自動控制在暖通空調中的應用

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦一篇自動控制在暖通空調中的應用范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

隨著國家經濟的迅猛發展，城市化建設的推進使得人民的生活有了極大的提高，不僅能夠為人們營造良好的生活環境，而且還可以提高人民的生活質量。然而，隨著暖通空調系統在人們生活中的大量應用，造成了一定的環境問題和能源消耗問題，尤其是空氣污染等方面獲得了社會關注。不論單位還是個人應用空調造成的能源消耗基本占總建筑能耗的1/2，以中央空調為例，中央空調消耗的電能基本占整棟建筑電能消耗的六成左右。空調的應用在帶來極大的生活便利的同時，也造成了能耗和環境問題，因此需要深入研究空調使用過程中的節能工作，促進國家社會與經濟的可持續發展，建立環境友好型社會。

1國內暖通空調自控系統研究現狀

隨著現代科技在各行各業中的發展，國內也在不斷提高自主研發的比重，相關領域的研究者開始對自動控制系統及理論和應用進行研究，逐漸將自動控制系統與暖通空調系統進行結合，旨在節能減排，提高暖通空調系統的環保性。隨著社會各界對于節能減排這一理念的認同，國內大部分空調在進行設計和研究的時候相關標準之一就是做到節能與環保，但是由于受到多方面因素的影響和制約，相關理論體系還不夠完善，使得國內的空調節能限度較低，最高只能達到30%。近年來通過不斷的研究發現，在空調運行階段，借助系統來調節變頻器，可以降低輸出頻率的方式來實現對水泵轉速的有效控制，進而控制能源消耗，減少電能浪費的情況。這為當前暖通空調系統在節能減排目標上提供了一定的研究方向。國內雖然一部分智能控制理論方面的體系和架構還不夠完善，但是已經有了具體的研究方向和研究目標。

2自動控制在暖通空調系統中應用的主要特征

當前各行各業都對自動化控制和生產有著一定的要求，因此相關領域對于自動化控制提出了較高的要求。目前，國內空調自動化控制已經有了一定成果，但是還需要深入在科研領域進行探索。在暖通空調系統中，自動化控制的應用涉及如下三個階段:1)20世紀80年代左右，所采用的中央空調控制系統僅有簡單的一個開關鍵，其借助熱繼電器或壓力繼電器進行管理，從而達到對設備進行自動控制的目的。2)工業技術的不斷發展帶來的新變化，PID控制器在自動管理領域的實際應用使得自動控制系統更加完善和健全，在PID的基礎上來改造和完善控制設備，有超過80%的空調控制系統采用了該控制系統和理念。3)當前研究階段，智能技術的發展使得空調系統也在逐漸追求智能控制和更高等級的自動化控制，國內逐漸將新的智能控制系統應用于暖通空調系統。

3自動化理論在HVAC中的具體應用

自動控制技術的理論和實踐逐漸完善，在應用過程中也有了不同的分支變化，但是最終都是為了實現通過智能技術對暖通空調系統的管理，切實落實節能減排、保護環境的要求，形成資源節約型、環境友好型社會，促進社會與經濟的全面協調可持續發展。

3．1在暖通空調自動系統中模糊控制的應用

在暖通自動控制系統中，模糊控制就是指對房間溫度進行模糊感知和預測，通過對人體溫感的研究做到方針對比，從而完成整個系統的控制和管理。在模糊控制暖通空調自動系統中，控制器能夠實現較好的完整的運行回路，在運行實驗中也能夠保障較好的穩定性。例如，大型客運站中央空調系統涉及到了三個控制系統，他們均是在模糊控制的基礎上建立起來的暖通空調控制系統，這種新型的控制管理系統相比于傳統的PID控制系統能夠提供更好的節能管理，包括更穩定的運行。事實上，PID控制系統的操作原理較為簡單，一旦出現問題能夠實現快速的維修工作，PID控制系統也具有較為廣泛的應用范圍。但是這一系統運行不算穩定，整體的運行效率也比較低。而基于模糊控制下的暖通空調管理系統性能更好，具有適用范圍廣的特點，并且模糊控制系統并不需要建立被控對象的模型。但是模糊控制系統對環境的適應能力比較差，不能完全實現對溫感的探測感知，并且也需要對控制參數進行提前的設置。

