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空调控制(收集5篇)

时间: 2026-02-28 栏目:办公范文

空调控制篇1

关键词:中央空调;自动控制;发展现状

1中央空调自动控制系统的应用背景

“十二五”期间已经将节能减排作为非常重要的一环。现如今,空调系统在我们现代建筑中得到广泛的应用。据调查发现,一年中的大部分时间空调都不是在满负荷工作状态下运行的,这样必然会导致大量的能源浪费。一般情况下,一栋大楼50%-60%的能量消耗都是来自中央空调的使用。因此,如果能够足够重视中央空调系统的选择,并且增加节能的措施,一定能够取得显著的节能成效。一般从下面两个方面来加强节能的效果:第一,改善中央空调的自动化控制发面;第二,改善中央空调的设备方面。现在一般采用与电气自动化结合的技术发展中央空调的自动化控制。

2中央空调自动控制系统的组成部分

2.1空气状态参数的检测

传感器、变送器和显示器这三个部分组成了检测系统。其中,检测空气状态参数的主要环节是传感器。常用的传感器有湿度传感器、温度传感器和压力传感器。对于空调控制系统精度影响最大的是传感器的精度和惯性。在中央空调自动控制系统中,只有传感器所处的地方的空气参数能够得到较好的控制,要想使整个空调区内的空调效果得到良好的控制,就必须综合考虑传感器的位置设置,使其达到最佳效果。

2.2空气状态参数的自动调节

中央空调自动控制系统的核心部分是自动调节。一般情况下将湿度和温度作为被调参数。调节器一般采用PID调节器或者位式调节器,有些特殊情况,也会采用分程、串接和反馈加前反馈等调节方式。在这些常规调节系统中,是通过分别控制两个被调参数来实现的,设计中有时候要考虑到干扰,即它们之间的耦合关系。一般通过加热器、冷却器还有加湿器等设备来实现对被调参数的自动调节。其中可以采用模拟量或者数字式仪表作为调节装置。

2.3空调工况的判断及自动切换空调最优工况

一般情况下首先要先绘制出建筑物中央空调的全年工况分区图,这个可以需要依据季节负荷。但是由于测量精度的影响,工况分区时常会出现边界重叠现象。为了保证系统的稳定,使边界重叠现象不出现,必须将工况转换时间间隔控制在小于制冷机等设备允许的最短开、停时间内。

2.4建筑物和设备的安全保护

必须将所有设备都设置安全保护控制线路才能够保证空调系统的安全运行。例如,接通加热器必须在有风的时候。当建筑物发生火灾的时候,防护装置则会起到自动调节保护的作用。

3中央空调自动控制系统的发展现状

基于控制理论的发展,中央空调控制系统也得到了较好的发展。控制技术理论的发展可追溯到20世纪30年代,一般将其发展分为三个阶段:第一,经典控制理论阶段。第二,现代控制理论阶段。第三,大系统理论阶段和智能控制理论阶段。控制技术理论的发展历程由初级到高级,由简单到复杂。

20世纪50年代,由于计算机控制技术的迅速发展,导致了空调系统的控制应运而生,通过使用气动仪表来控制系统化。

60年代,通过改进,将使用气动仪表改为使用电动单元组合仪表来控制空调系统。

70年代,控制中央空调系统开始采用微型计算机进行控制,控制系统开始采用PID调节控制,以此来提高空调的调节品质。由于PID控制具有稳定性高、可靠性高、简单易于实现等优点,所以被广泛应用于中央控制系统的调节中。

80年代以前,控制系统的作用主要是控制中央空调的开始和停止,因为没有温度的控制,所以实际运行中由于负荷变化剧烈,导致房间温度也是忽高忽低的,不易稳定,造成了很大的能源浪费。80年代初期,美国建设了第一栋利用集散式控制系统的大楼,这就标志了智能建筑的开始。

90年代,基于信息通讯技术、图形显示技术等的发展,开始采用温度控制器对房间温度进行控制,达到了舒适、高效、节能的效果。

现如今,随着智能建筑的迅猛发展,中国的楼宇中央空调自动化控制技术也得到了非常迅速的发展。中央空调系统自动控制最最重要的任务就是满足节能和安全生产的要求下,自动控制调节中央空调设备的实际输出量,使其适应实际负荷,满足人们在生活和工作中对各空气参数的要求。下面就基于PLC控制系统的中央空调做一个简单的介绍。

