空调系统中使用的控制设备驱动能源的种类,到1980年左右,空调系统中的控制设备(控制器)基本上都采用与工业装置上相似的控制设备,所以很多场合使用气动式控制器。随着微型计算机的普及,之后大多采用直接数字控制(Direct Digital Dontrol,DDC)设备,现在已是电动式控制设备(控制器)的全盛期。电动式控制设备的缺点是驱动控制阀或控制风挡的电动机驱动力矩减小,但是,用于空调机的自动控制阀等场合不需要太大的力矩,所以电动式控制设备不太适用。这时,使用气动调节阀就是一个基本条件,大师人们不愿意仅仅为了热源的几个调节阀而花费时间和资金来配置空气压缩机等设备。所以一般选择大力矩电动机,或者使用自力式控制阀,以解决力矩过小等问题。
各种控制规律
(1)ON/OFF控制(双位式控制)室温双位调节系统,当室内温度上升时,电接点水银温度计线圈通电时,通过其常闭接点断开而切断电磁阀的电源,从而切断热水管路,停止供热,导致室内温度下降。当室温下降时,电接点水银温度计的水银柱下降到使继电器的线圈断电,导致电磁阀线圈与电源接通,使热水管道中的电磁阀打开,继续供热,从而使室内温度上升。继电器和电磁阀的继续工作使室内温度不断地上下波动。由于电接点水银温度计的接点只能处于接通和断开两种状态,因此称其为两位调节器(又称双位调节器)。
室内空调机或柜式空调机的控制也采用这种双位控制方式。虽然这种控制方式比较简单,但是自动控制确实从这里开始的。在ON/OFF之间设置一个动作间隙。基于电热器温度控制的例子,如果要尽量接近设定值,那么ON和OFF之间的间歇就要设置得尽量小。
动作间歇设置得越小,ON/OFF的切换评率就越高。对于加热器,ON/OFF的切换频率高,对系统没有影响;但是,对于室内空调机或柜式空调机等电力启停的场合,如果ON/OFF的切换频率过高,就可能损坏设备或缩短设备使用周期。由ON/OFF反复切换实现的控制称为循环运行。另外,即使在超过ON/OFF点的短时间内,因加热器余热等原因,也存在一个动作不能反转的状态,称其为超调。在控制对象时间常数过大等场合,超调量也大。
(2)P控制 对于空调机的冷水盘管,调节阀的输入信号是模拟信号,控制这种调节阀时,采用比例(Proportional)控制比ON/OFF控制动作间隙更小,即稳态时能使被控制量更接近设定值。采用比例控制时需要引入比例带的概念。若温度设定值为26℃,比例带(PB)为2℃,则表示在25℃时阀全关,27℃时阀全开。