3．2暖通空調自控系統中神經網絡控制的應用

神經網絡控制系統包括下述幾個方面的內容:1)風機盤管熱水系統。與傳統的PID系統相比，神經網絡控制系統具有更強的水溫控制能力，這就意味著神經網絡控制系統能夠對控制能源的消耗問題給予準確的預測，這樣不僅可以達到節能減排的目的，而且還可以實現對環境的保護。2)在暖通空調控制過程中，應用神經網絡控制系統可以實現對系統整體運行狀態與周邊環境條件進行有效控制，從而實現對整個設備更精準有效的控制，在此技術上對于設備的控制也能夠更加科學合理，從而提供良好的節能效果。

3．3在暖通空調自控系統中基于遺傳算法的運用

遺傳算法并不是新興的研究方向，事實上，早在20世紀60年代美國就開始使用了遺傳算法，其一般是通過對數學模型的分析和研究來構建一套借助空間搜索來達到隨機搜索的一種運行模式。在初期空調系統設計階段，遺傳算法就開始被慢慢的引入到PID管理系統中，并且運行過程中，發現與傳統的PID系統相比，遺傳算法具有更高的應用價值，遺傳算法不需要依賴數學模型，具有非常強的信息搜索能力，與模糊控制進行結合能夠實現對空調系統的變頻控制，從而促進了相關領域的技術發展，從其他思路實現了對能源的節約。

3．4暖通空調自控系統與常見控制方法的結合

在實際應用的過程中，暖通空調運行系統需要借助大量的非線性及參數關系，導致自動化控制操作系統比較復雜。基于這個原因，該領域的專業人士開始對其進行了更加深入的分析和研究，不斷提高其實際應用適應性。將傳統的PID控制系統與模糊控制系統進行有效的結合，通過應用測試來提高暖通空調自控系統的運行效率。通過測試發現，融合后的系統可以更加精準的實現對空調的控制管理工作。換一個思路，也能夠實現傳統PID控制與模糊控制系統的融合，從而完成對空調管理系統的有效控制，更加靈活多變的實現空調設備的節能要求。

4自動控制在暖通空調控制系統中的應用前景

隨著社會經濟科技的迅速發展，人們對于暖通空調系統的要求更高，促使暖通空調控制系統的功能越來越完善，也使得設計更加困難，涉及到的相關模型和參數也會更加復雜。僅僅使用傳統的PID系統已經不能完全實現設計要求，需要研究控制更加精準的系統，這樣一來神經網絡控制與模糊控制理論系統可以達到更高級的控制管理。除此之外，在運行過程中，傳統暖通空調控制系統雖然能夠做到對空調耗能的控制，但是也伴隨著能耗大和多變量等問題，此時可以借助神經網絡系統或模糊控制系統使上述問題得到有效解決。當前的研究還需要一定的深入研究，從而真正實現高效的節能控制。

5結語

隨著社會經濟和科技的發展，促進了自控系統的發展。自控系統在暖通空調系統中具有較好的應用前景，當前的應用水平還能夠實現進一步的提高，智能技術在自動控制中的融合能夠實現對空調系統更加精準的控制。因此還需要相關技術人員不斷進行深入研究，進一步提高暖通空調的使用性能。

參考文獻:

［1］劉秋瓊，李志生．自動控制在暖通空調系統中的發展與應用［J］．建筑節能，2017(7):104-107．

［2］翟虹杰．探討自動控制在暖通空調系統中的發展與應用［J］．中國科技投資，2017(31):316．

［3］石緒安．自動控制在暖通空調系統中的發展與應用［J］．中國科技投資，2017(28):337．

作者:郭洋 單位:太原市熱力集團有限責任公司城南供熱分公司