空调自动化控制原理

空调自动化把握原理说明自动化系统是智能建筑的一个重要组成局部。楼宇自动化系统的照明、电梯、消防、安全防范等进展全面的计算机监控治理。其中,中心空调的能耗占整个建筑能耗的50%以上，是楼宇自动化系统节能的重点[1]于工况及环境变化的适应性差，把握惯性较大，节能效果不抱负。传统把握技术存在的问题主要是难以解决各种不确定性因素对空调系有简洁性、不完全性、模糊性、不确定性、不存在算法和变动性大的系统的把握。“绿色建筑”主要强调的是:环保、节能、资源和材料的有效利用，特别是对空气的温度、湿度、通风以及干净度的要求，因此，空调系统的应用越来越广泛。空调把握系统涉及面广，而要实现的任务比较简洁，需要有冷、热源的支持。空调机组内有大功率的风机，但它的能耗很大。在满足用户对空气环境要求的前提下，只有简要争论。空调系统的根本构造及工作原理空调系统构造组成一般包括以下几局部[2][3]:风局部空调系统在运行过程中必需采集局部室外的颖空气(即风)，这局部风必需满足室内工作人员所需要的最小颖空气量，因此空调系统的风取入量打算于空调系统的效劳用途和卫生要求。和空调系统的风管道以及风的滤尘装置(风空气过滤器)、风预热器()共同组成了空调系统的风系统。空气的净化局部空调系统依据其用途不同，对空气的净化处理方式也不同。因此，在空调净化系统中有设置一级初效空气过滤器的简干净化系级高效空气过滤器的三级过滤装置的高净化系统。空气的热、湿处理局部对空气进展加热、加湿和降温、去湿，将有关的处理过程组合在一起，称为空调系统的热、湿处理局部。在对空气进展热、湿处理过程中，承受外表式空气换热器(在外表式换热器内通过热水或水蒸气的称为外表式空气加热器，简称为空气的汽水加热器)。设置器;设置在降温去湿之后的空气加热器，称为空气的二次加热器;设置冷却器或直接蒸发式外表冷却器，也有承受喷淋冷水或热水的喷水过程。空气的输送和安排、把握局部空调系统中的风机和送、回风管道称为空气的输送局部。风管中的调整风阀、蝶阀、防火阀、启动阀及风口等称为空气的安排、的称为单风机系统;假设空调系统中设置两台风机，一台为送风机，另一台为回风机，则称为双风机系统。空调系统的冷、热源空调系统中所使用的冷源一般分为自然冷源和人工冷源。自然,这种形式1所示。图1 空调系统构造示意图其工作原理是当环境温度过高时，空调系统通过循环方式把送入室内。冷却盘管的冷冻水由冷却机供给，冷却机由压缩机、冷凝被冷却水冷却后，变成液体，析出的热量由冷却水带走，并在冷却塔复始，循环不断，把室内热量带走。当环境温度过低时，需要以热水进入风机盘管，和上述原理一样，空气加热后送入室内。空气经过冷这就要加装加湿器，进展喷水或喷蒸汽，对空气进展加湿处理，用这样的湿空气去补充室内水汽量的缺乏。中心空调自动把握系统中心空调自动把握的内容与被控参数中心空调系统由空气加热、冷却、加湿、去湿、空气净化、会到达设计容量。所以，为了舒适和节能，必需对上述设备进展实时把握，使其实际输出量与实际负荷相适应。目前，对其容量把握已实度、湿度、压力(压差)以及空气清爽度、气流方向等，在冷、热源方面主要是冷、热水温度，蒸汽压力。有时还需要测量、把握供回水干的同时，还要对主要参数进展指示、记录、打印，并监测各机电设备的运行状态及事故状态、报警。中心空调设备主要具有以下自控系统:风机盘管把握系统、风机组把握系统、空调机组把握系统、冷冻站把握系统、热交换站把握系统以及有关给排水把握系统等。中心空调自动把握的功能制造舒适宜人的生活与工作环境·气的最正确品质;·具有防噪音措施(承受低噪音机器设备);·可以在建筑物自动化系统中开放背景轻音乐等。