论文导读:：自动控制系统介绍。通过中央控制电脑则可监视和控制整个建筑的灯光、遮阳及空调设备。
1． 引言
众所周知，在智能建筑中，HVAC(采暖、通风和空调)系统所耗费的能量要占到大楼消耗的总能量的极大部分比例，大致在50％~60％左右。特别是冷冻机组、冷却塔、循环水泵和空调机组、新风机组，都是耗能大户。所以有必要发展有效的空调系统节能方法，尤其用是在改善现有大楼空调系统自动化上方面。
现有空调设备的运行状况据有关统计数据显示，目前我国建筑能耗占全社会能耗的25％ ，其中建筑电器能耗占14％，今后比例还有可能上升。造成这种局面的一个重要原因是传统建筑电气设备本身没有或很少采用有效地节能措施，另一个重要原因是很多建筑中缺少先进的电气控制系统对传统电气设备进行有效地控制，从而产生人为和非人为的巨大能源消耗及能源浪费。在对典型公建的各种能耗所占比例进行对比分析后发现，HVAC设备的能源消耗占了很大比率。HVAC设备包括风机盘管、加热、暖气片、空调、通风设备等，这些传统的建筑电气设备如极易产生大量能源浪费。通过分析在普通非智能化建筑中，HVAC设备能耗约占总能耗的72％，热水和照明等其他能耗约占总能耗的28％。
为解决能源浪费问题，新一代建筑电气技术正在试图采用各种先进的控制方式对传统建筑电气设备进行有效控制。例如，通过中央控制电脑则可监视和控制整个建筑的灯光、遮阳及空调设备控制，同时可以看到各区域、各房间的实际温度，并可设定各房间可调节温度的上下限；通过定时设置功能对上下班场所的灯光、空调、窗帘等进行定时控制。
2．DDC自动控制系统介绍
DDC(Directdigitalcontr01)直接数字化控制，是一项构造简单操作容易的控制设备，它可借由接口转接设备随负荷变化作系统控制，如空调冷水循环系统、空调箱变频自动风量调整及冷却水塔散热风扇的变频操控等，可以让空调系统更有效率的运转，这样，不仅为物业管理带来很大的经济效益，而且还可使系统在较佳的工况下运行，从而延长设备的使用寿命以及达到提供舒适的空调环境和节能之目的。它须与其它组件，如变频器、温度湿度传感器、焓差控制器、两通阀等组件整合搭配才能发挥功效。这些组件的输入输出以模拟信号DC0~10V或低电流4-20mA作信号传送，送至DDC控制器。经DDC内置软件作判别后反向输出信号来控制阀部件或变频器来调节空调。DDC自动控制系统各周边设备及控制功能论文网站大全。
2．1直接数字控制(DDC)指一台数字电脑直接操作一个状态，或者一套程序予以自动控制的作业。所配用的数字电脑，可以采用小型微处理机，亦可配用于中央型的微电脑上去连线作业。空调系统常用的控制元件，例如风闸开关、阀开关、阶动继电器等的操作，不论其原为气动式还是电动式的，亦不论其作用原为调整大小的动作或仅为开或关的动作，均可改用DDC方式作自动的操作。DDC系统利用硬件和软件来调整控制变数或依据操作人员的需要来控制制造程序。其中控制变数包括温度、压力、相对湿度、流量等。控制程序和设定点可利用软件输入电脑内，并能够在操作人员的键盘上进行修正，如此可以取代过去对硬件控制器的校正。DDC系统亦可将检测到的温度、压力等控制变数，与预先储存在电脑内的希望数值相比较，如果测试的数值小于或大于所希望的数值，系统将会送出一系列的数字脉冲，这些脉冲则借助电动对气动的转换器或电动对电动的转换器转变成控制装置的调整信号，然后通过电脑的调整，其所输出的信号，再操作其转换器，使原来系气动或电动的组件按指示信号操作。若空调的控制器件，原系气动式，则需要另加一套将气动动作变为电器信号的装置，将电器信号输入电脑操作。原系电动操作元件者亦相同。至于输入DDC系统后，则不需另加任何硬件设备，即可作任何性能控制的操作。
2．2变频器变频器驱动电动机是利用二极管等整流器件将电源予以整流后控制，再经由电容器等平滑，使之由交流转换成直流。利用PowerTransister、SCR(Thynstor)等将直流换成任一频率，然后以交流电方式输出。用变频器驱动感应电动机，除可避免电动机磁气饱和外，同时亦可压制起动电流，且由于驱动电动机而产生必要的扭力矩，故必须控制变频器的输出电压，好呼应频率的变化。变频器可分为电压形变频器和电流形变频器。电压形变频器利用SCR或二极管整流后，可再用平滑电容器使其成为电压源。另一方面，电流形变频器利用SCR整流后，打开电抗器，便可因SCR而具有电流源的作用。其控制方式有电压控制和电流控制两种。
