中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能中的智能控制技術(shù)探討

1、中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能中的智能控制技術(shù)探 討徐洋棗莊市立醫(yī)院摘要：屮央空調(diào)系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到建筑工程建設(shè)屮，對(duì)調(diào)節(jié)改善室內(nèi)溫度 具有重要作用，是提高生活質(zhì)量的重要基礎(chǔ)設(shè)施。基于中央空調(diào)系統(tǒng)的復(fù)雜性與 關(guān)聯(lián)性，為保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，排除外部因素的干擾，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理存 在的問(wèn)題，需要在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行更新優(yōu)化，積極應(yīng)用新型技術(shù)和手段，對(duì)整 個(gè)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，了解各階段運(yùn)行參數(shù)，從根本上來(lái)提高系統(tǒng)運(yùn)行可 靠性與穩(wěn)定性。本文基于智1能控制技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)其在屮央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)與運(yùn) 行中應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。關(guān)鍵詞：中央空調(diào);節(jié)能設(shè)計(jì);智能控制;作者簡(jiǎn)介：徐洋（1986-）,男，山東棗莊人，本

2、科，研究方向：中央空調(diào)工程技 術(shù)。將智能控制技術(shù)應(yīng)用到中央空調(diào)系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控， 隨時(shí)掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息，確定其是否存在異常情況，一旦岀現(xiàn)異常問(wèn)題， 系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)告警，并且向值班人員發(fā)送告警信息，便于檢修工作的有效處理， 避免故障的進(jìn)一步發(fā)展?，F(xiàn)在猶能控制技術(shù)在中央空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)成熟, 不僅可以提高管理效率，同時(shí)還可以降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗，對(duì)進(jìn)一步促進(jìn)屮央空 調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行綜合性能具有重要意義。1智能控制技術(shù)應(yīng)用分析1. 1模糊控制智能控制技術(shù)的應(yīng)用，可以更靈活、可靠的處理傳統(tǒng)方法難以解決的復(fù)雜問(wèn)題， 其中模糊控制為比較常用的智能控制技術(shù)之一。模糊控制涉及了計(jì)算機(jī)科學(xué)

3、、模 糊科學(xué)、知識(shí)工程以及人工智能等多門(mén)學(xué)科知識(shí)，將模糊集合論、模糊邏輯以及 模糊語(yǔ)言變量等作為推理的基木規(guī)則，構(gòu)成一種具有反饋通道的閉環(huán)結(jié)構(gòu)數(shù)字 控制系統(tǒng)。其中模糊控制器為整個(gè)系統(tǒng)的核心，也可以將其稱之為模糊邏輯控制 器，為一種語(yǔ)言型控制器in。模糊控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)可脫離數(shù)學(xué)模型，可被有效 應(yīng)用到復(fù)雜系統(tǒng)以及模糊對(duì)象處理中。但是模糊控制中模糊規(guī)則、知識(shí)表示以及 合成推理等均要以專家知識(shí)或者成熟經(jīng)驗(yàn)作為依據(jù)，然后通過(guò)有效學(xué)習(xí)來(lái)不斷 進(jìn)行更新，具有很強(qiáng)的自學(xué)性與智能性。1. 2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以看作為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)控制理論相互結(jié)合的產(chǎn)物，也是 現(xiàn)在比較常用的智能控制技術(shù)之一。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

4、系統(tǒng)運(yùn)行與人腦神經(jīng)系統(tǒng)相似，確 定神經(jīng)元為節(jié)點(diǎn)，通過(guò)某種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)成活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括人量的 簡(jiǎn)單處理單元，相互連接后形成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，可分為隱含層、輸入層以及輸出層三 部分，且每層包含多個(gè)神經(jīng)元。通過(guò)權(quán)來(lái)連接網(wǎng)絡(luò)前后層節(jié)點(diǎn)，找出一定權(quán)值后, 確保每組給定輸入均可產(chǎn)生達(dá)到要求的輸出，其中調(diào)節(jié)權(quán)值所遵循規(guī)則即為訓(xùn) 練算法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與人腦神經(jīng)系統(tǒng)具有一定相似性，這樣神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在應(yīng) 用吋，對(duì)外界環(huán)境的變化有很大的適應(yīng)能力，一般層數(shù)不多的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可 以對(duì)任意非線性系統(tǒng)的系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)図。同時(shí)，還可以將其他并行計(jì) 算看作為人腦直覺(jué)，反應(yīng)速度非?？?，在實(shí)際應(yīng)用中完全可以滿足實(shí)時(shí)控制要