通过中心空调自动把握系统，能够使人们生活、工作在这种可供给生产工艺所需的空气的温度、湿度、干净度的条件，从而保证产品的质量。节约能源在建筑物的电器设备中，中心空调的能耗是最大的，因此需够大大节约能源。制造了安全牢靠的生产条件自动监测与安全系统，使中心空调系统能够正常工作，在觉察故障时能准时报警并进展事故处理。中心空调自动把握系统的根本组成图2[4]为一室温的自动把握系统。它是由恒温室、热水加热器、传感器、调整器、执行器机构和(调整阀)调整机构组成。其中恒温室和热水加热器组成调整对象(简称对象)，所谓调整对象是指被调2所示的3规定的数值称为给定值(或设定值)θg表示。室外温度的变化，室内热源的变化，加热器送风温度的变化，以及热水温度的变化等，(或—调整阀的开度给定值上的调整参数，或称调整量qq和干扰f对对象的作用方向是相反的。图2 室温自动调整系统示意图图3 室温自动调整系统的方块图中心空调系统把握中存在的问题被控对象的特点空调系统中的把握对象多属热工对象，从把握角度分析，具有以下特点[3]:多干扰性例如，通过窗户进来的太阳辐射热是时间的函数，受气象条件的影响;室外空气温度通过围护构造对室温产生影响;通过门、窗、建筑缝隙侵入的室外空气对室温产生影响;为了换气(或保持室内确定正压)所承受的风，其温度变化对室温有直接影响。此外，电加热器(空气加热器)电源电压的波动以及热水加热器热水压力、温度、蒸汽压力的波动等，都将影响室温。如此多的干扰，使空调负荷在较大范围内变化，而它们进入系统的位置、形式、幅值大小和频繁程度等，均随建筑的构造(建筑热工性能)、用途的不同而异，更与空调技术本身有关。在设计空调技术。多工况性空调技术中对空气的处理过程具有很强的季节性。一年中，至少要分为冬季、过渡季和夏季。近年来，由于集散型系统在空调系制度的多样化，使运行治理和自动把握设备趋于简洁。因此，要求操作人员必需严格依据包括节能技术措施在内的设计要求进展操作和维护，不得任凭转变运行程序和拆改系统中的设备。温、湿度相关性描述空气状态的两个主要参数为温度和湿度，它们并不是完全独立的两个变量。当相对湿度发生变化时会引起加湿(或减湿)动作，其结果将引起室温波动;而室温变化时，使室内空气中水蒸气的(温度增高相对湿度削减，温度降低相对湿度增加)。这种相对关联着的参数称为相关参数。明显，在对温、湿度都有要求的空调系统中，组成自控系统时应充分留意这一特性。把握中存在的主要问题PID把握，即承受测温元件(温感器)＋PID温度调整器＋电动二通调整阀的PID调整方上的电动调整阀，由调整阀的开度大小实现冷(热)水量的调整，到达温度把握的目的。为便利治理，简化把握过程，把温度传感器设于空的温度设定值，在夏季应比要求的室温高(0.5～1.0)℃，在冬季应比要求的室温低(0.5～1.0)℃。PID调整的实质就是依据输入的偏差值，按比例、积分、微测空调机组的工作状态对象有:过滤器堵塞(压力差警，以了解过滤器是否需要更换;调整冷热水阀门的开度，以到达调整室内温度的目的;送风机与回风机启/停;开度，转变风、回风比例，在保证卫生度要求下降低能耗，以节约运行费用;检测回风机和送风机两侧的压差，以便得知风机的工作状态;检测风、回风与送风的温度、湿度，由于回风能近似反映被调工作参数与上述监测的状态数据，现场把握站把握送、回风机的启/停，风与回风的比例调整，盘管冷、热水的流量，以保证空调区域PID调整能满足对环境要求不高的一般场所，但是PID调整同样存在一些缺乏，如把握简洁产生超调，对于工况及环境变化的适应性差，把握惯性较大，节能效果也不抱负，所以对于环境要求较高或者对环境有特别要求的场所，PID调整就无法满足要求了。