2．3焓差控制器焓差控制是指在送风系统中，当室外的温度低于室内温度时，利用室外的低温空气调节室内温度。焓差控制器是由控制器比较室外温度及回风温度高低而将各风门关大、关小或全开、全关的。风量控制，可采取自动和手动双重方式，由温(湿)度的感测，经过风门和变频双重调节，以达到室内设定的温度和湿度。
2．4 冷却水塔散热风扇温控器冷却水塔风扇在不同的冷却负载下其耗电维持在一定值，造成电力的浪费。故在冷却水塔风扇使用变频马达，并利用冷却水出口温度控制风扇马达起停及高低转速，不但主机能在较低的冷却水进水温度下做高效率的运转，并且可有效的减少冷却水塔风扇的耗电。3．大楼空调系统的DDC控制方法一般大楼常用的空调系统有CAV、VAV、VWV等，各有不同操控方式，都可以用DDC控制。
(1)定风量系统(Constant Air Volume，简称CAV)。定风量系统为空调机吹出的风量一定，以提供空调区域所需要的冷(暖)气。当空调区域负荷变动时，则以改变送风温度应付室内负荷，并达到维持室内温度于舒适区的要求。常用的中央空调系统为AHU(空调机)与冷水管系统(FCU系统)。这两者一般均以定风量(CAV)来供应空调区，为了应付室内部分负荷的变动，在AHU定风量系统以空调机的变温送风来处理，在一般FCU系统则以冷水阀ON／OFF控制来调节
送风温度。
(2)变风量系统(Variable Air Volume，简称VAV)即是空调机(AHU或FCU)可以调变风量。常用的中央空调系统为 删(空调机)与冷水管系统(FCU)系统论文网站大全。这两者一般均以定风量(CAV)
来供应空调区，为了应付室内部分负荷的变动，在AHU定风量系统以空调机的变温送风来处理控制，在一般FCU系统则以冷水阀ON／OF 控制来调节送风温度。然而这两者在送风系统上浪费了大量能源。因为在长期低负荷时送风机亦均执行全风量运转而耗电，这不但不易维持稳定的室内温湿条件，也浪费大量的送风运转能源。变风量系统就是针对送风系统耗电缺点的节能对策。变风量系统可分为2种：一种为AHU风管系统中的空调机变风量系统(AHU-VAV 系统)；另一种为FCU系统中的室内风机变风量系统(FCU一VAV 系统)。AHU一VAV系统是在全风管系统中将送风温度固定，而以调节送风机送风量的方式来应付室内空调负荷的变动。FCU一VAV 系统则是将冷水供应量固定，而在室内FCU加装无段变功率控制器改变送风量，亦即改变FCU的热交换率来调节室内负荷变动。这2种方式透过风量的调整来减少送风机的耗电量，同时也可增加热源机器的运转效率而节约热源耗电，因此可在送风及热源两方面同时获得节能效果。
(3)变流量系统(Variable Water Volume，简称VWV )，是以一定的水温供应空调机以提高热源机器的效率，而以特殊的水泵来改变送水量，顺便达成节约水泵用电的功效。变水量系统对水泵系统的节能效率依水泵的控制方式和VWV使用比例而异，一般VWV 的控制方式有无段变速(SP)与双向阀控制方式。
以上3种空调系统是目前大楼空调最常被设计的系统。中央空调控制也就是把管路、管件阀体或阀门集中设定控制流体提供冷气。所以有效组合中央空调控制即能有效控制耗能，设计合乎节能的空调系统。
4．结束语
利用DDC系统来控制空调系统，最主要是把不理想的控制方式作改善。通过DDC系统在楼宇自控技术中的广泛应用，实现方便、快捷、高效的建筑空调控制。更为重要的是节约了能源，降低了运行成本，对于推动建筑产品的可持续开发有积极的意义。
参考文献：
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[4]刘威.楼宇自动控制技术的发展对建筑节能的影响[J ] 天津建设科技2008.增刊
