- 相關(guān)推薦
空調(diào)自動化論文
[摘要]：實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的自動化，不僅可以提高調(diào)節(jié)質(zhì)量、降低冷、熱量的損耗、同時還可以減輕勞動強(qiáng)度、減少運動人員、提高勞動生產(chǎn)率和技術(shù)管理水平。實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的自動化符合大多數(shù)人的要求，
[關(guān)鍵詞] ：空調(diào) 自動控制系統(tǒng) 節(jié)能 溫度傳感器 濕度傳感器
空調(diào)的自動控制系統(tǒng)即：某一特定空間內(nèi)的空氣環(huán)境狀態(tài)參數(shù)達(dá)到期望值的控制系統(tǒng)。主要被調(diào)參數(shù)是溫度和濕度，還有清潔度、壓力和成分等�？照{(diào)設(shè)備耗能多，在滿足使用要求前提下，最大限度節(jié)能是多有空調(diào)控制系統(tǒng)的中心任務(wù)。主要節(jié)能優(yōu)化指標(biāo)是鑒別空調(diào)系統(tǒng)先進(jìn)性的主要標(biāo)志。
實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的自動化，不僅可以提高調(diào)節(jié)質(zhì)量、降低冷、熱量的損耗、同時還可以減輕勞動強(qiáng)度、減少運動人員、提高勞動生產(chǎn)率和技術(shù)管理水平。實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的自動化符合大多數(shù)人的要求，是利國利民的舉措�？照{(diào)設(shè)備的特點是功率大，運行時間長，使用范圍廣�？照{(diào)的能量消耗在發(fā)達(dá)國家的總能耗中占有相當(dāng)大比重，節(jié)能是設(shè)計空調(diào)控制系統(tǒng)時的一項主要指標(biāo)�？照{(diào)控制屬于過程控制。大多數(shù)空調(diào)控制系統(tǒng)為反饋控制系統(tǒng)。
1. 空調(diào)自動控制系統(tǒng)的基本組成
自動控制是根據(jù)調(diào)節(jié)參數(shù)（也叫被調(diào)量，如室溫、 相對濕度等 ） 的實際值與給定值 （如設(shè)計要求的室內(nèi)基準(zhǔn)參數(shù) ） 的偏差 （偏差的產(chǎn)生是由于干擾所引起的 ） ， 用自動控制系統(tǒng)來控制各參數(shù)的偏差值， 使之處于允許的波動范圍內(nèi)。
完善的空調(diào)控制系統(tǒng)由4個部分組成。
1.1空氣狀態(tài)參數(shù)的檢測
檢測系統(tǒng)由傳感器、變送器和顯示器組成。傳感器是檢測空氣狀態(tài)參數(shù)的主要環(huán)節(jié)。在空調(diào)控制系統(tǒng)中常用的傳感器有溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器等。傳感器的慣性和精度對空調(diào)控制系統(tǒng)的精度影響較大�？照{(diào)系統(tǒng)屬于分布參數(shù)系統(tǒng)。空調(diào)區(qū)內(nèi)各處的空氣狀態(tài)參數(shù)表現(xiàn)為一個分布場，它取決于氣流組織和負(fù)荷分布等因素�？照{(diào)控制系統(tǒng)只能保證傳感器所處空間位置的空氣參數(shù)的控制精度。要使整個空調(diào)區(qū)內(nèi)取得良好的空調(diào)效果，還必須合理地選定傳感器的設(shè)置位置。
1.2空氣狀態(tài)參數(shù)的自動調(diào)節(jié)
