2、暖通空调空气处理单元

在暖通空调空气处理单元中,首先是新风与部分回风混合,形成混风,混风经过热交换器与冷冻水进行热交换形成送风,在冬天,混风吸收能量温度提高,在夏天,混风温度降低,送风在风机的作用下经过送风管道进入房间,与房间内的空气进行热量的传递,最终调节房间的温度到达所需要的设定点。房间内的气体在排风机的作用下被排出,形成回风。

混风和冷冻水的热交换是在空气处理单元的热交换器中进行的,热交换器是暖通空调系统空气处理单元中的重要部分,热交换器的工况处于部分负荷下时,并非与设计工况相同,而实际使用过程中,热交换器绝大多数时间是在非设计工况,因此,应了解热交换器的特点。

二、暖通空调广义预测控制

为了调解出舒适的房间温度,同时节省能量的消耗,本章研究了暖通空调控制器算法。目前的大部份的暖通空调控制系统调节房间温度都是按照给定的定温度值进行调解,当外部负荷和环境发生变化的情况下,如果采用采用定温度调节房间环境,必然会消耗大量的能量,且调节的房间环境易出现过冷或过热现象,不能满足人体舒适度的要求。所以本章在建立暖通空调控制器前,首先对房间的最佳温度进行设定,依此设定的房间最佳温度值作为控制房间温度的期望轨迹,使暖通空调控制系统节省能量的消耗。

1、房间最佳温度设定

房间最佳温度的设定中,首先考虑到了入体的热舒适感,它除了与室内空气温度有关外,还受室内空气湿度、空气流动速度等多种因数有关,所以为了所设计的暖通空调的控制系统能创造真正舒适的室内环境,同时减少不必要的能量消耗。

室内热舒适度影响因素:房间最佳温度设定的目的就是要使暖通空调的控制系统即节省能量又要满足人体的热舒适度要求,热舒适度是人们在众多因素作用下的主观反映,所以有必要对影响热舒适度的因数作简单的介绍。热舒适度涉及的范围广泛,影响因素众多,但研究表明,只有6个因素对热舒适起主要影响作用,即与环境有关的4个因素:空气温度、空气速度、相对湿度及平均辐射温度;与人有关的2个因素:人体代谢率(活动量)和服装热阻。

(1)空气温度

空气温度指室内空气的干球温度,它是影响热舒适的主要因素,它直接影响人体通过对流及辐射的热交换,在水蒸气分压力不变的情况下,空气温度升高使人体皮肤温度升高,排汗量增加,从而人的主观热感觉向着热的方向发展;空气温度下降,人体皮下微血管会收缩,皮肤温度降低。人体对气温的感觉很灵敏,通过机体的冷热感受可以对热环境的冷热程度做出判断。

(2)空气流速

气流速度会从两方面影响人体的舒适性感觉。首先,空气流速决定着人体的对流散热量,其次,它还会影响空气的蒸发力,从而影响蒸发散热。当空气温度低于皮肤温度时,流速增大,产生散热效果;当空气温度高于皮肤温度时,流速增加不仅会造成较高的对流换热,使人体被加热,而且能够提高蒸发散热效率。

(3)平均辐射温度

平均辐射温度是指室内环境墙壁、设备等的平均辐射温度,它主要取决于围护结构表面温度。平均辐射温度的改变,主要对人体辐射热造成影响。一般情况下,人体辐射散热量占总散热量的42 %~44%。当环境平均辐射温度提高后,人体辐射散热量下降,人体为了保持热平衡,必然要加大对流散热和蒸发散热的比例,人的生理反应和主观反应向热的方向发展。但在不同条件下,其变化程度有相当大的差别,当空气温度较高时,平均辐射温度变化对人体热舒适的影响将比较明显。

(4)相对湿度

当人体皮肤比较干燥时,蒸发散热率仅受汗液分泌率的限制而不受空气蒸发率的限制,此时,舒适性取决于环境温度、气流速度和平均辐射温度。但是在温度较高,人体皮肤潮湿的情况下,人体蒸发散热量将取决于空气相对湿度,而不取决于汗液分泌率,此时,空气的相对湿度就成为影响人体舒适性感觉的主要因素。

