曹靜 張悅

摘要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，人們的收入水平也得到了很大的提升，人們對(duì)日常生活居住環(huán)境質(zhì)量有了更高的要求。在炎熱的夏季空調(diào)設(shè)備的使用頻率增加，本文主要針對(duì)空調(diào)設(shè)備的制冷原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，并提出介紹了一些制冷系統(tǒng)控制和優(yōu)化技術(shù)。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào);制冷系統(tǒng);優(yōu)化控制

目前我國(guó)大部分城市都有很多高層建筑物，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在建筑物每年總體能源消耗量中，空調(diào)制冷系統(tǒng)能耗占據(jù)了1/3～1/2， 而且空調(diào)設(shè)備的用電費(fèi)用也是一筆很大的開(kāi)銷。因此，相關(guān)管理部門要對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)的控制和優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行不斷的研究，使空調(diào)設(shè)備能夠逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榈秃哪馨l(fā)展方向，進(jìn)而為建筑居民提供舒適的工作和生活環(huán)境，以提高人們的生活質(zhì)量。

1 空調(diào)制冷系統(tǒng)的控制和優(yōu)化技術(shù)

為了確保冷卻系統(tǒng)能夠正常的工作運(yùn)行，提高運(yùn)行效率并確保冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。通常情況下，在空調(diào)系統(tǒng)工作過(guò)程中，制冷系統(tǒng)在全部投入工作運(yùn)行時(shí)，這就會(huì)對(duì)制冷系統(tǒng)帶來(lái)很大的運(yùn)行壓力，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)載消耗大量的能源。系統(tǒng)的能源消耗和運(yùn)行效率，提供必要的理論依據(jù)和技術(shù)支持。

建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)中，PID 控制是基礎(chǔ)空氣處理機(jī) DDC 的一種常用控制方式，其主要是通過(guò)選擇能夠滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求、合適的 PID 參數(shù)，來(lái)確?？照{(diào)系統(tǒng)的安全、完整運(yùn)行。PID 參數(shù)較小的情況下，則會(huì)增加暖通空調(diào)系統(tǒng)達(dá)到適宜溫度所需要的時(shí)間，從而加劇設(shè)備耗損，影響設(shè)備使用壽命;PID 參數(shù)較大的情況下，對(duì)于室內(nèi)溫度的變化情況，暖通空調(diào)系統(tǒng)容易出現(xiàn)異常反應(yīng)，如曲線陡峭，在較短時(shí)間內(nèi)便達(dá)到預(yù)定溫度，導(dǎo)致室內(nèi)溫差出現(xiàn)強(qiáng)烈變化，從而降低人們的舒適度。同時(shí)，室內(nèi)溫度的上下震蕩，會(huì)導(dǎo)致水側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)周期性運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致控制系統(tǒng)管理失衡，降低其控制力。面對(duì)這樣的情況，為實(shí)現(xiàn) BAS 系統(tǒng)運(yùn)行效率的提高，可以采取雙級(jí)控制系統(tǒng)，各在空調(diào)送風(fēng)通道、室內(nèi)設(shè)置 1 個(gè)溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)管理效果的提升，同時(shí)應(yīng)用主控 DDC 控制器來(lái)確保室內(nèi)溫度合理性，副 DDC 則根據(jù)空調(diào)送風(fēng)通道中的溫度傳感器數(shù)值、借助 DDC 指令來(lái)對(duì)水閥實(shí)施驅(qū)動(dòng)管理，從而可以實(shí)現(xiàn)控制方式有效性的提高，也可以為后續(xù)完整觸控模式的建立奠定良好基礎(chǔ)。

2 應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)中，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種比較常見(jiàn)的技術(shù)，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)在于其不僅可以對(duì)多層進(jìn)行反饋，以解決網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中存在的隱藏問(wèn)題，同時(shí)還可以對(duì)解決非線性映射問(wèn)題提供幫助。具體來(lái)說(shuō)：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以有效的提高系統(tǒng)處理信息的能力，圖片、文字、語(yǔ)音等信息通過(guò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以做到有效識(shí)別，根據(jù)信息類型的不同，對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的分類，以減少工作人員的工作負(fù)擔(dān)，并且提高信息分類的準(zhǔn)確性，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，并且結(jié)合非線性特點(diǎn)，建立相應(yīng)的函數(shù)模型，對(duì)函數(shù)系統(tǒng)進(jìn)行精準(zhǔn)正確的控制。在工業(yè)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用函數(shù)模型，能夠?qū)C(jī)械的運(yùn)行方式進(jìn)行有效的控制。將函數(shù)模型應(yīng)用在空調(diào)制冷系統(tǒng)中時(shí)，其能夠?qū)χ评錂C(jī)的吸氣壓力進(jìn)行模擬，由于制冷系統(tǒng)的能源消耗是呈現(xiàn)非線性變化的，這也對(duì)分析其能源消耗情況造成了很大的困難。因此，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以模擬制冷系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，并獲得相關(guān)的可靠數(shù)據(jù)，從而提高了技術(shù)人員得到參數(shù)的精準(zhǔn)度。最后，使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以真實(shí)地模擬風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)的特征，建立滿足實(shí)際運(yùn)行要求的網(wǎng)絡(luò)模型，為制冷系統(tǒng)的控制和優(yōu)化方案提供必要的支持。

2.1 應(yīng)用Matlab語(yǔ)言技術(shù)

