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摘要：在我国进入21世纪的新时期，随着城市化进程的不断加快，空调应用越来越广泛，人们在关注生活质量的同时，更加注重能源消耗。传统空调系统在运行过程中耗能较大，几乎占到了整个建筑总耗能的一半以上，这一不利局面大大制约了暖通空调系统在我国各类建筑中的应用与推广。论文从多源暖通空调系统的相关概念入手，分析了多源暖通空调系统在清洁能源利用和能源配置调节等方面的优势，并对其控制系统的组成和部分创新策略进行相应的论述，以期为同行提供借鉴或参考。
关键词：多源暖通空调;控制技术;创新
引言
1发展趋势
在我国，实现经济、能源与环境的协调发展是现代化和可持续发展目标的重要前提。作为低品位能源的绿色能源如太阳能、地热源、空气源等，在暖通空调工程中应用能够较好提高能源利用效果，克服冬季空气温度低，热泵机组蒸发温度容易低结霜等缺点。在不同地区考虑可以利用的太阳能、地下水、空气能是否能够为暖通空调工程所用，并且能够回收冷凝热，所以如何应用不同地区的低品位绿色能源实现新型多源热泵机组的有效利用将成为暖通空调行业发展的方向，结合智能化的控制系统，就可以大幅降低暖通空调能耗。目前我国与太阳能、空气、水等多种热源复合应用的热泵机组相类似的产品大多还处于理论和实验研究阶段，也意味着还未实现太阳能热水系统与热泵暖通空调系统的联合运行。为了实现一种制冷剂工质同时在同个多源热泵机组中对两种热源（空气源、水源）进行有效的热量交换，利用冷凝器釋放的热量制取洗浴热水，实现空调系统的高效、节能、稳定运行的条件下降低工程应用成本，设计研究多源暖通空调控制系统应用与实现。结合了风冷热泵、水源热泵、太阳能热水等技术的多源暖通空调系统，应用于学生宿舍的工程实践中，突破了风冷热泵系统在室外环境温度低的情况下运行效率低或结霜等缺陷。新型的多热源复合型热泵机组不仅能够实现夏季空调系统制冷、学生宿舍洗浴用热水供应，还可以实现单纯的制取学生热水。而且，在冬季还可以实现空调系统采暖，学生洗浴用热水供应。在学生宿舍、小型酒店、花卉大棚等建筑中应用多源暖通控制技术进行冬季室内供暖也具有较强的优势。在整个多源热泵机组与空调工程、洗浴热水工程工程中应用控制技术，实现数据的监测控制。这种多源暖通空调与控制系统结合的创新课题研究也为太阳能、空气能、水能的多能源复合热泵的发展进一步指明了方向。暖通空调节能领域的研究趋势必将应用这种综合性、高效性、节能型的专家控制系统。
2多源暖通空调控制技术应用
2.1现场级控制系统
现场级控制系统所控制的设备主要包括多源热泵机组、空气循环热泵机组、太阳能热泵循环机组等热源供应设备，其还包括了各类传感器、执行器、现场控制器。传感器通常被用于收集供暖空间及暖通设备本身的各项物理量数据，如温度、液体压强、液体流量、空气湿度等指标，也正因上述暖通系统内外观测数据的收集，才能为控制软件提供各类设备启闭运行决策的依据。执行器是指将控制软件输出的各类控制指令施加到暖通空调系统内被控制的设备，其作为末端的执行设备改变流入或流出被控对象的物质量或能量形成被控制参数的调节，例如，供水管道中的阀门、水泵的启闭等。现场控制器主要负责监控各类传感器的数据采集，并将采集的数据与被检测对象的系统预设值进行比对，从而计算出相应的控制作用。根据相关的计算机控制部分设备的运行状态，同时，现场级控制器还可与暖通系统的中央管理计算机进行联动，接受其发出的所有指令，而当暖通系统中央管理级控制软件出现故障时，现场控制器仍旧可以按照其设备内部设定的参数管控其所负责控制的系统设备。现场控制器主要由I/O接口、运算单元、显示单元等部分组成。
2.2多源暖通空调热泵机组控制系统设计
