1 引言

　　空調耗能是建筑物耗能中的大戶(hù)，隨著(zhù)能源供應的日趨緊張及人們對室內熱環(huán)境、空氣品質(zhì)的要求愈來(lái)愈高，迫切要求在保持空調區域一定舒適度的前提下最大限度地降低空調能耗。

　　空調自控系統可以使建筑內環(huán)境更舒適、設備運行更可靠、能源利用更充分，是現代樓宇空調系統重要的組成部分。但是由于資金缺口和工程進(jìn)度等等問(wèn)題，許多已建成的商用建筑和辦公大樓的空調系統往往都沒(méi)有設計或安裝自動(dòng)控制系統，隨著(zhù)建筑物的投入使用，會(huì )發(fā)現空調區域的溫、濕度波動(dòng)很大，往往會(huì )超過(guò)允許的變化范圍，這時(shí)業(yè)主會(huì )提出空調系統自動(dòng)控制改造的要求�！　�

　　這種舊有空調系統進(jìn)行自動(dòng)控制改造與新空調系統的自控設計相比有許多不同之處，比如舊有的空調系統在運行中往往遭到一些人為因素的影響，致使風(fēng)系統平衡遭到破壞，加裝自控系統前必須先對舊有空調系統的風(fēng)道系統重新進(jìn)行平衡調整，不然自控系統可能達不到預期限效果；另外加裝自動(dòng)控制系統后對原空調系統的制冷、供熱和水循環(huán)系統都交有一定的影響；同時(shí)在改造進(jìn)程中也會(huì )遇到一些特殊的問(wèn)題，有些問(wèn)題在舊有空調系統的自控改造中是要特殊考慮的�！�

　　筆者于2001年參加了某廣播電視大樓的空調系統自動(dòng)控制改造的工作，該大樓的空調系統當初由于種種原因沒(méi)有安裝自控系統。隨著(zhù)室外氣象條件的變化和室內負荷的變化，空調區域的溫、濕度發(fā)生了很大的波動(dòng)，常常會(huì )超過(guò)允許的變化范圍。幾年運行下來(lái)，每年都發(fā)生有的房間過(guò)熱有的房間過(guò)冷的問(wèn)題。室內工作人員為了防止過(guò)熱或過(guò)冷大多將本室的部分送風(fēng)口用膠紙等物遮擋，結果導致了風(fēng)系統阻力的不平衡，破壞了其他房間的溫、濕度狀況，造成整個(gè)系統的失調。很多工作室出現了冬熱夏冷的情況，這大大影響了工作人員的工作效率，而且對工作人員身體健康有著(zhù)很大的損傷，且給室內高級機器設備的正常工作造成了一定的隱患（情況嚴重時(shí)會(huì )影響對溫、濕度比較敏感的設備的正常工作）。由于系統失調，冷站和鍋爐房提供的能量沒(méi)能合理使用，造成極大的浪費，運行費用大大提高。在這種情況下，業(yè)主提出了給空調系統增加自動(dòng)控制的要求。下面我們對此空調系統自控改造進(jìn)行中遇到的問(wèn)題和相應采取的解決方法作一個(gè)介紹，希望能給空調、自控設計和運行管理人員一些啟迪�！　�

　　2 空調控制系統方案的確定　　　　

　　室溫控制是空調自動(dòng)系統中重要的環(huán)節，它是用溫度敏感元件來(lái)控制相應的調節機構，使得送風(fēng)溫度隨擾量的變化而變化。改變送風(fēng)溫度的方法有：調節加熱器的加熱量或冷卻器的冷卻量，調節新、回風(fēng)混合比或一、二次回風(fēng)比等。此廣播電視大樓的空調系統是由11個(gè)空氣處理機組組成的全空氣系統，每個(gè)機組都是一次回風(fēng)式系統，本著(zhù)經(jīng)濟、簡(jiǎn)便的方針，此次空調系統的改造我們采用了常用的調節加熱器的加熱量和冷卻器的冷卻量的方法以改變送風(fēng)濕度。室內相對濕度的控制可以采用兩種方法：間接控制法（變露點(diǎn)）、直接控制法（變露點(diǎn)），此廣播電視大樓很多工作室因一些儀器設備的緣故對室內相對濕度的要求較為嚴格，為此我們選用了直接控制法去控制室內空氣的相對濕度，即用相對濕度敏感元件，控制相應的調節機構，直接根據相對濕度偏差進(jìn)行調節，以補償室內熱濕負荷的變化。另外我們還加了一些輔助控制設備以更好的完成空調系統的自動(dòng)控制。在此次改造進(jìn)程中自控系統的所有電動(dòng)調節閥和執行器我們全部采用了美國Hownywell公司的產(chǎn)品。