自動調(diào)節(jié)是空調(diào)控制的核心部分。多數(shù)空調(diào)系統(tǒng)的被調(diào)參數(shù)為溫度和濕度�？照{(diào)控制中溫度和濕度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的各個組成部件的功能與溫度控制系統(tǒng)中的同類部件相同。調(diào)節(jié)器多采用位式調(diào)節(jié)器或PID調(diào)節(jié)器，有些情況下也采用分程、反饋加前饋、串接等調(diào)節(jié)方式。在這種常規(guī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，兩個被調(diào)參數(shù)被分別控制，它們之間的耦合關(guān)系則被視為干擾，須在設(shè)計中加以考慮。
1.3空調(diào)工況的判斷及其自動切換
空調(diào)的最優(yōu)工況（工作狀況）會隨建筑物外部的氣候條件和內(nèi)部的負(fù)荷狀況而漂移。通�？砂醇竟�(jié)負(fù)荷事先繪制出建筑物空調(diào)的全年工況分區(qū)圖。在判斷工況時，由于量測精度的限制，工況分區(qū)內(nèi)會出現(xiàn)邊界重疊現(xiàn)象。當(dāng)工況自動切換時，要保證系統(tǒng)穩(wěn)定，在邊界重疊區(qū)不出現(xiàn)“競爭”和振蕩，轉(zhuǎn)換的時間間隔不能小于制冷機(jī)等設(shè)備所允許的最短啟、停時間。
1.4設(shè)備和建筑物的安全防護(hù)
為保證空調(diào)系統(tǒng)安全運行，所有設(shè)備均設(shè)有專門的安全防護(hù)控制線路。例如只能在有風(fēng)時才接通電加熱器。當(dāng)建筑物出現(xiàn)火情時，防護(hù)裝置會自動迅速切斷有關(guān)風(fēng)路或整個空調(diào)系統(tǒng)，并啟動相應(yīng)排煙風(fēng)機(jī)。
2. 空調(diào)自動控制系統(tǒng)的品質(zhì)指標(biāo)
在自動控制系統(tǒng)中，當(dāng)由于擾量破壞了調(diào)節(jié)對象的平衡時，經(jīng)調(diào)節(jié)作用使調(diào)節(jié)對象過渡到新的平衡狀態(tài)。從一個舊的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)入一個新的平衡狀態(tài)所經(jīng)歷的過程， 叫做過渡過程。對自動控制系統(tǒng)的基本要求是能在較短的時間內(nèi)， 使調(diào)節(jié)參數(shù)達(dá)到新的平衡。此外， 還有以下調(diào)節(jié)質(zhì)量的指標(biāo)：
2.1 靜差： 自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)消除擾量后， 從原來的平衡狀態(tài)過渡到新的平衡狀態(tài)時，調(diào)節(jié)參數(shù)的新穩(wěn)定值對原來給定值之偏差。
2.2 動態(tài)偏差： 在過渡過程中， 調(diào)節(jié)參數(shù)對新的穩(wěn)定值的最大偏差值。
2.3 調(diào)節(jié)時間： 自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)從原來的平衡狀態(tài)過渡到新的平衡狀態(tài)時所經(jīng)歷的時間。
3.空調(diào)自動控制中常用的傳感器
3.1溫度傳感器
溫度傳感器（temperature transducer）是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分，品種繁多。按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。主要有熱電阻溫度傳感器、熱電偶溫度傳感器、壓力式溫度傳感器、雙金屬片溫度傳感器以及電接點水銀溫度傳感器等。
熱電阻溫度傳感器 ： 是利用金屬或半導(dǎo)體材料的電阻隨其溫度變化的特性來測量溫度的， 又分為金屬熱電阻溫度傳感器和半導(dǎo)體熱敏電阻傳感器兩種。熱電偶溫度傳感器。 將兩種不同的導(dǎo)體（ 或半導(dǎo)體） 分別彎