多源热泵机组系统的控制方案的设计采用可视化上位机和下位机协同工作实现。以在冬季为例，控制系统在实现全天候的持续供暖前提下，考虑省电和能源的回收利用，在太阳能水源（本系统采用太阳能水源，其他系统可采用自来水、地下水、污水等水源）温度较高时，控制系统开启单水源模式进行制热;当空气温度和太阳能水温都较低时开启双源工作模式。自动控制系统需要监测作为蒸发器的水源换热器排气口的制冷剂温度来调节制冷剂管路系统节流机构电子膨胀阀的开度。同时，整个多源热泵机组还需要采集压缩机进出口的制冷剂温度、作为冷凝器的水源换热器的制冷剂出口的温度、作为蒸发器的水源换热器的制冷剂出口的温度、进出多源热泵机组的换热介质水的温度等，温度传感器进行各个位置的温度值采集，采集到的数据经由总处理器进行算法处理，最后将处理的有效数据反馈给热泵系统，调节各个动作启动、关闭、调节，实现宿舍空调系统与洗浴热水系统正常供应。控制系统由上位机、下位机、驱动器、温度和水位检测模块、电源管理单元、JTAG调试接口、LAN总线通信口、液晶触摸显示屏等组成。
2.3数据模块设计
数据模块是系统的核心，多源空调系统的输入即是该模块处理的实时温度数据。数据模块对多源空调系统的16路温度数据进行实时数据的存储，历史温度数据的查询及保存;对多源机组的电子膨胀阀开度实时数据进行读取和显示;具体来说就是下位机将16路温度数据及其校验码等组成一帧数据，每隔一定时间向上位机发送一次，接着由上位机完成温度数据的接收、存储、查询、保存等功能。对太阳能水箱、洗浴水箱、太阳能水箱等的液位进行实施数据的更新和存储;对各个机组、水泵、风机等进行运行状态的监控;该模块为系统的数据中心，它主要负责温度数据的实时监视即上位机与excel之间的数据处理，为推理判断提供依据，并且实现对知识规则的添加和修改功能。
3结语
综上所述，多源暖通空调系统能够充分使用空气源、水源等多项多源热泵机组技术。做好暖通空调控制系统的探究工作，从而使系统向着自动化、节能化方向不断前行。
参考文献：
[1]康玉宽.工程型双源中央热水机组研究与设计.[D].西南科技大学大学.2016.
[2]杜娟，黄紫旭，李众立.多源融合中央空调热水一体化系统的设计—以西南科技大学城市学院为例.[J].建筑节能，2017（11）：56-59.
（作者单位：沈阳华维工程技术有限公司）
关键词：多源暖通空调;控制技术;创新
引言
1发展趋势
在我国，实现经济、能源与环境的协调发展是现代化和可持续发展目标的重要前提。作为低品位能源的绿色能源如太阳能、地热源、空气源等，在暖通空调工程中应用能够较好提高能源利用效果，克服冬季空气温度低，热泵机组蒸发温度容易低结霜等缺点。在不同地区考虑可以利用的太阳能、地下水、空气能是否能够为暖通空调工程所用，并且能够回收冷凝热，所以如何应用不同地区的低品位绿色能源实现新型多源热泵机组的有效利用将成为暖通空调行业发展的方向，结合智能化的控制系统，就可以大幅降低暖通空调能耗。目前我国与太阳能、空气、水等多种热源复合应用的热泵机组相类似的产品大多还处于理论和实验研究阶段，也意味着还未实现太阳能热水系统与热泵暖通空调系统的联合运行。为了实现一种制冷剂工质同时在同个多源热泵机组中对两种热源（空气源、水源）进行有效的热量交换，利用冷凝器釋放的热量制取洗浴热水，实现空调系统的高效、节能、稳定运行的条件下降低工程应用成本，设计研究多源暖通空调控制系统应用与实现。结合了风冷热泵、水源热泵、太阳能热水等技术的多源暖通空调系统，应用于学生宿舍的工程实践中，突破了风冷热泵系统在室外环境温度低的情况下运行效率低或结霜等缺陷。新型的多热源复合型热泵机组不仅能够实现夏季空调系统制冷、学生宿舍洗浴用热水供应，还可以实现单纯的制取学生热水。而且，在冬季还可以实现空调系统采暖，学生洗浴用热水供应。在学生宿舍、小型酒店、花卉大棚等建筑中应用多源暖通控制技术进行冬季室内供暖也具有较强的优势。在整个多源热泵机组与空调工程、洗浴热水工程工程中应用控制技术，实现数据的监测控制。这种多源暖通空调与控制系统结合的创新课题研究也为太阳能、空气能、水能的多能源复合热泵的发展进一步指明了方向。暖通空调节能领域的研究趋势必将应用这种综合性、高效性、节能型的专家控制系统。