如今,中央空调多采用PLC自动控制系统化去取代比较传统的电气电路控制系统。首先我们了解下智能化交流变频中央空调系统化的基本构成,它是由制冷系统、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、供风系统这几部分组成。基于PLC自动控制系统的中央空调的核心就是PLC控制。当PLC自动控制系统输出制冷参数制冷指令的时候就能够控制冷却水泵,并且调节冷却水泵和冷却塔的阀门调节,控制其启停。当PLC自动控制系统发出联频信号的时候,就能够监督并控制中央空调系统的开启和关闭。

基于PLC自动控制系统的中央空调是如何控制室内的温度在合适范围内呢?当室内温度越高时,那么室内外温差就会越大,那么温差就会通过传感器转化为数字信号与PLC设定的额定参数比较得出的差值也会越大,因此PLC控制调节变频器的速率就会越快,系统的工作负荷就会越大,冷却水泵的循环水流速和流量都会相应增大,这样就导致热交换的速度增快,也就使得室内温度相应降低到合适范围内。反之,当室内温度越低时,反馈的温差就越小,那么与PLC设定的额定值的差值也越小,PLC控制就会调节变频器的速率变小,系统的工作负荷就会变小,冷却水的循环流速和流量就会减小,那么就会减慢热交换的速率,那么室内的温度就会升高到合适范围内。以上就是PLC自动控制系统的简单工作原理。

PLC控制系统的主要优点是,它编程比较简单,并且指令多样化、功能性强,具有较高的性价比。除此之外,PLC控制系统的硬件配套实施也比较齐全,安装使用起来都比较方便,并且出现故障时,调试维护也比较简单。最重要的是,它的体积较小,能耗很低。所以PLC自动控制系统在中央空调领域得到广泛的应用。

4结束语

综上所述,中央空调自动控制系统通过不断的发展,已经越来越完善。并且根据当今对节能减排的要求,中央空调自动调节系统设计时已经将节能作为一项主要的指标。随着人们对于空气质量的要求和节能的重视程度越来越高,一项专门研究中央空调自动控制系统的技术将会迅速发展,造福人类。

参考文献

[1]薛殿化.空气调节[M].北京:清华大学出版社,1991.

空调控制篇2

冰蓄冷中央空调是将电网夜间谷荷多余电力以冰的冷量形式储存起来,在白天用电高峰时将冰融化提供空调服务。由于我国大部分地区夜间电价比白天低得多,所以采用冰储冷中央空调能大大减少用户的运行费用。

冰蓄冷中央空调系统配置的设备比常规空调系统要增加一些,自动化程度要求较高,但它能自动实现在满足建筑物全天空调要求的条件下将每天所蓄的能量全部用完,最大限度地节省运行费用。

2控制系统结构

控制系统由下位机(现场控制工作站)与上位机(中央管理工作站)组成,下位机采用可编程序控制器(PLC)与触摸屏,上位机采用工业级计算机与打印机,系统配置必要的附件如通信设备接口、网卡、调制解调器等,实现蓄冷系统的参数化与全自动智能化运行。

下位机和触摸屏在现场可以进行系统控制、参数设置和数据显示。上位机进行远程管理和打印,它包含下位机和触摸屏的所有功能。整个系统以下位机的工业级可编程序控制器为核心,实现自动化控制。控制设备与器件包括:传感检测元件、电动阀、变频器等。

2.1下位机系统(区域工作站)

2.1.1TP21触摸屏

采用TP27彩色触摸屏作为操作面板,完全取代常规的开关按钮、指示灯等器件,使控制柜面谈得更整洁。并且,TP27触摸屏在现场可实现状态显示、系统设置、模式选择、参数设置、故障记录、负荷记录、时间日期、实时数据显示、负荷曲线与报表统计等功能,中文操作界面直观友好。

2.1.2SIEMENS可编程序控制器

SIMATICS7-300系列PLC适用于各行各业、各种场合中的检测、监测及控制的自动化,其强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。