Matlab語(yǔ)言是一種功能強(qiáng)大的編程語(yǔ)言，可以處理大量數(shù)據(jù)，其處理效率非常高，并且還可以保證處理結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，Matlab語(yǔ)言也廣泛用于控制系統(tǒng)，圖像處理和仿真系統(tǒng)。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，Matlab語(yǔ)言應(yīng)用系統(tǒng)也越來(lái)越完善，各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)人員也根據(jù)實(shí)際需要制作了Matlab工具箱，Matlab語(yǔ)言應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了模塊化的應(yīng)用程序方法，并簡(jiǎn)化了整個(gè)系統(tǒng)的控制過(guò)程。在暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)工作運(yùn)行過(guò)程中，可以將Matlab語(yǔ)言與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合使用。它的優(yōu)化和技術(shù)控制方法以：2方式相結(jié)合，可以使冷卻系統(tǒng)根據(jù)模塊的特性設(shè)置相應(yīng)的等級(jí)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程。實(shí)際上，在暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)運(yùn)行期間，系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)會(huì)受到外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境的影響。因此，系統(tǒng)的運(yùn)行條件經(jīng)常發(fā)生變化，通過(guò)以上兩種控制方式相結(jié)合，可以更快地收集相關(guān)數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化不必要的系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

2.2 應(yīng)用自適應(yīng)模糊控制技術(shù)

不管是BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還是Matlab語(yǔ)言，其在本質(zhì)上都是暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)中一個(gè)組成部分，盡管它可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集和反饋，但是它缺少控制系統(tǒng)。因此，為了提高整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)的智能化控制程度，同時(shí)能夠有效的降低制冷系統(tǒng)的能耗，可以引入自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)。對(duì)于模糊控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其可以根據(jù)反饋數(shù)據(jù)的特征，進(jìn)行適應(yīng)性的學(xué)習(xí)，然后使用邏輯系統(tǒng)來(lái)調(diào)整參數(shù)。在暖通空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用自適性模糊控制系統(tǒng)的作用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）系統(tǒng)整體性能得到了優(yōu)化：對(duì)于暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其是由很多個(gè)子系統(tǒng)共同組成的，所以說(shuō)該系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)的整體，如果僅從某個(gè)組件進(jìn)行優(yōu)化的話，就會(huì)出現(xiàn)協(xié)調(diào)問(wèn)題。但是，自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)可以將整個(gè)制冷系統(tǒng)作為一個(gè)整體進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了降低能耗的目的。（2）可以對(duì)制冷機(jī)的能耗進(jìn)行控制：自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯處理，然后找到最佳冷卻水溫度，進(jìn)而對(duì)環(huán)境條件和冷卻水系統(tǒng)之間進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)，所以在制冷機(jī)在工作運(yùn)行過(guò)程中，以最低能耗的形式進(jìn)行熱傳遞，進(jìn)而對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)控制制冷機(jī)的能源消耗創(chuàng)造了便利條件。（3）具有很強(qiáng)的調(diào)節(jié)功能：對(duì)于自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其系統(tǒng)本身具有很強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力和學(xué)習(xí)能力，如果在制冷機(jī)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生了較大的參數(shù)變化，自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)可以根據(jù)參數(shù)的變化進(jìn)行自我調(diào)整，對(duì)相應(yīng)的模塊進(jìn)行改進(jìn)和完善，以提高對(duì)制冷系統(tǒng)控制的有效性和準(zhǔn)確性。

在暖通自動(dòng)控系統(tǒng)中，模糊控制通過(guò)對(duì)房間的溫度展開(kāi)模糊感知以及預(yù)測(cè)，并且對(duì)人體溫感的研究進(jìn)行方針對(duì)比，進(jìn)而將系統(tǒng)的控制管理工作完成。在模糊控制暖通空調(diào)的自動(dòng)系統(tǒng)中，控制器可以實(shí)現(xiàn)很好的運(yùn)行回路，并且控制器也可以保證運(yùn)行實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性。比如，大型客運(yùn)站的中央空調(diào)系統(tǒng)一般有三個(gè)控制系統(tǒng)，這三個(gè)控制系統(tǒng)都是基于模糊控制之上構(gòu)建的暖通空調(diào)控制系統(tǒng)，這個(gè)控制管理系統(tǒng)一般比PID控制系統(tǒng)的節(jié)能管理更具有優(yōu)勢(shì)，在穩(wěn)定性方面更加出色。傳統(tǒng)的PID控制系統(tǒng)一般在操作原理方面更加的簡(jiǎn)單，所以當(dāng)問(wèn)題出現(xiàn)的時(shí)候維修工作也更加的快速，因此PID控制系統(tǒng)在應(yīng)用方面也更加的廣泛。

3 結(jié)語(yǔ)

基于人們生活水平的提升，對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，在現(xiàn)代建筑工程的建設(shè)過(guò)程中，暖通空調(diào)工程已經(jīng)成為了建筑物內(nèi)部不可缺少的一個(gè)重要組成部分，而且暖通空調(diào)系統(tǒng)的好壞，對(duì)建筑物內(nèi)部的環(huán)境和人們的生活環(huán)境有著直接的關(guān)系。但是，暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)在工作運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)消耗大量的能源，在暖通空調(diào)工程領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)研究人員，要對(duì)暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行深入研究，以提高制冷系統(tǒng)的工作效率。

參考文獻(xiàn)：

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