空調(diào)系統(tǒng)的作用就是對室內(nèi)空氣進(jìn)行處理,使空氣的溫度、濕度、流動速度及新鮮度、潔凈度等指標(biāo)符合場所的使用要求。為此必須對空氣進(jìn)行冷卻或加熱、減濕或加濕以及過濾等處理措施。其相應(yīng)設(shè)備有制冷機(jī)組、熱水爐、空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管等。當(dāng)被調(diào)房間溫度與濕度受內(nèi)部熱源干擾或室外溫濕度變化而發(fā)生波動時,首先由溫度與濕度傳感器把信號送給調(diào)節(jié)器,調(diào)節(jié)器與設(shè)定值進(jìn)行比較后發(fā)出指令給執(zhí)行器,執(zhí)行器動作后,不斷調(diào)整以符合要求。在中央空調(diào)系統(tǒng)中,冷水機(jī)組是由設(shè)備生產(chǎn)廠成套供應(yīng)的,它一般是根據(jù)空氣調(diào)節(jié)原理及規(guī)律等由微處理器自動控制的。冷水機(jī)組由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器與節(jié)流元件組成,壓縮機(jī)把制冷劑壓縮,壓縮后的制冷劑進(jìn)入冷凝器,被冷卻水冷卻后,變成液體,析出的熱量由冷卻水帶走,并在冷卻塔里排入大氣。液體制冷劑由冷凝器經(jīng)過節(jié)流元件進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)吸收,使冷凍水降溫,然后冷凍水進(jìn)入水冷風(fēng)機(jī)盤管吸收空氣中的熱量,如此循環(huán)不已,把房間的熱量帶出。
　　空調(diào)系統(tǒng)按處理設(shè)備及處理方法不同可以分為噴淋與表冷式兩種類型。這兩種類型又可分為全新風(fēng)直流系統(tǒng)、一次回風(fēng)系統(tǒng)與二次回風(fēng)復(fù)合系統(tǒng)及旁路系統(tǒng)。按調(diào)節(jié)精度要求不同可分為高精度空調(diào),一般精度空調(diào)及舒適性空調(diào)。舒適性空調(diào)一般應(yīng)按照等效溫度(ET)和CO2濃度來進(jìn)行設(shè)計。所謂等效溫度是反映人們舒適感覺的一個綜合感覺的一個綜合指標(biāo),它結(jié)合干球溫度、濕球溫度和空氣流速的效應(yīng)來反映人的冷熱感覺。因此等效溫度隨四季變化有較大變化。
　　
　　2 中央空調(diào)的控制特點(diǎn)
　　
　　空調(diào)系統(tǒng)的特性可以歸納如下:(1)干擾性?？照{(diào)系統(tǒng)在全年或全天的運(yùn)行中,由于外部條件(如氣溫、太陽輻射、風(fēng)、晴、雨、雪)和內(nèi)部條件(如空調(diào)房間中設(shè)備、照明的啟、停和投入運(yùn)行的多少,以及工作人員的增減等)的變化,都將對空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行形成干擾。(2)調(diào)節(jié)對象的特性。不同的被控對象,在相同的干擾作用下,被控量隨時間的變化過程也并不一樣?？照{(diào)自控系統(tǒng)的任務(wù)就是為了克服這些干擾因素,維持空調(diào)房間一定的溫、濕度和空氣品質(zhì)。但溫、濕度的控制效果不但取決于自控系統(tǒng),更主要的是取決于空調(diào)系統(tǒng)的合理性及空調(diào)的對象特性。(3)濕度的相關(guān)性。在空調(diào)的控制中,大多數(shù)情況下主要是對空調(diào)房間內(nèi)溫度和濕度的控制,這兩個參數(shù)常常是在一個調(diào)節(jié)對象里同時進(jìn)行調(diào)節(jié)的兩個被調(diào)量兩個參數(shù)在調(diào)節(jié)過程中又相互影響。如果由于某些原因使空調(diào)房間內(nèi)溫度升高,引起空氣中水蒸氣的飽和分壓力發(fā)生變化,在含濕量不變的情況下,就引起了室內(nèi)相對濕度的變化溫度升高相對濕度就會降低,溫度降低相對濕度就會增加,在調(diào)節(jié)過程中,對某一參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)時,同時也引起另一參數(shù)的變化。(4)多工況運(yùn)行及轉(zhuǎn)換控制,由于空調(diào)系統(tǒng)是在全年的室內(nèi)外條件變化下,按照一定的運(yùn)行方式(即工況)進(jìn)行調(diào)節(jié)的。同時在內(nèi)外條件發(fā)生顯著變化時要改變運(yùn)行調(diào)節(jié)方式,即進(jìn)行運(yùn)行工況的轉(zhuǎn)換。(5)整體控制性,空調(diào)自動控制系統(tǒng)一般是以空調(diào)房間內(nèi)的空氣溫度和相對濕度控制為中心,通過工況轉(zhuǎn)換與空氣處理過程每個環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系在一起的整體控制系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)中空氣處理設(shè)備的啟停都要根據(jù)系統(tǒng)的工作程序,按照有關(guān)的操作規(guī)程進(jìn)行,處理過程的各個參數(shù)調(diào)節(jié)及聯(lián)鎖控制都不是孤立進(jìn)行,而是與室內(nèi)溫、濕度密切相關(guān)的。
　　
　　3 中央空調(diào)節(jié)能控制途徑
　　
　　3.1 空調(diào)機(jī)組
　　空調(diào)機(jī)組是智能建筑中耗能最多的設(shè)備,其運(yùn)行方式不同,應(yīng)從以下幾個方面考慮空調(diào)機(jī)組的節(jié)能:(1)全年運(yùn)行系統(tǒng)的工況自動轉(zhuǎn)換。根據(jù)室外氣候條件和空調(diào)系統(tǒng)的不同結(jié)構(gòu)及其工藝的不同要求進(jìn)行工況的轉(zhuǎn)換,一般以焙值作為轉(zhuǎn)換的判斷條件,通過調(diào)節(jié)空調(diào)運(yùn)行參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。(2)控制器參數(shù)選擇。合理選擇每個回路的PID參數(shù),使之具有良好的響應(yīng)性能,或選擇各種先進(jìn)的控制算法,提高控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)。避免控制回路總處于不斷調(diào)節(jié)或響應(yīng)過程慢等不利影響,既浪費(fèi)能量又影響執(zhí)行器的壽命。(3) 多級控制的有效配合。對有些系統(tǒng)具有中央空調(diào)機(jī)組外,在房間配有再加熱盤管(特別是工藝空調(diào))實(shí)現(xiàn)單獨(dú)調(diào)節(jié),此時應(yīng)合理地選擇控制方法及配合關(guān)系控制送風(fēng)溫度,防止中央空調(diào)送風(fēng)的溫度過低,而房間再加熱的能量浪費(fèi)現(xiàn)象發(fā)生,應(yīng)考慮整體系統(tǒng)的節(jié)能效果。(4) 選用高質(zhì)量溫度傳感器。室內(nèi)空氣每相差1℃的調(diào)節(jié)都要消耗很多的能量,選用傳感器的精度差,產(chǎn)生的節(jié)能效益遠(yuǎn)大于傳感器的價格。(5)溫度設(shè)定值應(yīng)隨室外溫度自動調(diào)節(jié)。對于舒適性空調(diào)系統(tǒng),可在夏季隨室外溫度的升高,適當(dāng)提高溫度的設(shè)定值,減小室內(nèi)、外的溫差,既能保證人的舒適度的要求,又能實(shí)現(xiàn)節(jié)能同樣也適合冬季情況。