周繼國
摘 要 自控系統(tǒng)是潔凈空調(diào)節(jié)能效果的關(guān)鍵,研究解決潔凈空調(diào)自控系統(tǒng)具有重要的實(shí)踐意義。本文簡單回顧了我國潔凈技術(shù)發(fā)展歷程,闡述了潔凈空調(diào)與一般空調(diào)的區(qū)別,深入分析了自控系統(tǒng)對于潔凈空調(diào)的重要意義,并在此基礎(chǔ)上指出了自控系統(tǒng)在潔凈空調(diào)的應(yīng)用路徑。
關(guān)鍵詞 自控系統(tǒng) 潔凈空調(diào) 應(yīng)用
中圖分類號:TB494 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,潔凈空調(diào)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生物制藥、航空空天、食品等行業(yè)之中,為推動這些領(lǐng)域更快更好發(fā)展提供了支撐。然而,由于控制系統(tǒng)方面原因,現(xiàn)實(shí)中空調(diào)系統(tǒng)的溫濕度控制等效果總是不盡人意,能源浪費(fèi)問題比較突出。黨的十九大報(bào)告提出要“加快生態(tài)文明體制改革,建設(shè)美麗中國”,對能源保護(hù)工作提出了更高、更加具體的要求。基于此,研究解決潔凈空調(diào)自控系統(tǒng)具有重要的實(shí)踐意義。
1我國潔凈空調(diào)系統(tǒng)概述
1956年,我國第一個潔凈室在電子工廠建成投入使用,正式開啟了我國空氣潔凈技術(shù)的研究和應(yīng)用之路。改革開放以后,伴隨著各行各業(yè)技術(shù)和設(shè)備的引進(jìn)更新,我國空氣潔凈技術(shù)也得到了快速發(fā)展,經(jīng)過30多年來的發(fā)展,目前我國潔凈空調(diào)技術(shù)已經(jīng)取得了顯著的成果,并廣泛應(yīng)用于電子機(jī)械、生物制藥、航空航天等領(lǐng)域。
潔凈空調(diào)與一般空調(diào)比較而言,主要存在六個方面的差別:一是潔凈空調(diào)更加側(cè)重于對室內(nèi)含塵量、風(fēng)速和換氣次數(shù)的控制;二是潔凈空調(diào)采用了粗、中、高(亞高)三級空氣過濾手段;三是潔凈空調(diào)為了防止污染空氣進(jìn)入室內(nèi),對不同潔凈室的壓力差有不同的要求;四是潔凈空調(diào)對系統(tǒng)材料和設(shè)備的選擇、加工工藝等方面均有特別的要求,以防止空氣被外界污染;五是潔凈空調(diào)對氣密性檢測手段和工序有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求;六是潔凈空調(diào)建筑防(起)塵、防滲漏等有特殊的要求。
長期的實(shí)驗(yàn)表明,在外界溫度和內(nèi)部負(fù)荷不斷變化的情況下,如果自控策略缺乏針對性,就會導(dǎo)致系統(tǒng)高位平衡的現(xiàn)象出現(xiàn),也就說冷源和熱源互相抵消,達(dá)到了平衡,這樣就會產(chǎn)生很大的能源浪費(fèi)。目前,潔凈空調(diào)已經(jīng)配備了多種熱濕控制手段,例如,表冷器、加熱器、加濕器等。通過對控制手段的有機(jī)結(jié)合,由此產(chǎn)生的就是不同的控制策略。目前,潔凈空調(diào)自控系統(tǒng)主要包括模擬儀表自控、直接數(shù)字控制和集散型控制系統(tǒng)。
2自控系統(tǒng)對于潔凈空調(diào)的重要作用
目前,空調(diào)設(shè)備被安裝在各個現(xiàn)代工商業(yè)樓宇之中已經(jīng)司空見慣,要使如此之多的空調(diào)都能夠安全良好運(yùn)行,運(yùn)用自動化技術(shù)、實(shí)現(xiàn)自動化管理是最好的辦法。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,空調(diào)能耗在我國總體能耗中所占比例達(dá)到了40%以上,而自動化管理也是降低空調(diào)能耗、破解這一問題的有效手段。對于潔凈空調(diào)來說,采用自控系統(tǒng)主要有以下作用:
