浅谈如何优化中央空调自动控制系统的性能

摘要：随着社会的进步和时代的发展，人们对中央空调的生活需求也越来越多，同时对技术上的提升和性能的提高也越来越迫切，本文阐述了中央空调自动控制系统的工作原理，提出了几种可行的中央空调系统自动控制方案，以期望更好更多更成熟的技术应用到中央空调的自动控制系统，造福于人类。

关键词：中央空调 自动控制系统 工作原理 可行方案

随着科学技术的发展和人类生活水平的提高，人和生产对空气温度、湿度、风速以及清洁度等等都有一定的要求，这也使得人们在对中央空调需求量增加的同时，也对其的功能提出了大量新的要求。

一、中央空调自动控制系统的工作原理

中央空调系统中一般由空气处理设备、介质输送管道以及空气分配装置等组成。按照负担室内负荷所用的介质种类，中央空调系统可分为全空气系统、空气―水系统、制冷剂系统和全水系统。在全空气空调系统中，空调房间的负荷全部由来自集中式空气处理设备的空气来负担，空气经集中设备处理后，通过风管送入空调房间。由于空气的密度和比热都很小，因而不得不采用很大的送风管道截面，以满足很大的送风量要求。这不但要占据较多的建筑空间，同时要消耗较多的材料。所以，在不引起特别大的噪声或增加运行费用的条件下，应尽可能提高输送空气的速度。

在空气-水系统中，空气和水都被送至空调房间，借以共同承担空调房间的冷、热负荷。由于水的密度和比热都较大，从而大大降低了空调房间对空气介质的需求量，使大部分的大截面风道为水管所代替。这样，既节省了风道所占建筑物的空间。又节省了许多金属材料，减少了空调系统的投资。现今世界各国盛行是带风机盘管结构的空气-水系统，使得这一系统更具优越性。制冷剂系统通过制冷剂的蒸发或凝结负担空调房间的负荷，用于局部场合的空调机组一般属于这一类，如家用空调。

全水系统全部靠水来负担空调房间的负荷，能够适应许多建筑物灵活性的需要，初始投资较低，但因卫生条件差而较少被采用。按照空气处理设备的设置情况，空调系统可分为集中系统、半集中式系统和全分散系统。集中系统的所有空气处理设备（包括风机、冷却器、加热器、加湿器、过滤器等）都设在一个集中的空调机房内，全空气系统中的普通集中式空调即属于这一类。在半集中式空调系统中，除了集中空调机房外，还设有分散在被调节房间内的二次设备（又称末端装置），变风量系统、风机盘管系统均属于半集中式空调系统。全分散系统也称作局部空调机组。这种机组通常把冷、热源和空气处理、输送设备（风机）集中设置在一个箱体内，形成一个紧凑的空调系统。它不需要集中的机房，安装方便，使用灵活。制冷剂系统一般都属于这一类。

二、几种可行的中央空调系统自动控制方案

1、送风补偿和新风补偿自动控制

设置两个温度传感器，分别测量室内温度、送风温度，通过比较两个温度，可以根据室内温度的变化而自动改变送风温度。另外，再设置3个温度传感器，分别测量室内温度、送风温度和新风温度，通过比较3个温度，可以随着室外温度变化而改变室内温度，获得舒适感方面的改善。

2、空调机组的自动控制

由设在空调机组送风管道内的温度传感器将检测的温度转化为电信号传送至比例式温度控制器，温度控制器将给定值与检测温度进行比较，并根据比较的结果输出相应的电信号，送至比例式电动调节阀，通过控制阀门的开度，改变经过新风机组风机盘管的冷水/温水流量，提高或降低送风温度，将其保持在所需要的范围内，电动调节阀同送风机连锁动作，当送风机启动时，调节阀开启；当送风机停止运行时，调节阀同时关闭。

由湿度控制器将装在送风管内的湿度传感器所检测到的湿度值与控制器设定值相比较并根据比较的结果输出相应的电信号来控制加湿管上的电磁阀动作。当相对湿度低于设定值时，电磁阀带电打开，加湿器加湿，使环境保持要求的湿度；当相对湿度高于设定值时，电磁阀失电关闭，加湿器停止工作。

3、风机盘管控制

风机盘管的控制可以通过调节风量和水量来进行。风机盘管的风量可由三速开关进行控制，应用非常广泛，三速开关有停、低速、中速、高速四挡来对应风机盘管风机的停、低速、中速和高速。风机盘管的水量调节由电动二通阀或电动三通阀实现，通过调节阀门的开度，增加和减少冷冻/温水量，从而调节房间温度，并同送风机连锁动作，当送风机启动时，调节阀开启；当送风机停止运行时，调节阀同时关闭。

4、冷水机组/换热机组压差旁通控制

在末端负荷较低的情况下，为了保证冷水机组供热机组的正常运转，在冷水机组做热机组供回水管之间设置加有电动二通阀的旁通管，在供回水管上分别设置压力传感器，并将压力电信号传至压差控制器，由压差控制器将压力差同给定值相比较，调节电动二通阀的开度，使供水和回水之间实现旁通，以保证所需要的压力差。这种控制同样也应用在冷却水系统中，维持冷却塔供回水之间的压力差。

5、热交换器自动控制

电子温度控制器把设于热交换器热水出口的温度传感器检测的出水温度与控制器的温度设定值相比较，并根据比较的结果输出相应的电信号来控制设于热交换器蒸汽（一次水）入口的电动二通调节阀调节蒸汽（一次水）的流量，来保证热水出水温度满足给定值的要求。

现代科学技术和计算机技术的飞速发展，使中央空调系统资源得到了更加充分的利用，功能更加齐全，管理更加集中、方便和高效，节能效果更加显著。当前的中央空调自控系统正从设施集成向系统集成方向飞速发展。对于设计者来说，应时刻注意新出现的技术，时刻关注前沿技术，不断地将实践中证明成熟的技术应用到工程中去，不断完善中央空调的自动控制系统。只有这样，才能出色地完成中央空调系统的自动控制设计任务，从而构造出能满足广大用户需求的、在各个方面都尽善尽美的中央空调系统，造福于人类。

参考文献

[1]赵颜佳.空调自动控制系统的设计研究[J].科技创新导报，2008

[2]梁醒民.空调器技术发展新趋势.家电科技.2000

[3]梅德成.中央空调的系统类型及应用分析[J].山西建筑，2007