成半環(huán)形， 并將其兩端連接起來， 當(dāng)其兩端接點存在溫差時， 在這個環(huán)路中便產(chǎn)生了熱電勢， 利用這個原理制成的測溫元件稱為熱電偶溫度傳感器。
壓力式溫度傳感器： 利用溫度變化時氣體、液體會產(chǎn)生膨脹、收縮的原理， 并將膨脹、收縮時發(fā)生的壓力變化傳送到受壓部件， 從而產(chǎn)生形變位移， 利用這個原理制成的測溫元件稱為壓力式溫度傳感器。雙金屬片溫度計。 兩片熱膨脹系數(shù)不同的金屬薄片貼合在一體而構(gòu)成雙金屬片。 由于溫度變化時兩種金屬的熱膨脹系數(shù)不同而使雙金屬片產(chǎn)生機(jī)械熱變形， 利用這個原理， 將溫度變化為位移來進(jìn)行溫度測量。
電接點水銀溫度傳感器： 它有可調(diào)和不可調(diào)兩種 ， 可調(diào)式比較常用。這種溫度傳感器的作用是通過其上部永久磁鐵調(diào)節(jié)帽，來調(diào)整參數(shù)的給定值。 當(dāng)房間溫度升高時， 水銀溫包受熱， 水銀柱上升與金屬絲接觸從而形成通路； 當(dāng)房間溫度降低時， 水銀柱下降與金屬絲斷開， 通路隔斷。
3.2濕度傳感器
濕度傳感器主要有干濕球濕度傳感器、氯化鋰電阻濕度傳感、氯化鋰露點濕度傳感器及電容式濕度傳感器等。
干濕球濕度傳感器是利用干濕球溫差效應(yīng)原理制成的測濕傳感器。 相對濕度越大， 干濕球溫差越�。� 反之， 相對濕度越小，干濕球溫差越大。
氯化鋰電阻濕度傳感器： 氯化鋰的含濕量與所在空氣的相對濕度有關(guān)， 而含濕量的大小又影響本身的電阻。
氯化鋰露點濕度傳感器：它并不直接測量相對濕度， 而是測量與空氣露點溫度有一定函數(shù)關(guān)系的平衡溫度， 通過平衡溫度來計算露點溫度， 然后， 根據(jù)空氣干濕球溫度和露點溫度求出空氣的相對濕度。
電容式濕度傳感器：基本結(jié)構(gòu)是一層非常薄的感濕聚合物電介質(zhì)薄膜， 夾在兩電極之間作為電介質(zhì)， 構(gòu)成一平板電容器 。聚合物薄膜吸濕和放濕程度隨著周圍空氣相對濕度的變化而變化， 因而其電容量是周圍空氣相對濕度的函數(shù)， 利用這種原理制成了電容式濕度傳感器。
4.結(jié)語
70年代以來，由于微型計算機(jī)的普及，電子計算機(jī)開始用作空調(diào)控制的核心部件。直接數(shù)字控制技術(shù)得到廣泛應(yīng)用�？照{(diào)設(shè)備和控制系統(tǒng)一體化成為空調(diào)控制技術(shù)更新的重要方向。由多臺計算機(jī)組成的分級分布式空調(diào)控制系統(tǒng)開始用于大型多功能建筑物或建筑群。80年代，隨著節(jié)能問題的日益突出，在滿足使用要求前提下，以冷量、熱量和電量消耗最少為目標(biāo)的空調(diào)控制優(yōu)化軟件的開發(fā)受到廣泛重視。空調(diào)關(guān)乎人們?nèi)粘Ｗ罨镜纳�，空調(diào)自動控制的迅速發(fā)展是人們所期盼的，加快空調(diào)的改進(jìn)是利國利民的措施。
參考文獻(xiàn)：
[1].M.萊瑟曼著，張瑞武譯：《供熱與空調(diào)自動控制理論及應(yīng)用》，清華大學(xué)出版社，北京，1985。
[2]潘云鋼：我國暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展 ，暖通空調(diào)，2012
[3].趙玉濤，集中式空調(diào)系統(tǒng)自動控制技術(shù)的分析， 中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2011
[4]鄭愛國，空調(diào)系統(tǒng)的自動控制，山西建筑 ，2002
【空調(diào)自動化論文】相關(guān)文章：
自動化論文范例07-02
機(jī)床自動化論文07-02
電氣自動化的論文參考07-02
焊接技術(shù)及自動化論文07-02
自動化就業(yè)前景論文07-04
自動化研究生論文07-03
機(jī)械自動化優(yōu)秀論文07-02
自動化多媒體技術(shù)論文07-03