5、 求。2中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行所存不足2. 1控制效果差屮央空調(diào)系統(tǒng)性與復(fù)雜性高，設(shè)計(jì)與運(yùn)行控制均需要綜合多項(xiàng)因素進(jìn)行分析， 想要保證其安全性與穩(wěn)定性，必須要基于實(shí)際情況，總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)原有控 制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，保證控制系統(tǒng)性能可以達(dá)到實(shí)際應(yīng)用要求。對(duì)現(xiàn)行控制 系統(tǒng)應(yīng)用效果分析，可確定傳輸與反應(yīng)系統(tǒng)較差，導(dǎo)致系統(tǒng)及時(shí)控制和處理能 力較低，無(wú)法對(duì)中央空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行有效處理，信號(hào)傳輸不順暢致使故 障處理不及時(shí)，更容易出現(xiàn)運(yùn)行故障問(wèn)題。并且，控制系統(tǒng)性能差也會(huì)影響控制 系統(tǒng)綜合性能，產(chǎn)生更多電力損耗。再加上系統(tǒng)軟件差異，僅能夠滿足中央空調(diào) 初步控制要求，無(wú)法對(duì)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行整體調(diào)節(jié)，在一定程

6、度上限制了中央空調(diào) 運(yùn)轉(zhuǎn)效率，與現(xiàn)在推行的節(jié)能降耗理念不相符。2. 2系統(tǒng)設(shè)計(jì)落后神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制作為智能控制技術(shù)的常用方式z-,雖然近年來(lái)應(yīng)用増多，但是 從整體上分析空調(diào)行業(yè)研發(fā)與應(yīng)用還比較落后，智能性研究落后，應(yīng)用到中央 空調(diào)系統(tǒng)中，自我處理能力比較低，再加上芯片成品比較高，智能系統(tǒng)信息處 理能力無(wú)法達(dá)到實(shí)際應(yīng)用需求，實(shí)際處理無(wú)法滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求3 o 2.3自我診斷較弱智能控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，對(duì)比傳統(tǒng)系統(tǒng)可以達(dá)到自我診斷與處理的效果，進(jìn)而可 以提高中央空調(diào)運(yùn)行綜合效果，在降低故障率的同時(shí)，減少運(yùn)行能耗。但是目前 我國(guó)中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)自我診斷以及處理方面研究并不成熟，所用自我診 斷系統(tǒng)版木比較

7、落后，無(wú)法完全滿足信息接收以及異常診斷要求，不能及時(shí)發(fā) 現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行存在的故障隱患，一般均為事后控制，產(chǎn)生更多損失。另外，自我處 理為智能控制系統(tǒng)核心功能，但是因?yàn)楝F(xiàn)在無(wú)法實(shí)現(xiàn)，在屮央空調(diào)應(yīng)用屮還存 在非常大的局限性，并不能滿足系統(tǒng)故障處理要求。3中央空調(diào)系統(tǒng)智能控制應(yīng)用要點(diǎn)3. 1定風(fēng)量系統(tǒng)控制定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量穩(wěn)定性強(qiáng)，可無(wú)視負(fù)荷變化帶來(lái)的影響，風(fēng)機(jī)持續(xù)維持全 風(fēng)量運(yùn)行狀態(tài)，以改變送風(fēng)溫度的方式來(lái)對(duì)室內(nèi)冷熱負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到調(diào)節(jié) 室內(nèi)溫濕度的目的。一般中央空調(diào)系統(tǒng)包括供暖、供冷、除濕以及加濕等基礎(chǔ)功 能，利用智能控制技術(shù)來(lái)控制排風(fēng)口、回風(fēng)機(jī)以及電動(dòng)風(fēng)門(mén)，滿足不同情況下的 全新風(fēng)、循環(huán)式以及自

