探析空调系统节能运行自动控制的运用

学术论文 2018-11-06 17:08:18
    如今,空调已经成为大型公共建筑和民用建筑中必备的系统,其能耗占据总能耗很大比重,具有较大的节能空间,需要在实际的设计工作中,根据系统实际情况,结合自动控制原理,采取正确合理的节能控制措施,以此保证节能效果。
    一、空调自动控制
    (一)系统组成
    自动控制系统主要由以下四部分组成:一,敏感元件;二,调节装置;三,执行机构;四,调节机构。
    (二)品质指标
    自动控制系统需要达到以下基本要求:在相对较短的时间范围内,确保调节参数可以保持平衡;而其它品质指标,应达到下列基本要求:品质指标一静差一动态偏差一调节时间。
    (三)室温控制
    控制的基本原理为:利用敏感元件对调节机构进行控制,确保送风温度可以伴随扰量实际变化而发生相应的改变。在控制中,可采用以下具体方式:双位、恒速或比例控制。
    (1)对加热器实际加热量进行调节;对新、回风二者混合比进行调节;对一、二次回风的比例进行调节。
    (2)以tw及其实际变化情况为依据,对敏感元件设定值进行调整。
    (3)伴随室外温度发生的变化,对室内设定温度进行调整。
    (四)湿度控制
    (1)间接控制。以露点温度对新、回风的混合阀门进行控制,以露点温度对应的设定值为依据,利用执行机构对联动阀门进行控制。以露点维度对喷水室的实际喷水温度进行严格控制,仍然以设定值为依据,通过混合阀的控制来实现对实际喷水溫度的有效调节,使其始终保持在设定值。此外,还应根据实际产湿量及其变化对设定值进行修正。
    (2)直接控制。采用在室内直接布置湿度敏感元件的方法进行湿度控制,具体控制过程由调节机构完成。
    (五)处理设备控制
    在水冷式冷却器中,有两通控制阀。如果干管的水量发生明显变化,则会对相同水系统当中,其它的冷水盘管造成影响,此时需要恒压控制来解决。
    二、空调节能运行自动控制
    (一)节能控制现实意义
    在当前的集中式空调系统当中,很多都由一系列基本设备与管路等构成,在自动控制设计过程中,需要对不同设备的特点进行充分考虑。从当前的统计数据可以看出,建筑中空调系统能耗占比较大,主要为动力装置,若能实现节能控制,则能有效降低系统实际能耗,并减少排放,具有重要的现实意义。
    (二)冷热源的节能控制
    在空调系统中,冷热源一般将制冷机制作为核心。基于此,冷热源不仅是系统主要部分,而且还是主要能耗产生部位,需对其进行严格控制,实现节能控制目标。在生产厂家中,一般都带有单元控制器,可对蒸发器等的进口和出口实际温度及流量进行控制,同时还可以提供相关数据,以冷冻机的设定值为依据,对入口阀进行调整。通过对出口温度的设定,能完成启停机控制。然而,因为在当前的控制领域中,还未形成统一标准,各类产品无法完成通讯共享,所以在实际过程中需要安装额外的装置,对主机实际工作情况进行监督控制。系统中,主机应和其它设备进行连锁运行,也可按照一定的逻辑关系进行运行。基于此,带有CPU的每个设备都要参与至系统当中,由自动控制系统进行总体控制,确保系统运行在最佳状态,实现预期的节能目标。对制冷机组而言,其控制器必须可以对主机启停进行控制,并实时监测机组实际运行情况,同时利用主机,对建筑冷负荷等参数进行准确计算,根据计算结果,确定机组启动数量,最终实现预期的节能目标。从当前情况看,机组节能控制主要采用下列两种方法:其一,根据回水温度大小对机组数量进行控制,如果温度不超过控制参数,则只开启一个机组;如果温度超过控制参数,则开启两个机组,实现连锁运行。其二,根据主机运行与故障报警信号形成反馈控制,实现水泵的自动停止并保证风机正常运行。若有主机在没有人为操作的情况下停机,则会延迟一段时间,以是否属于超低温停机为依据,判断是否需要对水泵及电动阀进行关闭。
    (三)夏季冷水系统优化改进
    (1)由智能操作中心发挥控制指令,控制泵机组中各个水泵及风机,以此实现智能启停,达到节能控制目标。
    (2)以冷水机组中的回水温度及温差大小为依据,对风机与机组实际运行时间及数量进行控制,也可利用由报警及运行信号形成反馈机制来控制,实现风机与水泵的自动启停。
    (3)以冷水流量与供回水实际温差大小为依据,对建筑需要的冷负荷进行计算,并向机组发出相应的信号,对机组运行数量进行自动调整,以此实现节能控制。
    (4)利用智能操作中心,可以获取包含冷负荷、进水温度、回水温度等在内的所有相关参数,同时可以通过操作中心直观显示,对泵机运行数量进行有效控制,同时根据风机实际运行时间,发出进行维修的信号。
    (四)冬季热水系统优化改进
    (1)对锅炉压力大小与流量进行检测,并通过计算确定单位能耗。
    (2)以热水或者是蒸汽的温度大小为依据,调节热交换器的阀门,同时对热水阀予以联动控制。
    (3)和智能操作中心积极配合,采用以下操作方式:由操作中心发挥指令,采用手动控制的方法进行机组启停控制,在冬季进行控制切换。向智能操作中心提供包含水流量、水温差等在内的所有状态参数。根据操作中心发出的指令,对机组温度设定值进行自动设置。根据操作中心发出的指令,按照一定逻辑控制热水机组的启闭。应注意,上述监控信息采集与控制,需要通过对相应输入量及输出量的控制来完成。
    三、结束语
    通过以上分析可知,对空调系统进行自动控制设计工作时,应以其原理为基础,结合设计要求与组成,采用室温与湿度双重控制的方法来进行。此外,还要充分考虑节能,对夏季冷水系统及夏季热水系统进行优化改进。

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