(5)人体代谢率(活动量)和服装热阻

人体活动量的不同会造成人体生理变化,服装的保温性能和透气性也会影响人体的辐射散热量。虽然这两方面的可能取值比较多,本文主要讨论办公室从事轻微活动的工作类型。由于北方地区的空调系统主要是用来制冷,所以人员着装也主要考虑夏季服装。

2、暖通空调控制系统设计

对房间温度进行了合理的设定,然后建立合理的暖通空调控制器,使暖通空调控制系统能快速准确的调解房间温度到达设定的房间最佳温度值,并有效的抑制房间内部和外部的干扰对房间内温度的影响,同时节省暖通空调系统能量的消耗。由于暖通空调具有时滞和大惯性,当前的控制信号要等到很长时间才能在系统的输出中反映,而广义预测控制可以利用现在时刻的控制变量使未来时刻系统的输出快速准确的跟踪期望的输出。同时暖通空调的工况环境不断变化且有干扰作用,用神经网络的强学习能力使暖通空调控制系统有效的抑制工况变化和干扰带来的对控制效果不利的影响。因此应该把广义预测控制和神经网络结合对暖通空调进行控制。基于RBF模糊神经网络暖通空调广义预测控制系统结构如图所示:

图:暖通空调广义预测控制系统结构

图中所示干扰1为冷热水干扰,主要有盘管中冷/热水流量、压力变化,这些干扰折合成冷/热水温度变化就会对系统造成一定的影响。干扰2为外界干扰,主要有日照、室外气温、外部空气侵入以及新风温度变化和风机转速变化,这些干扰可以看成空调的送风风量变化。干扰3为房间内部干扰,主要有人员的频繁进出、房间内部各种耗能发热设备的使用。

总之,由于能源十分紧张,同时暖通空调的能耗在国民经济总能耗中所占比重越来越大,所以开发暖通空调系统的优化控制技术,使暖通空调系统在不同负荷下、不同工况条件下,都能以最佳效率运行,并且达到最好的控制效果,是非常迫切的并且具有非常广阔的应用前景。

参考文献:

[1]曹秋声.新型中央空调节能控制系统研究.节能,2005.6

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关键词:暖通空调 优化控制 技术

引言

近年来,我国人民生活水平不断提高,环保意识也越来越强,对室内居住环境提出的要求也越来越高。其中暖通空调系统作为人们居住环境中重要的一部分,针对暖通空调的优化与控制对于改善室内居住环境而言有着重要意义与影响。然而,我国暖通空调技术依然存在一些缺陷,其中能耗问题一直比较突出,这显然不利于节约型社会的发展,鉴于此,针对暖通空调优化控制技术的应用具有重要研究价值。

一、暖通空调优化控制技术的应用价值

所谓的暖通空调控制,就是指调节冷冻水调节阀电压以实现对冷冻水流量的控制,进而使混风温度得到有效调节,如此就可以实现室内整体温度的控制。通常情况下,暖通空调系统控制涉及到很多内容,例如室内房间负荷、湿度等等,其整体控制难度较大,如果无法做到合理调节与控制,那么就会降低室内舒适度,同时还会增加能源损耗,对环境资源产生不利的影响。因此,在暖通空调系统设计中,必须采取科学、合理的优化控制技术,以此充分发挥暖通空调系统的作用与价值,同时也提高能源利用率,为实现可持续发展提供强有力的支持。

二、暖通空调优化控制技术存在的问题

现阶段,能耗问题以及对环境产生的负面影响是暖通空调优化控制技术的两个重大缺陷。在社会经济不断发展的背景下,人们生活条件得到了极大的改善,暖通空调得到了广泛运用,其在使用过程中产生的大量能耗显然对环境a生了极大的负面影响。而暖通空调系统的技术方案设计则是影响到其能耗的重要环节。然而目前大部分空调系统控制技术设计方案并不能满足建筑物采暖通风的需求。由于空调系统运行质量不高,因此人们的室内空调环境并不有得到有效改善,特别是在房屋室内装修中的甲醛指标与湿度难以得到有效控制,进而导致人们室内居住舒适度受到了严重的影响。在此背景下,人们的工作效率与生活水平难以得到有效提升,甚至还会出现一些健康问题。