8、動(dòng)混合式運(yùn)行需求，具有比較明顯的節(jié)能效果。將模糊控 制技術(shù)應(yīng)用到定風(fēng)量系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)空調(diào)冋風(fēng)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)、冋風(fēng)閥與排氣閥比 例調(diào)節(jié)、空調(diào)回風(fēng)濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)等。第一，回風(fēng)溫度調(diào)節(jié)。其為定值控制系統(tǒng)，由 智能模糊控制器比較回風(fēng)溫度傳感器所測(cè)得回風(fēng)溫度，同時(shí)按照控制規(guī)律來(lái)對(duì) 表面式換熱器回水調(diào)節(jié)閥開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制好冷凍水添加量，控制室內(nèi)溫度 維持在設(shè)定的恒定值。在這個(gè)過(guò)程中可將新風(fēng)溫度看作為系統(tǒng)擾動(dòng)量，調(diào)節(jié)后保 證其可以滯后于新風(fēng)溫度的變化，并口將新風(fēng)溫度傳感器反映的新風(fēng)溫度作為 前饋信號(hào)加入到回風(fēng)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)屮看，還可以提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)可靠性。第二，回 風(fēng)濕度調(diào)節(jié)£11。調(diào)節(jié)控制模式與回風(fēng)溫

9、度調(diào)節(jié)系統(tǒng)相似，以提前設(shè)定的控制規(guī) 律來(lái)對(duì)加濕器閥開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，改變加濕蒸汽流量大小，來(lái)達(dá)到控制室內(nèi)濕度 的目的。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，即在室內(nèi)房間溫濕負(fù)荷發(fā)生變化后，可以通過(guò)調(diào)節(jié)改變屮央 空調(diào)送風(fēng)量，但是不改變送風(fēng)溫度的方式，將室內(nèi)溫濕度控制在一個(gè)恒定狀態(tài)。 一般應(yīng)用此種控制系統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)，可在每個(gè)房間送風(fēng)入口位置安裝一個(gè) 具有自動(dòng)控制的風(fēng)閥，對(duì)送入室內(nèi)風(fēng)量大小進(jìn)行調(diào)整，來(lái)對(duì)該房間溫濕度進(jìn)行 單獨(dú)控制，實(shí)際運(yùn)行中具有較大的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。對(duì)此種系統(tǒng)運(yùn)行效果進(jìn)行分析，可 確定在系統(tǒng)送風(fēng)溫度不變的情況下，表冷器回水調(diào)節(jié)閥開(kāi)度無(wú)需調(diào)節(jié)。在工程建 設(shè)時(shí)為實(shí)現(xiàn)送風(fēng)量的改變，可應(yīng)用變頻器對(duì)送風(fēng)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，

10、維持系統(tǒng) 功能正常運(yùn)行的同時(shí)，避免過(guò)多消耗電能。變風(fēng)量智能控制系統(tǒng)控制對(duì)象包括和 對(duì)濕度自動(dòng)控制、回風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)、送風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)、新風(fēng)閥、回風(fēng)閥以及排風(fēng) 閥比例調(diào)節(jié)等。系統(tǒng)控制過(guò)程即在房間內(nèi)部負(fù)荷所需風(fēng)量變化吋，管道靜壓會(huì)相 應(yīng)變化，傳感器會(huì)準(zhǔn)確檢測(cè)傳感器靜壓變化量，同時(shí)將其反饋給智能模糊控制 器，最后按照控制規(guī)則計(jì)算得到控制信號(hào)，并傳輸給變頻器，然后變頻器便可 以根據(jù)信號(hào)指令對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，待達(dá)到所需負(fù)荷平衡后，靜壓恢復(fù)到穩(wěn) 定狀態(tài)，系統(tǒng)將會(huì)在新的平衡點(diǎn)進(jìn)行工作。4結(jié)束語(yǔ)將智能控制技術(shù)應(yīng)用到中央控制系統(tǒng)中，不僅可以對(duì)其運(yùn)行全過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)管 理，同時(shí)還可以滿足節(jié)能降耗要求，以更少的電能來(lái)維持系統(tǒng)正常運(yùn)行，滿足 室內(nèi)負(fù)荷要求，對(duì)促進(jìn)屮央空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化具有重要意義。應(yīng)基于現(xiàn)有技 術(shù)，對(duì)智能控制技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入研發(fā)與應(yīng)用，進(jìn)一步發(fā)揮其所具有的功能 優(yōu)勢(shì)。參考文獻(xiàn)1 李