该产品具有光电隔离,高电磁兼容;具有很高的工业适用性,允许的环境温度达60℃;具有很强的抗干扰、抗振动与抗冲击性能,因此在严酷的工作环境中得到了广泛的应用。

自由通讯口方式也是S7-300型PLC的一个很有特色的功能,它使S7-300型PLC可以与任何通讯协议公开的其它设备、控制器进行通讯,即S7-300型PLC可以由用户自己定义通讯协议(例ASCII协议),波特率为1.5Mbit/s(可调整)。因此使可通讯的范围大大增加,使控制系统配置更加灵活、方便。任何具有串行接口的外设,例如:打印机或条形码阅读器、变频器、调制解调器(Modem)、上位PC机等都可连接使用。用户可通过编程来编制通讯协议、交换数据(例如:ASCII码字符),具有RS232接口的设备也可用PC/PPI电缆连接起来进行自由通讯方式通讯。

当上位机脱机时,在下位机控制下,整个系统能正常运行。

2.2上位机系统(中央管理工作站)

2.2.1上位机

上位机即图文控制中心,主要由PC机和激光打印机组成,采用SIMATICWINCC软件平台,采用全中文操作界面,人机对话友好。管理人员和操作者,可以通过观察PC机所显示的各种信息来了解当前和以往整个冰蓄冷自控系统的运行情况和所有参数,并且通过鼠标进行设备管理和执行打印任务。

2.2.2WINCC软件平台

WINCC软件在自动化领域中可用于所有的操作员控制和监控任务。可将过程控制中发生的事件清楚地显示出来,可显示当前状态并按顺序记录,所记录的数据可以全部显示或选择简要形式显示,可连续或按要求编辑,并可输出打印报表和趋势图。

WINCC能够在控制过程中危急情况的初发阶段进行报告,发出的信号既可以在屏幕上显示出来,也可以用声音表现出来。它支持用在线帮助和操作指南来消除故障。某一WINCC工作站可专门用于过程控制以使那些重要的过程信息不被屏蔽。软件辅助操作策略保证过程不被非法访问,并提供用于工业环境中的无错操作。

WINCC是MICRSOFTWINDOWS98或WINDOWSNT4.0操作系统下,在PC机上运行的面向对象的一流32位应用软件,通过OLE和ODBC视窗标准机制,作为理想的通讯伙伴进入WINDOWS世界,因此WINCC可容易地结合到全公司的数据处理系统中。

3冰蓄冷系统的控制

3.1控制目的、范围及主要受控设备

蓄冷控制系统控制目的:通过对制冷主机、储冰装置、板式热交换器、系统水泵、冷却塔、系统管路调节阀进行控制,调整储冰系统各应用工况的运行模式,在最经济的情况下给末端提供一稳定的供水温度。同时,提高系统的自动化水平,提高系统的管理效率和降低管理劳动强度。

控制范围包括整个冰蓄冷系统的参数状态显示、设备状态及控制,主要控制设备有:双工况主机、电动阀、冷却塔、冷却水泵、蓄冰装置、初级乙二醇泵、板式换热器、次级乙二醇泵等。

3.2控制功能

控制功能包括整个冰蓄冷系统稳定、经济运行所需的功能。

3.2.1工况转换功能

根据季节和机器运行情况,自控系统具备以下工况转换功能:

a)双工况主机制冰同时供冷模式;b)双工况主机单独制冰模式;c)主机与蓄冰装置联合供冷模式;d)融冰单独供冷模式;e)主机单独供冷模式。

3.2.2工况的启停、显示和故障报警功能

控制系统按编排的时间顺序,结合负荷预测软件,控制制冷主机及设备的启停数量及监视各设备之工作状况与运行参数,如:

-制冷主机启停、状态及故障报警;-制冷主机运行参数;-制冷主机缺水保护;-制冷主机供/回水温度、压力遥测和显示;-冷冻水泵启停、状态及故障报警;-乙二醇泵启停、状态及故障报警;-冷却水泵启停、状态及故障报警;-压差旁通管的压差测量与显示;-冷却塔风机启停、状态及故障报警;

-冷却塔供/回水温度控制与显示;-供/回水温度、压差遥测控制与显示;-板式换热器侧进出口温度控制与显示;-蓄冰装置进、出口温度遥测控制与显示;-冷冻水回水流量控制与显示;-电动阀开关、调节与阀位控制与显示;-室外温湿度遥测控制与显示;-蓄冰量测量与显示;-末端冷负荷控制。

