一、中央空調(diào)的控制特點

1、干擾性

空調(diào)系統(tǒng)在全年或全天的運行中，由于外部條件(如氣溫、太陽輻射、風(fēng)、晴、雨、雪)和內(nèi)部條件(如空調(diào)房間中設(shè)備、照明的啟、停和投入運行的多少，以及工作人員的增減等)的變化，都將對空調(diào)系統(tǒng)的運行形成干擾。

2、調(diào)節(jié)對象的特性

不同的被控對象，在相同的干擾作用下，被控量隨時間的變化過程也并不一樣?？照{(diào)自控系統(tǒng)的任務(wù)就是為了克服這些干擾因素，維持空調(diào)房間一定的溫、濕度和空氣品質(zhì)。但溫、濕度的控制效果不但取決于自控系統(tǒng)，更主要的是取決于空調(diào)系統(tǒng)的合理性及空調(diào)的對象特性。

3、濕度的相關(guān)性

在空調(diào)的控制中，大多數(shù)情況下主要是對空調(diào)房間內(nèi)溫度和濕度的控制，這兩個參數(shù)常常是在一個調(diào)節(jié)對象里同時進行調(diào)節(jié)的兩個被調(diào)量.兩個參數(shù)在調(diào)節(jié)過程中又相互影響。如果由于某些原因使空調(diào)房間內(nèi)溫度升高，引起空氣中水蒸氣的飽和分壓力發(fā)生變化，在含濕量不變的情況下，就引起了室內(nèi)相對濕度的變化(溫度升高相對濕度就會降低，溫度降低相對濕度就會增加)，在調(diào)節(jié)過程中，對某一參數(shù)進行調(diào)節(jié)時，同時也引起另一參數(shù)的變化。例如在夏季采用表冷器進行去濕處理時，開大冷水閥使相對濕度控制在要求范圍內(nèi)，但如果不進行送風(fēng)的再熱處理，則會使送風(fēng)溫度過低，這種互相影響、互相牽制關(guān)聯(lián)即為互為相關(guān)性。

4、多工況運行及轉(zhuǎn)換控制

由于空調(diào)系統(tǒng)是在全年的室內(nèi)外條件變化下，按照一定的運行方式(即工況)進行調(diào)節(jié)的。同時在內(nèi)外條件發(fā)生顯著變化時要改變運行調(diào)節(jié)方式，即進行運行工況的轉(zhuǎn)換。

5、整體控制性

空調(diào)自動控制系統(tǒng)一般是以空調(diào)房陽」內(nèi)的空氣溫度和相對濕度控制為中心，通過工況轉(zhuǎn)換與空氣處理過程每個環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系在一起的整體控制系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)中空氣處理設(shè)備的啟停都要根據(jù)系統(tǒng)的工作程序，按照有關(guān)的操作規(guī)程進行，處理過程的各個參數(shù)調(diào)節(jié)及聯(lián)鎖控制都不是孤立進行，而是與室內(nèi)溫、濕度密切相關(guān)的?？照{(diào)系統(tǒng)在運行過程中，任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響空調(diào)房間內(nèi)的溫、濕度調(diào)節(jié)，甚至使系統(tǒng)無法工作而停運。因此空調(diào)自控系統(tǒng)是一個整體的控制系統(tǒng)。

二、中央空調(diào)節(jié)能設(shè)計原則

空調(diào)系統(tǒng)的作用就是對室內(nèi)空氣進行處理，使空氣的溫度、濕度、流動速度及新鮮度、潔凈度等指標符合場所的使用要求。為此必須對空氣進行冷卻或加熱、減濕或加濕以及過濾等處理措施。其相應(yīng)設(shè)備有制冷機組、熱水爐、空調(diào)機組、風(fēng)機盤管等。當被調(diào)房間溫度與濕度受內(nèi)部熱源干擾或室外溫濕度變化而發(fā)生波動時，首先由溫度與濕度傳感器把信號送給調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器與設(shè)定值進行比較后發(fā)出指令給執(zhí)行器，執(zhí)行器動作后，不斷調(diào)整以符合要求。

在中央空調(diào)系統(tǒng)中，冷水機組是由設(shè)備生產(chǎn)廠成套供應(yīng)的，它一般是根據(jù)空氣調(diào)節(jié)原理及規(guī)律等由微處理器自動控制的，由于目前世界上的控制領(lǐng)域還沒有統(tǒng)一的標準通信協(xié)議，不同品牌的產(chǎn)品不能通信，故設(shè)計中一般另外考慮安裝水溫、流量傳感器等以監(jiān)視這些主機的工作狀況。冷水機組由壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器與節(jié)流元件組成，壓縮機把制冷劑壓縮，壓縮后的制冷劑進入冷凝器，被冷卻水冷卻后，變成液體，析出的熱量由冷卻水帶走，并在冷卻塔里排入大氣。液體制冷劑由冷凝器經(jīng)過節(jié)流元件進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)吸收，使冷凍水降溫，然后冷凍水進入水冷風(fēng)機盤管吸收空氣中的熱量，如此循環(huán)不已，把房間的熱量帶出。

三、中央空調(diào)節(jié)能設(shè)計要點

對于每個系統(tǒng)采用的節(jié)能方法是不同的，應(yīng)根據(jù)實際的設(shè)備和系統(tǒng)配置情況進行合理選擇，使之在充分利用現(xiàn)有的設(shè)備基礎(chǔ)上達到最佳的節(jié)能效果。