三、暖通空调优化控制技术的发展

在现代社会不断发展的背景下,传统暖通空调系统控制技术存在的滞后性已经非常明显,其产生的巨大能耗问题甚至导致我国建筑物环境不断恶化,更谈不上环境质量的改善了。对于建筑室内环境而言,由于其运行环境具有多边形,因此空调系统对送风量、变风量、压力以及室内温度的控制存在较大难度,一旦处理不当,就有可能使暖通控制系统的能耗进一步增加。从中不难发现,暖通空调控制系统具有较强的滞后性与时变性,这些特点决定了系统参数调整需要花费较长的时间,这显然不利于能耗的有效控制。而为了有效提高暖通空调系统的运行效率与质量,使暖通空调优化控制取得理想的效果,就必须对其优化控制技术的改进进行研究。

四、暖通空调优化控制技术的要点分析

1.优化暖通控制器的在线滚动

暖通空调系统控制器的作用就在于室内温度的合理设定与控制。基于此,为了使外部环境对室内温度产生的影响得到有效控制,就必须对暖通空调模型进行优化,使其节能性与环保性得到强化,提高输出信息预测的合理性,并将滚动优化方法的价值充分体现出来。对于暖通空调优化控制系统而言,技术人员应对其控制规律与方法进行分析,并对系统计算量予以综合考虑。与此同时,技术人员还要对采暖通风与空气调节设计进行完善,确保其满足规范要求,实现对暖通空调系统的有效控制。在设备安装的接口部位,应对检测显示器进行安装,基于此才能够做好对建筑室内空调系统的动态监测。此外,对于高层建筑物而言,技术人员还要对入户热力装置的安装予以重视,并以此对暖通控制器的在线滚动进行改进,这一点对于中央空调系统的安装与设计的细节部分尤为关键。

2.优化暖通空调广义的预测控制结构

目前,一种RBF模糊神经神经网络的空调预测控制系统在我国暖通空调控制系统中有着广泛的运用。该系统结构主要分为三个组成部分,即室内通风、室内采暖与室内空气调节。为了有效预测暖通空调的相关数据,例如湿度、温度、通风量等等,就必须要求暖通空调合理输出这部分数据,并基于此对暖通空调的优化与控制进行改进与创新,对神经网络进行修正,并对暖通空调系统的控制方法与规律进行合理分析,实现暖通空调系统相关计算方法的有效反馈与校正。

3.优化暖通空调系统的节能技术

对于建筑室内暖通空调系统的通风设计而言,为了提高设计的合理性与科学性,作为暖通空调技术人员,就必须对制冷机容量进行合理设计,实现建筑物通风设计方案的完善。其次,暖通空调系统技术人员还要对建筑物中央空调系统采暖与通风设计的实际需求予以分析,并积极了解与学习其设计与安装规范标准,使自身专业技术水平得到有效提升。再者,在通风负荷指标与空调容量计算中,应采取科学的方法,以此实现对建筑物暖通空调系统设计误差的有效控制,并且也要对制冷机的装机容量与空调运行效率的提升予以重视,如此才能够使能耗问题得到解决。此外,在暖通空调制冷机容量设计与安装中,设计人员还要对空调面积的制冷剂装机容量进行合理控制,使暖通空调的成本投入得以降低,并且要关注自然能源的开发与运用,使暖通空调系统的可持续发展得以实现。最后,在暖通空调系统中,热水体系、温度体系与采暖体系的可循环利用与运行具有重要意义。设计人员应针对燃气设备控制系统的加热与通风的自动转换进行研究与分析,为整个暖通空调系统的环保性得到有效提升,如此才能够在真正意义上实现可持续发展。

五、结束语

总而言之,对于建筑物室内居住环境的改善而言,暖通空调系统确实发挥着巨大的作用。作为暖通空调系统设计与安装人员,必须针对其中存在的不足与缺陷进行研究,并提出有效的改进措施,使暖通空调优化控制技术水平得到进一步提升,为推动暖通空调系统的发展提供强有力的支持。

参考文献

[1] 王金良,李道同.关于暖通空调优化控制技术的应用与探究[J].建筑工程技术与设计,2016,(20):158-158.

[2] 孙亚军.暖通空调优化控制技术探微[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(15):3872-3872.