暖通空调优化控制技术研究

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　　【摘 要】社会经济的发展和时代的进步使得人们的生活水平有了很大的提高，人们对于生活质量和环境保护的要求也愈来愈高。暖通空调在现代城市人们生活中的作用和地位也更加突出。然而当前国内暖通空调控制技术还比较落后，它所带来的环境问题更值得我们重视。本文在分析暖通空调现状的基础上对于如何优化其控制技术提出了一些看法和建议。
　　【关键词】暖通空调；优化控制；技术
　　城市化进程的加快和人们生活水平的提高让人们对于环境质量的要求也越来越高，包括室内生活环境。空调是现代城市人们生活中几乎是必不可少的电器之一，因此同时具备通风、采暖以及调节空气的暖通空调越来越受人们的欢迎。不过，受技术制约，当前国内的暖通空调技术还存在许多问题，包括效能低、容易受环境影响等。所以我们必须重视并进一步加快对暖通空调优化控制技术的研究与应用，尽快实现其高效节能的可持续发展。
　　1 暖通空调控制技术概述
　　实现室内通风、采暖以及空气调节是暖通空调的三大组成部分，我们将其简称为暖通。暖通空调控制系统包括两大块：空气处理系统以及供水系统，由于空气处理设施的设置不一样，所以我们又可以按照集中系统、半集中系统以及全分散系统来划分。一般情况下我们在安设暖通空调的控制器之前都需要对建筑物内的房间温度进行科学合理的设定，这样才更有利于整个暖通空调系统可以对房间温度进行有效而准确的调节，才能对温度值进行有效设定并减少空调系统在运行过程中所消耗的能源。不过实际上暖通空调在运行过程中控制时间常常被延迟，所以其控制信号也无法及时有效的传达出去。为解决这个问题，技术人员使用了预测控制来提高暖通空调系统的运输质量以及工作效率。不过随着科学技术的进步發展，在暖通空调的优化控制技术方面目前我们已经有了新的研究方向并取得了一定的成绩。
　　2 暖通空调优化技术的现状
　　现代化城市的进步和人民生活水平的提高的同时，人们使用暖通空调的范围和频率也比以前要更广更高，然而我国暖通空调技术发展至今还存在着两大问题没有得到有效解决：一是能源消耗比较高；二是环境影响大。
　　2.1能源消耗方面
　　在现代城市生活的人们越来越要求高质量的室内生活环境，对于空调的使用频率更是比以前高了许多，在不少大型建筑物当中，中央空调系统运行的消耗超过了整个建筑物耗能的50%甚至更多。同时，国内在设计和安装暖通空调时都是根据住户的最大需求来进行的，这就导致许多建筑物内的暖通空调在运行时其实有很长时间都是低负荷工作的，资源浪费非常严重，空调的工作效率也比较低。造成这一结果的原因有许多，包括空气处理技术不成熟、滞后性严重等。
　　2.2环境质量不高
　　当前许多空调技术方案都很难达到居民对于建筑物通风取暖的要求，其运行效果远远达不到预期制定的目标，调查研究表明不少住户对于空调的环境质量并不是很高，其原因在于整个空调运作系统的相关设备因为长时间处于大流量小温差的环境下进行工作以及定点运行的控制措施等因素使得空调的工作效率大大降低，空气调节、采暖等一系列性能也就很难满足人们的要求。还有一些建筑物则因为暖通空调技术不成熟而带来了甲醛、二氧化碳超标等问题，这不仅会影响环境还会对人们的健康及生活质量带来不良影响。
　　3 暖通空调优化控制技术的策略
　　3.1优化和实现控制器的在线滚动
　　通常我们在设定暖通空调控制器时都是以房间适宜的温度来进行的，这样能够准确而有效率的对房间的温度值进行设定。但受外部环境的影响使得该技术环节并不能很好的对室内温度进行控制。所以，我们需要尽可能降低外部环境给室内温度带来的不利影响，这就需要相关技术工作人员建立一个既节约能源又不会破坏环境的空调模型，以便相关工作人员能够合理预测输出信息，并确保滚动优化措施得以顺利开展。同时我们还需要观察并总结出暖通空调控制的规律，在此基础上对系统的计算量进行综合性考虑。为满足住户对于暖通空调的通风、采暖等要求并提高空调的工作效率，技术人员还应当对这些设计要求进行资料采集与完善，设备接口处的检测显示器须安装完整并确保其能够正常工作，方便工作人员对暖通空调系统的工作情况进行监测。如果建筑物的楼层比较高则我们还需要密切关注高层住户的入户对于热力装置的安装进行得如何，实现对暖通空调控制器的在线滚动。