3.2.3数据的记录和打印功能

控制系统对一些需要的监测点进行整年趋势记录,控制系统可将整年的负荷情况(包括每天的最大负荷和全日总负荷)和设备运转时间以表格和图表记录下来,供使用者使用。所有监测点和计算的数据均能自动定时打印。

3.2.4手动/自动转换功能

控制系统配置灵活的手动/自动转换功能。

3.2.5优化控制功能

根据室外温度、天气预报、天气走势、历史记录等数据自动选择主机优先或融冰优先。在满足末端负荷的前提下,每天使用完储存的冷量,尽量少地运行主机。充分发挥冰储冷系统优势,节约运行费用。

3.2.6全自动运行功能

系统可脱离上位机工作,根据时间表自动进行制冰和控制系统运行、工况转换、对系统故障进行自动诊断,并向远方报警。触摸屏显示系统运行状态、流程、各节点参数、运行记录、报警记录等。

3.2.7节假日设定功能

系统可根据时间表自动运行,同时也可预先设置节假日,控制储冰量和储冰时间,使系统在节假日时对不需要供应空调的场所停止供冷。

3.2.8下位机操作功能

下位机彩色触摸屏操作界面见图1.

下位机操作功能如下:

a)人机对话。操作人员可通过触摸面板进行人机对话,操作界面完全中文化,具有提示、帮助、参数设置、密匙设置、故障查询、历史记录等功能。

b)系统设置。包括操作口令设置、运行设置、运行时间表设置、记录溢出处理、自动/手动/测试选择、节假日设置、系统参数设置(包括各节点温度、压力,各介质的流量,储冰量,制冰速率,融冰速率,阀门开度,末端负荷等。)

c)故障记录、运行记录、历史记录等。

3.3远程监控

控制系统通过电话线或宽带网,与专家系统连接,对系统进行运行监控、参数修改、数据采集等,使系统不断完善和软件版本升级,让用户得到更好的服务。远程监控的目的是用户可以通过PSTN(公共交换传输网)对冷冻站进行异地远程监控。同时也可以实现远程调试、远程适时监控和在线维护等,从而大大减轻工程人员的工作强度,降低工程成本。

3.4系统扩展控制

控制系统设计界面友好,PLC和触摸屏均可扩展,内容可扩展、参数也可修改,通过485通讯接口或通信协议实现BAS与冰储冷自控系统一体化,节约投资、方便管理。系统集中控制,减少了动力柜占地面积,又使动力柜型号统

一、式样相同、大小一致。系统扩展控制如下:

a)污水泵自动控制;b)风、排风控制;c)活水泵稳压控制;d)防水泵定时运行、检测、报警;e)淋水泵稳压控制;f)筑物夜间轮廓照明自动控制;g)低配计量、开关状态检测、报警。

空调控制篇3

关键词:空调系统压差控制定风量

引言

在社会经济高速发展的新时期,人们的生活水平得到了显著提高,因此,人们对生活的物质条件也提出了更高的要求。随着人们的生活水平提高,空调也早已进入了千家万户,并且成为了现代人们生活中不可或缺的电气设备,并且随着科学技术的发展,空调的性能和质量都得到了大的幅度的提升,从而为提高现代人们的生活质量做出了巨大贡献。但是在空调的使用过程中,随着时间的推移,空调系统的内部必然会存在着一些杂质和由于静电而吸附的粉尘。当空调系统内部粉尘积累过多时,不仅会对空调的工作效率造成影响,而还会严重的威胁到用户的身体健康。因此空调的使用过程中,必须的定期对空调系统进行净化清洁,从而才能够保证空调的正常运行以及不会对用户身体健康产生影响。在现代的净化空调系统中,对空调系统进行室内压差控制是空调系统净化的重要环节。也只有采用科学合理的控制方法才能够有效的将净化区域的压差进行有效的控制,从而才能够确保气流组织的合理性和清洁程度,进而才能够使空调系统被彻底净化。净化空调系统能够大幅度的提高空调系统的工作效率和质量,并且还能够确保室内的空气清新,从而减轻空调对人们身体产生的影响。因此,为了能够达到彻底净化空调系统的目的,必须要加大对净化空调系统室内压差控制的研究力度。本文从压差控制的概述出发,对净化空调系统的室内压差控制进行研究,并且对压差控制方法进行了详细地阐述,希望能够起到抛砖引玉的效果,使同行相互探讨共同提高,进而为今后净化空调系统的室内压差控制起到一定的参考作用。

