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中央空调末端控制器介绍


在城市建设可持续发展社会的大背景下,随着人民生活水平的稳步提高,生活环境和办公环境的空气舒适性受到了人们越来越多的重视。近十年,空气调节技术越来越广泛地应用于人民生活和国民经济等各个领域。空调设备可以改善室内空气质量,调节温湿度,以此营造良好的工作、生活环境。因此,空调已经逐步成为人们生活中必不可少的重要组成部分。

相比于传统中央空调系统,VAV(Variable Air Volume,变风量)中央空调系统是依据房间内负荷变化或要求参数的变化,恒定送风温度,全自动调节送风量,使空调房间内各主要参数达标的全空气空调系统。其追求以较少的能耗来满足室内空气环境的要求,在节能、空气质量、舒适性和灵活性等方面均有其独特的优势所在,因此在现代各类建筑中应用越来越广泛。末端控制器是VAV空调系统中最重要的装置之一,其对空调系统的节能与控制都是至关重要的。VAV空调系统通过末端装置调节末端风阀开度,从而调节一次风送风量,进而跟踪室内负荷变化来维持恒定室温。对于末端装置来说,由于管道压力变化对送风量的影响、温度控制系统自身存在的时滞性、送风湿球温度差异带来的非线性、单一传感器节点采集数据的不准确性以及人员出入引起的不确定性等诸多因素都会影响其控制效果。因此,需要一个稳定、高效、智能的末端控制器,以满足各空调房间的负荷变化要求,达到个别运转、单独控制和节能运行的目的。

目前,中央空调末端控制器大多采用单一、有线的传感器来采集环境温湿度,这种数据采集方式虽易实现,但其仅适用于客房等独立的小型空间,而对于商场、剧院、体育馆和火车站等人口、温湿度分布不均匀的空间,其采集到的单点数据无法准确表征整个空间的温湿度情况,且繁杂的布线也使之不够灵活、美观;此外,近年来国内外学者对PID、神经网络、模糊控制、预测控制等先进控制策略在中央空调系统中的应用做了大量理论研究,但这些研究普遍只给出了仿真结果,并未在硬件系统中测试其实际控制效果,因此很少给出实际系统测试数据;对于硬件系统控制器的选择,现阶段研究者主要采用AVR、PIC单片机作控制器,而这些单片机资源少、性能差、人机交互不友好,用其作控制器仅适用于常规控制策略和较为简单的控制功能;在显示与操作方面,目前大多采用LCD液晶显示屏与键盘按键操作相结合的方式,该方式显示美观,按键便捷,但按键长时间使用,其与键盘连接处可能因老化而失灵,一旦按键失效,将无法通过控制面板控制末端控制器,更换控制面板也是价格较高且十分不便的,同时它只能用于接收来自控制面板的调温,而不能接收来自于手机等其它无线移动设备的调控,这对于家中有行动不便的老人或较大空调房间控温等情况都是十分不便的。如何准确、灵活地表征空间环境特征,是节能和保持舒适度的又一关键问题。

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