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暖通空调系统的自动控制 采暖、通风和空气调节系统的自动控制，包括参数检测、参数和动力设备状态显示、自动调节和控制、工况自动转换、设备连锁与自动保护以及中央监控与管理等。暖通空调系统自动化程度是反映空调技术先进性的一个重要方面。 标签 暖通空调；系统；自动；控制 实现暖通空调系统调节的自动化，不仅可以提高调节质量、降低冷、热量的消耗、节约能量，同时还可以减轻劳动强度，减少运行人员，提高劳动生产率和技术管理水平。因此，随着自动控制技术和电子技术的发展，暖通空调系统的自动控制必将得到更广泛的应用。 1 空调自控系统的基本组成 在空调系统中，为满足生产、操作或使用过程的需要加以调节的各个环节称为调节对象。反映这些调节对象特性的参数称为调节参数或被调量。对调节参数规定的数值，即需要保持恒定或按预先给定规律随时间而变化的数值叫做给定值。 由于种种干扰因素或扰量的存在，被调量的实际值与给定值之间总会产生一定偏差。空调自动控制的任务就是根据调节参数的这种偏差，通过由不同调节环节所组成的自动控制系统来控制各参数的偏差值，使之处于允许的波动范围内。 一般来说，空调自动控制系统应由以下几种主要部件组成： 1.1 传感器 传感器用来感受被调参数的变化，并及时发出信号给调节器。如传感器发出的信号与调节器所要求的信号不符时，则需利用变送器将所发信号转换成调节器所要求的标准信号。因此，传感器的输入是被调参数输出是检测信号。常用的传感器有铂电阻温度计和氯化锂湿度计等。也有机电一体化型，即把传感器与变送器组合成一体。 1.2 调节器 调节器接受传感器输出的信号并与给定值进行比较，然后将测出的偏差经过放大变为调节器的输出信号，指挥执行机构对调节对象作调节。常用的调节器按被调参数的不同，有温度调节器、湿度调节器、压力调节器等；按调节规律(调节器的输出信号与输入偏差信号之间的关系)不同，有位式调节器、比例积分调节器和比例积分微分调节器等。 1.3 执行机构 执行机构接受调节器的输出信号，驱动调节机构。如接触器、电动阀门的电动机、电磁阀的电磁铁、气动薄膜部分等都属于执行机构。 1.4 调节机构 調节机构与执行机构紧密相关，有时与执行机构合成一个整体，它随执行机构动作而动作。如调节风量的阀门、冷热媒管路上的阀门、电加热器等。 2 室温控制 室温控制是暖通空调自控系统中的一个重要环节。它是用室内干球温度传感器来控制相应的调节机构，使送风温度随扰量的变化而变化。 改变送风温度的方法有：调节加热器的加热量和调节新、回风混合比或一、二次回风比等。调节热媒为热水或蒸汽的空气加热器的加热量来控制室温，主要用于一般工艺性空调系统；而对温度精度要求高的系统，则须采用电加热对室温进行微调。 室温控制方式可以有双位、恒速、比例及比例积分控制方式等几种。应根据室内参数的精度要求以及房间围护结构和扰量的情况，选用合理的室温控制方式。室温控制时，室温传感器的放置位置对控制效果会产生很大影响。室温传感器的放置地点不要受太阳辐射热及其他局部热源的干扰，还要注意墙壁温度的影响，因为墙壁温度较空气温度变化滞后得多，最好自由悬挂，也可以挂在内墙上。 在大量工业与民用建筑中，空调房间无需全年固定定温，故可采用变动室温的控制方法。 它与全年固定室温的情况相比，不仅能使人体适应室内外气温的差别，感到更为舒适，而且可大为减少空调全年运行费用，夏季可节省冷量，冬季可节省热量。为了提高室温控制精度，克服因室外气温、新风量的变化以及冷、热水温度波动等对送风参数产生的影响，也可在送风管上增加一个送风温度传感器T，根据室内空气温度传感器T1和送风温度传感器T2的共同作用，通过调节器调节空气加热器中热媒的流量，从而控制室温波动范围，这种方法称为送风温度补偿控制法。 3 室内相对湿度控制 3.1 间接控制法 对于室内产湿量一定或者波动不大的情况，只要控制机器露点温度就可以控制室内相对湿度。这种通过控制机器露点温度来控制室内相对湿度的方法称为“间接控制法”。具体作法如下：由机器露点温度控制新风和回风混合阀门。此法用于冬季和过渡季。如果喷水室用循环水喷淋，则可在喷水室挡水板后设置干球 温度传感器TL。根据所需露点温度给定值，通过执行机构M比例控制新风、回风和排风联动阀门。这样，随着室外空气参数的变化，可以保持机器露点温度为定值；由机器露点温度控制喷水室喷水温度。 3.2 直接控制法(变露点) 对于室内产湿量变化较大或室内相对湿度要求较严格的情况，可以在室内直接设置湿球温度或相对湿度传感器，控制相应的调节机构，直接根据室内相对湿度偏差进行调节，以补偿室内热湿负荷的变化。这种控制方法称为“直接控制法”。它与“间接控制法”相比，调节质量更好，目前在国内外已广泛采用。 4 表面冷却(加热)器的控制 在暖通空调系统中，除使用喷水室处理空气外，还常使用表面冷却(加热)器或直接蒸发表面冷却器。表面冷却(加热)器控制可以采用二通或三通调节阀。因干管流量发生变化，将会影响同一水系统中其他盘管机组的正常工作，使用二通调节阀调节水量时(供水温度不变)，供水管路上应加装恒压或恒压差的控制装置，以免产生相互干扰现象。控制方法有两种。 4.1 进水温度不变，调节进水流量 由室内传感器T通过调节器比例地调节三通阀，改变流人盘管的水流量。在冷(热)负荷变化叭通过盘管的水流量减少(增加)将引起盘管进出口水温差的相应变化。这种控制方法国内外已大量采用。 4.2 冷水流量不变，调节进水温度 由室内传感器通过调节器比例地调节三通阀，可改变进水水温，盘管内的水流量保持一定。这种方法调节性能好，但投资有所增加，一般只有在温度控制要求精确时才使用。 5 结束语 从集中式空调系统运行工况分析中看出，要使空调房间内的空气参数稳定地维持在允许的波动范围内，必须对机器露点、加热后的空气温度、加湿后的空气湿度、室温或室内相对湿度进行调节。为达到这些调节目的，需要设置由不同调节环节所组成的自动控制系统。 参考文献: [1]陆亚俊.暖通空调(第二版).中国建筑工业出版社. [2]朱颖心.建筑环境学(第二版).中国建筑工业出版社 本文来源：https://www.dywdw.cn/72a2b5fc5a0216fc700abb68a98271fe910eafbb.html
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2023-05-29