一、压差控制的概述

压差控制在净化空调系统中是一个非常重要的环节。只有通过对净化区域的压差进行控制,保证合理的气流组织,才能达到净化和工艺的要求。例如洁净厂房必须保持一定的正压使外界未经净化的空气不会进人净化区域,保证洁净级别;并且通过对各净化区域的不同的压差控制,达到净化分区的作用,在GMP中就要求不同净化级别区域的压差应得到控制不小于+5Pa。在生物安全洁净室中,压差控制更是保证安全防护屏障的关键指标,在《生物安全实验室建筑技术规范》中指出必须使实验室的负压梯度得到稳定可靠的控制。因此对于净化空调系统来说,压差控制是非常重要的。压差控制在实现中是比较困难,特别是在生物安全实验室中,要得到并保持精确、稳定的压差对于控制工程师而言绝对是一件具有挑战性的任务。因此在设计压差控制系统时,必须要根据实际情况从以下几个方面进行分析和确定:①风险分析评估;②定风量系统和变风量系统选择;③压差控制和余风量控制方法;④控制信号与噪声的影响;⑤制稳定性及响应速度;⑥建筑结构对压差控制的影响;风管泄漏对压力控制的影响。首先,必须对压差控制的风险进行分析,例如对于高等级的生物安全实验室而言,因为它有生物污染的高风险,各种相关的标准都对其有保持稳定负压梯度防止污染泄漏的严格要求,因此控制系统就必须能够稳定可靠的实现这样的控制目标。

二、压差控制方法

对于压差控制系统来说,其所达到的结果实质上是对渗人或渗出空气的控制,就其控制策略而言可分为被动式和主动式控制。定风量(CAV)是一种被动式的控制方法,它使用手动风量调节阀,通过简单的送风和排风平衡,送风比排风少(或多)一定的量(余风量),来达到所期望的压差。在选择定风量这样的控制策略时必须认真的考虑,因为定风量系统有突出的局限性。主要有以下几点:

(1)所有时间,设备必须保持恒定的送风量和排风量。

(2)不能有任何排风设备(如生物安全柜等)增加或减少,灵活性差。未来的扩展会由于系统容量限制而受限。

(3)必须按全负荷设计,要有较大的余量来弥补由于过滤器等造成的送风和排风系统性能的下降,连续的全负荷运行使能耗极大,因此运行成本非常高。

(4)由于风机系统、过滤器系统等性能下降或风阀位置改变等情况下,系统经常要重新进行风平衡调试,需要大量的维护。

2.1纯压差控制方法

纯压差控制方法相对而言简单明了,其基本原理如图1。其控制原理为:压差传感器测量室内与参照区域的压差(OP),与设定点(即期望的压差)比较后,控制器根据偏差按PID调节算法对送风量(或排风量)进行控制,从而达到要求的压差。可以看出,送风量(或排风量)是压差(Δp)、设定点以及PID常数(α,β)的函数。

2.2余风量(气流追踪)控制方法

洁净室的送风量与排风量之间保持一定的风量差(称为余风量),必然会导致洁净室产生一定的压差。余风量(气流追踪)控制即控制系统实时测量风量(送风和排风量)变化,通过调节送风量或排风量,动态的达到相应的风量平衡,使送风量和排风量之间保持恒定的风量差,从而维持恒定的压差。控制系统利用气流测量装置实时测量送风量和排风量,排风量可以在排风主管上测量。

2.3混合控制系统

由于生物安全等级3或4级的生物安全实验室的研究和实验对象非常危险,实验室的压差控制以及气流方向控制更加重要,必须确保压差和气流方向得到稳定可靠的控制。对于这样压差控制非常关键的地方,采用纯压差控制和余风量控制两种方法混合的控制系统是很好的选择,它可以确保对实验室压差稳定可靠的控制。