　　為此我們對原冷水、供熱循環(huán)系統因自控改造的影響程度進(jìn)行了評估，具體如下：　　　

　　5.1 加裝自動(dòng)控制系統后對原冷水循環(huán)系統影響的分析 　　　　

　　因為原冷水循環(huán)系統的供回水主干管之間未接旁通控制裝置，當末端裝置采用變流量調節閥以后，末端裝置水流量的減少將使水系統的阻力增大，主干管之間的壓差增大，冷凍水泵的工作點(diǎn)偏移，在這種情況下冷凍水泵是否可以正常工作？同時(shí)，調節閥關(guān)小是否會(huì )對制冷機的工作造成不好的影響？分析如下：　　

　　5.1.1 對制冷機的影響　　

　　經(jīng)甲方提供的數據計算得出待改造的11臺空調機組所在的工作區所需的總制冷量約為2306500kcal/h，此工作區還包括很多風(fēng)機盤(pán)管系統，但我們可以計算出11套系統總需冷量為714000 kcal/h，占全部需冷量的百分比為：

　　5.2 加裝自動(dòng)控制系統后對原供熱系統影響的分析　　　　

　　加裝自動(dòng)控制系統后是否會(huì )對供熱系統的板式換熱器、熱水循環(huán)泵等造成影響，我們也進(jìn)行了分析：　　

　　5.2.1 目前的供熱系統是由鍋爐提供3kg/cm2的蒸汽，經(jīng)過(guò)兩臺Alfal laval 板式換熱器換成90℃的熱水，再經(jīng)過(guò)兩臺ISR125-100-200循環(huán)水泵供給A區低層，B區和C區的大約36臺新風(fēng)機組一組合式空調機組熱水盤(pán)管，向相關(guān)區域提供熱量后變70℃的回水，再經(jīng)過(guò)板式換熱器加熱后供出。整個(gè)系統的最高處大約32m，膨脹水箱裝在8.5層的設備層內，水箱內水面距鍋爐房熱水循環(huán)泵入口處的高度為33.5m，系統設有一補水泵，補消耗在熱水循環(huán)泵入口處，水泵揚程為82.6m.　　主要設備的規格：　�、� 熱水循環(huán)泵：ISR 125-100-200 三臺 揚程：50m，流量200m3/h　�、诎迨綋Q熱器：M15-MFCL 兩臺 熱負荷：6400kW　　設計壓力：16.0barg 實(shí)驗壓力：20.8barg 設計溫度：150℃ 　�、垩a水泵：40DL×7揚程：82.6m　　　　

　　5.2.2 影響分析　　可以看出，熱水循環(huán)水泵入口的靜壓為33.5m，經(jīng)過(guò)循環(huán)泵加壓后的壓力為33.5m+50m=83.5m，這一點(diǎn)是系統的最高壓力，系統中其他點(diǎn)的壓力都不會(huì )超過(guò)這一點(diǎn)的壓力。

　　6 結論　　 　　

　　6.1 加裝自動(dòng)控制系統是解決舊有空調系統溫度超限、分布不均、局部過(guò)熱/過(guò)冷和能量浪費的有效方法，對改善空調區域的環(huán)境質(zhì)量，減少能量損失，降低運行成本有著(zhù)顯著(zhù)的作用�！　　�

　　6.2 對由多臺空氣處理器組成的較大規�？照{系統進(jìn)行自控改造時(shí)，集散熱量式控制系統是應該首選的一種控制方式，它具有結構簡(jiǎn)單，功能強大 、傳輸方便、數據安全可靠的特點(diǎn)�！　　　�

　　6.3 自控系統的調試就在對舊有空調系統的風(fēng)道系統重新進(jìn)行平衡調整后進(jìn)行，不然自控系統可能達不到預期的效果�！　　　�

　　6.4 暖通空調工程中的控制對象多為溫度、流量等這些具有非線(xiàn)性、滯后特征的參數，單一的控制算法很難獲得較好的控制效果，PID控制與模糊控制的結合是個(gè)很好的算法選擇。