一是能夠確保潔凈空調(diào)安全運(yùn)行。自控系統(tǒng)包括了自動化監(jiān)控等功能,這樣就能對潔凈空調(diào)的運(yùn)行情況實(shí)行全天候、無遺漏的監(jiān)控,當(dāng)潔凈空調(diào)發(fā)生故障時(shí),自控系統(tǒng)能夠迅速發(fā)出信號,保證及時(shí)維修,從而保證更安全的運(yùn)行。另外,自控系統(tǒng)也能對溫控和濕控指標(biāo)進(jìn)行跟蹤,并根據(jù)室內(nèi)外壓差和氣候變化實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié),最大限度的提高室內(nèi)舒適度。
二是最大限度的實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。由于采用了自動化控制系統(tǒng),使得潔凈空調(diào)在保證安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下,能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度的顯示與自控、風(fēng)量風(fēng)壓的恒定、新回風(fēng)量等功能,隨大限度的保證節(jié)能控制。據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明,采用自控系統(tǒng)后,空調(diào)節(jié)能比例可達(dá)到10%以上。
三是提高綜合管理效益。通過采用自動化控制系統(tǒng),最直接的好處就是減少了人員操作,這可大大節(jié)約企業(yè)人員開支,縮減企業(yè)人力成本。此外,以自動化管理代替人員操作,也可以避免突發(fā)事故的發(fā)生以及因認(rèn)為因素造成的設(shè)備損壞,無形之中增加了企業(yè)的潛在效益。
3潔凈空調(diào)自控系統(tǒng)的應(yīng)用
潔凈空調(diào)對自控系統(tǒng)的應(yīng)用,主要包括以下幾個方面的內(nèi)容:
一是溫度和濕度控制。溫度控制主要包括對一次加熱(預(yù)冷卻)和二次加熱(預(yù)冷卻)的控制,一次熱(冷)是對室外新風(fēng)或者回風(fēng)的加熱(冷卻),可以提高冷卻精度。二次熱(冷)的原理和一次是一樣的,可以通過調(diào)節(jié)表冷器冷凍水調(diào)節(jié)閥的開度,來達(dá)到精確控制流量的目標(biāo)。濕度控制一般根據(jù)濕度控制的要求,在濕度感應(yīng)器發(fā)出信號后,通過控制加(除)濕器的電動調(diào)節(jié)閥開度,來確保室內(nèi)的濕度適宜。
二是壓力控制。現(xiàn)實(shí)運(yùn)用中,室內(nèi)外的壓力差通常會受到人的活動、開關(guān)窗戶等因素的影響。為了達(dá)到自動調(diào)節(jié)室內(nèi)外壓力差的目標(biāo),可以通過設(shè)置壓差傳感器,運(yùn)用間歇式或者連續(xù)式的方法來檢測室內(nèi)外的壓力差。當(dāng)室內(nèi)壓力值偏低時(shí),壓力監(jiān)測器發(fā)出警示信號,并及時(shí)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)來調(diào)節(jié)室內(nèi)外壓力差。
三是空氣凈化控制。潔凈空調(diào)空氣潔凈技術(shù)一般包括初效、中效、(亞)高效三級過濾系統(tǒng)。為了保證空氣潔凈程度,可以安裝自動控制儀表,通過檢測過濾器的氣流阻力變化,來判斷和檢測過濾器兩端的壓力差,當(dāng)壓力差超過設(shè)定值時(shí),表明過濾器需要進(jìn)行更換了,這樣就能夠隨時(shí)確保室內(nèi)空氣的清潔。
四是節(jié)能控制。潔凈空調(diào)自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)除了要考慮溫濕度控制、壓力控制和空氣凈化控制以外,還要重點(diǎn)考慮節(jié)能控制設(shè)計(jì)。主要包括風(fēng)機(jī)故障報(bào)警、風(fēng)機(jī)變頻控制和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
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