空调控制篇4

关键词:中央空调,智能控制,变频调节

中图分类号:TU831.3+5文献标识码:A

一、引语

随着国民经济的发展、人民生活水平的提高,中央空调在现代建筑中应用越来越广泛,它在给人们提供舒适的生活和工作环境时,同时也消耗了大量的能源。据统计,我国建筑物能耗约占能源总消耗量的37%左右,在有中央空调的建筑物中,中央空调的能耗约占总能耗的60~70%,而且呈逐年增长的趋势。因此,认识清楚目前存在的问题,高效利用中央空调系统的能源,采取有效的节能措施就成为迫切需要解决的问题。

二、中央空调智能控制系统发展背景

传统的中央空调系统设计中,设计者为保证建筑的制冷、制热的最大值,将中央空调的制冷机组、循环水系统、冷却塔、风机系统等都按建筑的最大需要选定,而实际使用中,因室外季节的变换,环境温度的变换,室内的温度、湿度等都有所变换,对制冷、制热的需要也因气候、环境不同,例如50人的办公室对制冷和通风的需要肯定与1人的办公室有所不同。而传统的中央空调系统中,无论环境条件如何变换,空调系统的各个子系统的电机都固定在额定功率下运行,这不仅造成了大量的浪费,也使用户的舒适感降低。

在市场的需求下,变频器调速技术近年来在中央空调系统中的应用开始被人们重视,并积极投入到生产中,然而寻找节能效果明显、具备稳定性能的空调控制系统联合变频调速的原理节约低负荷时通风空调各子系统的电能消耗,是解决中央空调智能控制系统的当务之急。目前有利用PLC技术和人机沟通的界面结合变频器技术的通讯应用,通过将各系统与子系统集中到值班室进行综合控制,工作人员可根据环境和各办公室、房间的需要,定向操作系统的电流、使用功率及时监控设备的运行状况。采用变频器调速技术改造后的中央空调智能控制系统平均每年的用电量仅为改造前的70%。

三、中央空调能耗的现状

在我国现阶段中央空调系统的应用中,更多的关注的是空调系统温湿度控制效果、空气品质控制效果,而忽略了空调系统的能耗情况,整体来说,我国中央空调系统能效并不高,引起的原因有很多,有三个影响因素是比较明显的。

1、缺乏节能引导中央空调系统的经济性分析。一般节能、运行费用低的系统方案其初投资比较大。用户或投资者对初投资和运行费用的综合经济性指标缺乏专业认识,容易忽略综合投资收益计算。这使很多初投资低但能耗大、运行费用高的中央空调系统大行其道。

2、政策上缺乏系统的、全局性能效指标。中央空调是一项复杂的系统工程,中央空调能源有效利用的评价不能单纯地停留在对机器设备的评价上,对整个系统的评价更为重要,是否节能不仅与空调设备有关,而且与系统设计思想、管网设计、各部分匹配、施工优劣,运行管理水平以及建筑物热特性等因素有关。

3、能根据环境负荷的不均匀变化控制中央空调系统。中央空调的设计过程中,设计者通常需要考虑建筑环境的最大负荷进行设计,包括空调系统的温度、通风量,而且一般设都会在最大负荷设计中加入30%的余量。

综上所述,当前中央空调控制系统存在的主要问题即是能量损耗的问题,和利用传统的控制方式对设备带来的不利影响的问题。

四、中央空调智能控制系统节能对策研究

针对当前商用中央空调控制系统存在的主要问题即是能量损耗的问题,和利用传统的控制方式对设备带来的不利影响的问题,开发出一套智能控制系统,能够自动监测环境温度,智能识别人的存在和需要,并以此灵活调节水泵、通风量和制冷系统,同时实时监测建筑环境,有效保障环境温度和湿度的同时,实现能源利用的最大化,并提高人体在空调环境中的舒适度是智能控制系统的目标。