对于像中心空调系统这样的大型简洁过程(或对象)的把握实义下的优化状态。在把握中存在问题主要表现在:不确定性传统把握是基于数学模型的把握，即认为把握、对象和干扰问题具有不确定性，甚至会发生突变。对于“未知”、不确定、或者知高度非线性传统把握理论中，对于具有高度非线性的把握对象，虽然也有大量的非线性问题存在。半构造化与非构造化传统把握理论主要承受微分方程、状态方程以及各种数学变换作为争论工具，其本质是一种数值计算方法，属定量把握范畴，要问题。系统简洁性按系统工程观点，广义的对象应包括通常意义下的操作对象高度耦合，相互制约，外部环境又极其简洁，有时甚至变化莫测。传统把握缺乏有效的解决方法。牢靠性常规的基于数学模型的把握方法倾向于是一个相互依靠的整体，尽管基于这种方法的系统常常存在鲁棒性与灵敏度之间的冲突，述方法，则可能由于条件的转变使得整个把握系统崩溃。归纳上述问题，简洁对象(过程)表现出如下的特性:·系统参数的未知性、时变性、随机性和分散性;·系统时滞的未知性和时变性;·系统严峻的非线性;·系统各变量间的关联性;·环境干扰的未知性、多样性和随机性。面对上述空调系统的特性，因其属于不确定性简洁对象(或过程)的把握范畴，传统的把握方法难以对这类对象进展有效的把握，必需探究更有效的把握策略。把握策略的选取(过程)的特性难于用准确的数学模型描述。用传统的基于经典把握理论的PID把握和基于状态空间描述的近代把握理论方法来实现对被控对象的高动把握器是用基于数学模型和学问系统相结合的广义模型进展设计的，也就是说对不确定性简洁系统的把握一般承受智能把握策略[5]把握系统具有以下根本特点:具有足够的关于人的把握策略、被控对象及环境的有关学问以及运用这些学问的“才智“;是能以学问表示的非数学广义模型和以数学描述表示的混合过程，承受开闭环把握和定性及定量把握相结合的多模态把握方式;具有变构造特点，能总体自寻优，具有自适应、自组织、自学习和自协调力气;具有补偿和自修复力气、推断决策力气和高度的牢靠性。智能把握策略的突出优点是充分利用人的把握性能，信息猎取、传递、处理性能的争论结果和心理、生理测试数据，建立把握者—“人”环节的模型，以便与被把握对象—机器的模型相互协作，设计人机系统，为系统分析设计供给灵敏性。例如，当建立被把握对象模型很困难时，可以建立把握者模型，如建立把握专家模型、设计专家把握器等;当建立把握者模型很困难时，可以建立被把握对象模型;而设计被控对象模型有困难时，又可建立“把握者—被把握对象”的联合模型，即把握论系统模型，如“人—人”把握论系统的对策论模型。由于现代传感变换检测技术和计算机硬件相关技术的进展根本上已经式。不同的把握策略所构造出的算法其简洁程度、鲁棒性、解耦性能[6]策略具有其独特的优势。仿人智能把握是总结、仿照人的把握阅历和行为，以产生式规章专家的把握行为，把握算法是多模态的和多模态把握间的交替使用，略，还有模糊把握策略、专家系统把握策略等。工程实现与监控信息平台的选择大型简洁系统把握的工程实现中除了低层的DDC感装置、仪器仪表、传动装置、执行机构等，应转变某些由于技术背形成大量的自动化“孤岛”，给企业的信息化留下隐患，使大量的贵重件不少，但用于大型简洁系统未必都那么适宜。事实上，各软件厂商在设计系统时各有侧重，实现技术与设计方案也各有自己的鲜亮特度和广度是有较大差异