2多源暖通空调控制技术应用
2.1现场级控制系统
现场级控制系统所控制的设备主要包括多源热泵机组、空气循环热泵机组、太阳能热泵循环机组等热源供应设备，其还包括了各类传感器、执行器、现场控制器。传感器通常被用于收集供暖空间及暖通设备本身的各项物理量数据，如温度、液体压强、液体流量、空气湿度等指标，也正因上述暖通系统内外观测数据的收集，才能为控制软件提供各类设备启闭运行决策的依据。执行器是指将控制软件输出的各类控制指令施加到暖通空调系统内被控制的设备，其作为末端的执行设备改变流入或流出被控对象的物质量或能量形成被控制参数的调节，例如，供水管道中的阀门、水泵的启闭等。现场控制器主要负责监控各类传感器的数据采集，并将采集的数据与被检测对象的系统预设值进行比对，从而计算出相应的控制作用。根据相关的计算机控制部分设备的运行状态，同时，现场级控制器还可与暖通系统的中央管理计算机进行联动，接受其发出的所有指令，而当暖通系统中央管理级控制软件出现故障时，现场控制器仍旧可以按照其设备内部设定的参数管控其所负责控制的系统设备。现场控制器主要由I/O接口、运算单元、显示单元等部分组成。
2.2多源暖通空调热泵机组控制系统设计
多源热泵机组系统的控制方案的设计采用可视化上位机和下位机协同工作实现。以在冬季为例，控制系统在实现全天候的持续供暖前提下，考虑省电和能源的回收利用，在太阳能水源（本系统采用太阳能水源，其他系统可采用自来水、地下水、污水等水源）温度较高时，控制系统开启单水源模式进行制热;当空气温度和太阳能水温都较低时开启双源工作模式。自动控制系统需要监测作为蒸发器的水源换热器排气口的制冷剂温度来调节制冷剂管路系统节流机构电子膨胀阀的开度。同时，整个多源热泵机组还需要采集压缩机进出口的制冷剂温度、作为冷凝器的水源换热器的制冷剂出口的温度、作为蒸发器的水源换热器的制冷剂出口的温度、进出多源热泵机组的换热介质水的温度等，温度传感器进行各个位置的温度值采集，采集到的数据经由总处理器进行算法处理，最后将处理的有效数据反馈给热泵系统，调节各个动作启动、关闭、调节，实现宿舍空调系统与洗浴热水系统正常供应。控制系统由上位机、下位机、驱动器、温度和水位检测模块、电源管理单元、JTAG调试接口、LAN总线通信口、液晶触摸显示屏等组成。
2.3数据模块设计
数据模块是系统的核心，多源空调系统的输入即是该模块处理的实时温度数据。数据模块对多源空调系统的16路温度数据进行实时数据的存储，历史温度数据的查询及保存;对多源机组的电子膨胀阀开度实时数据进行读取和显示;具体来说就是下位机将16路温度数据及其校验码等组成一帧数据，每隔一定时间向上位机发送一次，接着由上位机完成温度数据的接收、存储、查询、保存等功能。对太阳能水箱、洗浴水箱、太阳能水箱等的液位进行实施数据的更新和存储;对各个机组、水泵、风机等进行运行状态的监控;该模块为系统的数据中心，它主要负责温度数据的实时监视即上位机与excel之间的数据处理，为推理判断提供依据，并且实现对知识规则的添加和修改功能。
3结语
综上所述，多源暖通空调系统能够充分使用空气源、水源等多项多源热泵机组技术。做好暖通空调控制系统的探究工作，从而使系统向着自动化、节能化方向不断前行。
参考文献：
[1]康玉宽.工程型双源中央热水机组研究与设计.[D].西南科技大学大学.2016.
[2]杜娟，黄紫旭，李众立.多源融合中央空调热水一体化系统的设计—以西南科技大学城市学院为例.[J].建筑节能，2017（11）：56-59.
（作者单位：沈阳华维工程技术有限公司）