4.1建立环境温度控制及人体监测系统

通过高精度的温度传感器或是回风监测装置实时监测建筑环境中的温度,通过采集室温并反馈至中央控制器,中央控制器根据用户设定的或默认的适宜办公环境温度实时调节建筑环境中的温度。通过红外线热释电红外传感器采集建筑环境中的各个房间是否有人存在,同时将整个建筑环境中的有人房间和无人房间数据传递给中央控制器,中央控制器在有效保证有人房间的温度、湿度、通风量的同时,停止或控制无人房间的温湿度和通风量。中央控制器通过传感器采集的冷冻出回水温度、冷水压、回水压、水量、水洗压和实时采集的室温和有人房间和无人房间数据,计算水泵的需要转速和冷却塔风扇启动数量等,并将数据输入给各个系统的变频器,以此使能量的利用达到最大化的目标,同时实现建筑环境中的各个房间达到最适宜的温湿度和通风量。

4.2建立以温差为主的控制系统

中央空调的智能控制系统应当采用以温差为主的控制方式,以此适应中央空调的各个系统的变频控制。以温差为主的控制系统无需在各支路增加调节阀门,且能有效保证系统运行,系统的水压和水流量在水泵进行调速是按预先的比例进行分配,建筑环境中的各个房间出现负荷骤变的可能性较低,基本工况是类似的,比较适合按预先的流量分配方式,采用以温差为主的控制系统主要有如下优点:改造费用相对较低,原有阀门都可利用,省去了电动二通阀的费用,同时原有管路的特性并未改变。在经过计算冷冻系统的最省流量的基础上,将水泵的转速设定了最小值,无需增加二次泵。建立以温差为主的控制系统改造施工难度低,无需对系统进行大的改造,所有改造在机房内即可进行。以温差为主的控制系统运行管理和维修保养简便,维修费用较低,改造后的部分如变频器、温度压力传感器等设备维护工作量不大,维护难度小。

五、结束语

能源问题是我国实现经济发展的重点问题之一,降低建筑能耗迫在眉睫。本文分析了目前我国中央空调智能控制系统发展的现状和发展背景,分析了当前中央空调智能控制系统存在的问题,并就这些问题提出了节能控制系统的研究对策,为中央空调智能控制系统在保证环境温度适宜的前提下取得最佳的节能效果。

参考文献

[1]赵彬.中央空调变频节能的应用及展望[J].福建能源开发与节约,2011(1):25-27

[2]孟华,龙惟定,王盛卫.中央空调水系统优化控制研究的发展及现状[J].建筑热能通风空调,2009(3):29-32

[3]洪善祥.变频控制技术在中央空调系统中的应用[J].能源工程,2010(2):42-43

[4]薛志峰.商业建筑节能技术与市场分析[J].清华3E暖通空调网,2011(12):89-90

[5]韩宝琦,李树林.制冷空调原理及应用[M].机械工业出版,2008:245-246

空调控制篇5

智能建筑中HVAC和照明系统的计算机控制系统,是智能建筑的重要组成部分。此系统的工作性能,直接关系到提高工作环境的舒适度而提高工作人员的工作效率,也是关系到节约能源和环境保护的重要手段。计算机控制系统根据工作区间的内部条件和外部条件,适时或按计划自动控制室内温度、湿度、工作区间的亮度等。计算机控制系统是体现“智能”诸因素中最重要的因素之一。一个在建筑中使用的设备被称为“有智能”或“是一个智能单元”,或一座建筑物被称为智能建筑,计算机控制系统的应用是必要条件。所以,计算机控制系统的应用与控制策略是评价智能建筑的重要的因素之一。

本文以美国卡内基-梅隆大学建筑物性能测试中心的智能工作区间的HVAC和照明系统的控制系统为例,说明智能建筑控制系统结构和控制策略。

2、智能建筑集成系统中的计算机控制系统

2.1主要设备

2.1.1蒸发式冷却空调系统此系统的3阶段供冷启动顺序为:热转轮启动,蒸发冷却器启动,备用冷却盘管启动;其两阶段供热启动顺序为:热转轮运行进行热回收,利用热水盘管加热处理空气。此空调系统主要任务是保证室内空气的清新,提供室内的基本温度保证。

2.1.2埋管式辐射墙板墙架上和空气中的温度传感器提供水流阀门的控制信号。它是在室内基本温度点基础上,对温度进行再调整的设备。

2.1.3屋顶通风装置室外温度、湿度、风力、降雨量,室内温度、湿度,提供此开关控制信号。它是室内温度、湿度调整的辅助设备,也是节约能源的重要手段。其动力是日光反射板上的太阳能电池。