　　3.2对空调的预测系统进行优化
　　目前国内暖通空调运行时其预测控制系统大多数使用的是RBF模糊神经网络。室内的通风、采暖以及空气调节三部分共同构成该系统的主要架构。然而该系统在实际运行过程中还存在一些问题，比如不能对空调的温度、通风等系列与其有关的数据做合理准确的预测，因此我们可以从这一块出发来优化空调控制技术，让其能够合理准确的对相关数据进行预测和高效输出。为此我们可以通过对神经网进行修正和改进，积极探索和研究暖通空调控制系统的运行规律等方式来入手。
　　3.3对空调的节能环保技术进行优化
　　当前暖通空调控制系统的一大问题是能源消耗比较大，因而迫切要求我们对此进行优化，实现空调系统高效、节能的运行。其主要的优化方法包括：工作人员在安装空调之前需要对制冷剂的容量进行合理科学的设计；设计人员设计空调系统时须严格根据暖通空调的通风和采暖等相关标准来进行，并通风设计图进行严谨且多次的审核，完善设计施工图；为避免空调控制系统在设计、安装以及运行过程中发生误差情况影响了空调的运作效率，工作人员需要对空调的容量以及通风负荷指标进行合理科学的计算；制冷机的容量也是值得我们注意的一个问题，从设计到安装相关工作人员都需要注意对其进行有效合理的控制。除此之外，我们还可以借助其他资源来实现可持续发展，比如利用太阳能来实现空调系统当中的温度、热水以及采暖系统的高效率的循环工作，努力让燃气设施控制系统通风与加热进行自动切换。
　　3.4优化和提升空调控制的自动化水平
　　科学技术的发展使大多数设备与机器都做到了自动化，自动化技术的出现不但有效提高了工作效率，同时也提高了设备运行和生产质量，对于暖通空调控制技术来说同样如此。以往人们在提高空调控制器的自动化水平时多是通过PID来完成。在控制策略当中PID是一个控制单元器，其核心的处理工具则是使用8位单机片来工作的。这种自动化优化措施最大的不足就在于人们大都使用高于16位的嵌入式微处理器，同时控制策略也在不断升级变化。所以，这就要求我们对单元控制器进行升级，使其实现自动适应，这样才能实现对回路的有效控制，才能让控制系统的每一个环节和设备都能够处在最佳的状态下进行工作，才能确保空调控制系统能够顺利运行。
　　3.5重视能量管理
　　目前我国在管理暖通空调控制系统上的主要对象是管理并控制基础控制单元，包括对信息进行集中处理等，能量管理目前还不在管理范围之内，或者说管理得比较少，关注不多，这是造成我国暖通空调控制系统耗能比较高的一个主要原因之一。所以，我们在设计和管理空调系统时应当将能量管理作为一个独立板块纳入常规管理之中，并加强末端用户能量使用的监测和控制。此外，我们还可以结合现代化的信息网络技术，在暖通空调的控制系统中引进信息化的管理系统，实现对相关数据和信息指标的实时监测和共享。
　　总结
　　综上所述，当前我国暖通空调系统虽然给人们的生活带来了许多方便之处，但受技术、外部环境等影响因素使得暖通空调控制技术还存在不少问题需要优化解决。这就需要我们在设计、安装和维护暖通空调系统时结合具体情况对设备值进行设定，优化预测系统，重视节能环保等一系列步骤来提高系统的运行效率，改善环境质量，提高人们对空调系统的满意度和生活质量。
　　参考文献：
　　[1]王洋.暖通空调系统优化控制与能量管理的现状及发展趋势[J].中华建设.2015（11）.
　　[2]丁金涛，徐海蓉.浅析智能建筑暖通空调系统优化策略[J].智能建筑与智慧城市.2018（8）.
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