1、空調(diào)機組

空調(diào)機組是智能建筑中耗能最多的設(shè)備，其運行方式不同，應(yīng)從以下幾個方面考慮空調(diào)機組的節(jié)能：

(l)全年運行系統(tǒng)的工況自動轉(zhuǎn)換。根據(jù)室外氣候條件和空調(diào)系統(tǒng)的不同結(jié)構(gòu)及其工藝的不同要求進行工況的轉(zhuǎn)換，一般以焙值作為轉(zhuǎn)換的判斷條件，通過調(diào)節(jié)空調(diào)運行參數(shù)來實現(xiàn)。

(2)控制器參數(shù)選擇。合理選擇每個回路的PID 參數(shù)，使之具有良好的響應(yīng)性能，或選擇各種先進的控制算法，提高控制系統(tǒng)的性能指標。避免控制回路總處于不斷調(diào)節(jié)或響應(yīng)過程慢等不利影響，既浪費能量又影響執(zhí)行器的壽命。

(3)多級控制的有效配合。對有些系統(tǒng)具有中央空調(diào)機組外，在房間配有再加熱盤管(特別是工藝空調(diào))實現(xiàn)單獨調(diào)節(jié)，此時應(yīng)合理地選擇控制方法及配合關(guān)系控制送風(fēng)溫度，防止中央空調(diào)送風(fēng)的溫度過低，而房間再加熱的能量浪費現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)考慮整體系統(tǒng)的節(jié)能效果。

(4)選用高質(zhì)量溫度傳感器。室內(nèi)空氣每相差1℃的調(diào)節(jié)都要消耗很多的能量，選用傳感器的精度差，在達到要求的設(shè)定溫度時，傳感器測得的結(jié)果可能相差很多，而產(chǎn)生的節(jié)能效益遠大于傳感器的價格。(5)溫度設(shè)定值應(yīng)隨室外溫度自動調(diào)節(jié)。對于舒適性空調(diào)系統(tǒng)，可在夏季隨室外溫度的升高，適當提高溫度的設(shè)定值，減小室內(nèi)、外的溫差，既能保證人的舒適度的要求，又能實現(xiàn)節(jié)能；同樣也適合冬季情況。

2、冷水機組

通過計算機對樓宇內(nèi)外環(huán)境溫度、濕度實時測量及對樓宇熱慣性的預(yù)測，確定最優(yōu)化的設(shè)備啟、停時間。此項措施預(yù)計可使主機、水泵、冷卻塔風(fēng)機平均每天減少運行時間。同時根據(jù)樓宇冷負荷變化，通過變頻裝置調(diào)節(jié)冷凍水、冷卻水的流量及風(fēng)機類設(shè)備的風(fēng)量，也可使主機負荷下降，從而控制機組運行臺數(shù)。

3、熱水系統(tǒng)

(l)鍋爐系統(tǒng)。a)根據(jù)供暖需求量，通過開關(guān)鍋爐的臺數(shù)進行控制；b)根據(jù)室外溫度對供水水溫重新進行設(shè)定，減小能量消耗；c)采用變頻泵調(diào)節(jié)供水量，以適合負荷變化。(2)熱交換器系統(tǒng)。a)根據(jù)空調(diào)負荷的大小，通過變頻泵調(diào)節(jié)供水量；b)通過一個室外恒溫器，當負荷減少時重新設(shè)定供水溫度，當熱水泵不運行時，通過流量開關(guān)聯(lián)鎖把兩通閥關(guān)閉。

4、變風(fēng)量系統(tǒng)(VAV)

變風(fēng)量系統(tǒng)是當房間的熱濕負荷低于設(shè)計值時，保持送風(fēng)參數(shù)不變而通過減少送風(fēng)量的辦法來保持室內(nèi)的溫度不變。與定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)相比，它減少了再熱量及相應(yīng)的冷量，而且，隨著各房間的送風(fēng)量的變化，系統(tǒng)總送風(fēng)量也相應(yīng)變化，可以節(jié)省風(fēng)機運行能耗。此外，根據(jù)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)運行的特點，在計算空調(diào)系統(tǒng)總負荷時，可以考慮各房間負荷發(fā)生的同時性，還可適當減少風(fēng)機容量。變風(fēng)量系統(tǒng)控制可以分為兩個部分：變風(fēng)量末端控制和變風(fēng)量空調(diào)機組控制。一個好的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，除了精確的設(shè)計計算，合理的系統(tǒng)布置，到位的施工安裝外，選擇一個最佳的控制方法也很關(guān)鍵。在工程實際運用中，采用較多的有：定靜壓控制法；變靜壓控制法；直接數(shù)字控制法(DDC)；風(fēng)機總風(fēng)量控制法。

5、電能控制程序

電能消耗的計費主要取決兩個因素：耗電量和需求系數(shù)，即峰、谷電價不同，因此，合理地啟動或停止能耗較高的暖通空調(diào)設(shè)備，以使用電量保持平穩(wěn)值，或在用電的高峰期使設(shè)備的用電量低、運行時間較短，而在用電低谷期設(shè)備的用電量高、運行時間較長，使總的電費最低。

總之，隨著中央空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，如何利用系統(tǒng)的集成方法，將計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與控制理論有機結(jié)合，通過對設(shè)備的監(jiān)控，對信息資源的有效管理，使中央空調(diào)系統(tǒng)高效節(jié)能運行，有著廣泛的市場前景，同時，也對工程技術(shù)人員提出了更高的要求。