2.1.4日光反射板阳光和温度都是照明系统和温度系统的信号源,光线反射板受控于这两个系统。既能遮光,也能将室外光线反射到室内。

2.1.5照明系统由房间使用状况检测、日光、阳光反射、室内光照度等检测信号,用开关、遥控器或计算机程序控制此系统。

2.1.6个人工作环境系统在个人工作环境系统中,温度、湿度、房间使用状况检测、空气流速、空气品质等数据均为控制因素。每人工作环境系统的温度、湿度的期望值,房间使用状况检测数据,由系统中的传感器或由人工给定,由通讯系统传送给上一级(网络工作级)和系统工作站,由网络工作级和系统工作站的计算机控制系统控制此个人工作环境系统的系统参数。

2.1.7控制系统和主配电盘它是控制、电源和通讯系统的神经网络。

2.2控制系统控制系统分为两大控制部分:

2.2.1温度和空气品质控制系统温度和空气品质控制系统的控制目标包括蒸发式冷却空调系统、埋管式辐射墙板、个人工作环境系统、可开启窗户、屋顶通风装置等。本系统的传感器包括室内温度、室内湿度、室外温度、室外湿度、冷热水流数据、房间使用状况、空气品质(CO2)数据、露点温度,以及室外风力等。执行机构是热转轮、蒸发冷却器、水流阀门、空气处理器、加热盘管、冷却盘管、气流混合调节器、水压调节器、屋顶通风装置等。

2.2.2照明控制系统照明控制系统的控制目标包括环境灯、周边灯、工作灯、室内遮光设备、日光反射板等。灯光控制系统的传感器包括室外日光检测器(最大照度)、室内照度检测器、房间使用状况等。执行器是控制日光反射板的电机,控制天窗、可开启窗户、门遮阳设备的电机,数字式日光灯整流器,数字式相位灯光调节器,数字转换器等。

温度和空气品质这两个控制系统和照明控制系统是互相干扰的。譬如,为了节约能源和得到舒适的工作环境,冬天和夏天对日光的需要是不同的。

2.3控制系统结构总控制工作站热冷水系统热水系统冷水系统空气处理系统空气处理单元-1(AHU1)

空气处理单元-3(AHU3)

埋管式辐射墙板埋管式辐射墙板控制系统埋管式辐射墙板1-26(分组)

个人工作环境系统个人工作环境系统控制系统个人工作环境1-30(分组)

系统接口温度/空气品质控制系统与照明控制系统接口(两个公司产品)

控制系统的输入、输出量控制系统的输入、输出量的监测控制系统的硬件控制系统的硬件工作状况监测安全监视和检查系统门卫磁卡检查系统系统设备打印机网络设备

3、计算机控制系统的控制策略总控制工作站的控制策略必须根据各种条件,用控制算法去协调上述设备的工作。

现假定工作程序和环境为:按照当天的室外气象参数,蒸发式冷却空调系统已根据时间或遥控命令,在工作人员到来之前开始工作,提供基本室内温度和其它条件,当个人工作环境的房间使用状况检测传感器检测到有人工作,提供启动信号给上级计算机,控制系统按照人的给定期望值,调整此个人工作环境的环境参数。

4、总结

温度控制系统、空气品质控制系统和照明控制系统的某些控制目标是相关的,被控制目标和设备之间存在互相干扰。且智能建筑集成系统的各个部分是由一些不同厂家生产的,这些产品中存在很多不同标准,像数据传输总线、硬件接口、软件接口、控制算法等。由于信息流和被控目标的不确定性和复杂性,使得控制系统非常复杂。如夏天的阳光提供工作台的光线亮度,但又带来多余的热量。减少阳光的照射又可能使工作环境照度不够。故怎样发挥每一设备的工作能力,又可控制工作环境温度、湿度、空气新鲜度,工作环境的照度、噪声、背景音乐,与外界(世界和本系统之间)的通讯畅通,各种办公设备的使用方便程度,等等,且能像轿车内的空调系统一样,所有指标都能在本人的工作区间内作自我调整,创造最佳工作环境。亦能满足保护环境、减少污染、节约能源的大目标。这些就是控制系统的基本任务。

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