控制管理论文优选九篇

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第1篇

关键词锅炉房/计算机控制/供暖

AbstractDiscussestherequirementsformonitoringandmanagementofthescopesfromboilerhousesforheating,steam-waterandwater-waterheatexchangers,smallscaleheatingnetworkstolargescaledistrictheating,therelatedhardwareconfigurationandtheapproachestorealisetherequiredfunctions.

Keywordscomputercontrol，heating，boiler

5.1供暖热水锅炉房内监测与控制的主要目的应为：

·提高系统的安全性，保证系统能够正常运行；

·全面监测并记录各运行参数，降低运行人员工作量，提高管理水平；

·对燃烧过程和热水循环过程进行有效的控制调节，提高锅炉效率，节省运行能耗，并减少大气污染。

对于热水锅炉，可将被监测控制对象分为燃烧系统和水系统两部分分别进行讨论。整个计算机监测控制管理系统可按图5-1形式由若干台现场控制机（DCU）和一台中央管理机构成。各DCU分别对燃烧系统、水系统进行监测控制，中央管理机则显示并记录这两个系统的在线状态参数，根据供热状态况确定锅炉、循环泵的开启台数，设定供水温度及循环流量，协调各台DCU完成各监测控制管理功能。

5．1．1燃烧系统监测与控制

对于链条式热水锅炉，燃烧过程的控制主要是根据对产热量的要求控制链条速度及进煤挡板高度，根据炉膛内燃烧状况及排烟的含氧量及炉膛内的负压度控制鼓风机、引风机的风量，从而既根据供暖的要求产生热量，又获得较高的燃烧效率。为此需要监测的参数有：

·排烟温度：一般使用铜电阻或热电偶来测量；再配之以相应的温度变送器，即可产生4～20mA或0～10mA的电流信号，通过DCU的模拟量输入通道AI即接入计算机。

·排烟含氧量：目前较多采用氧化锆传感器，可以对0.1%～21%范围内的高温气体的含氧量实现较精确的测量，其输出通过变送器后亦可转换为4～20mA或0～10mA电流信号。

·空气预热器出口热风温度：同上述测温方法。

·炉膛、对流受热面进出口、省煤器出口、空气预热器出口、除尘器出口烟气压力：测点可根据具体要求增减，一般采用膜盒式或波纹管式微压差传感器，再通过相应的变送器变为4～20mA或0～10mA电流信号，接入DCU的AI通道。

·一次风、二次风风压，空气预热器前后压差：测量方法同上。

·挡煤板高度测量：通过专门的机械装置将其转换为电阻信号，再变成标准电流信号，送入DCU的AI通道。

·供水温度及产热量：由水系统的DCU测出后通过通讯系统送来。

燃烧系统需要控制调节的装置为：

·炉排速度：由可控硅调压，改变直流电机转速

·挡煤板高度：控制电机正反转，通过机械装置带动挡板运动

·鼓风机风量：调鼓风机各风室风阀或通过变频器调风机转速

·引风机风量：调引风机风阀或通过变频器高风机转速

为了监测上述调节装置是否正常动作，还应配置适当的手段测试上述调节装置的实际状态。炉排速度和挡煤板高度可通过适当的机械机构结合霍尔元件等位置探测传感器来实现，风机风量的调节则可以通过风阀的阀位反馈信号或变频器的频率输出信号得到。

燃烧过程的控制调节主要包括事故下的保护，启停过程控制，正常的燃烧过程调节三部分。

·事故保护：这主要是由于某种原因造成循环水停止或循环量过小，以及锅炉内水温太高，出现汽化。此时最重要的是恢复水的循环，同时制止炉膛内的燃烧。这就需要停止给煤，停止炉排运行。停止鼓风机，引风机。DCU接收水温超高的信号后，就应立即进入事故处理程序，按照上述顺序停止锅炉运行，并响铃报警，通知运行管理人员，必要时还可通过手动补入冷水排除热水，进行锅炉降温。

启停控制：启动点火一般都是人工手动进行，但对于间歇运行的锅炉，封火暂停机和再次启动的过程则可以由DCU控制自动进行。封火过程为逐渐停止炉排运动，停掉鼓风机，然后停止引风机。重新启动的过程则是开启引风机，慢慢开大鼓风机，随炉温升高慢慢加大炉排进行速度。

正常运行调节：正常运行时的调节主要是使锅炉出口水温度维持在要求的设定值，同时达到高燃烧效率，低排烟温度，并使炉膛内保持负压。这时作为参照的测量参数有炉膛内的温度分布、压力分布、排烟含水量氧量等。锅炉的给煤量可以通过炉排速度和挡煤板高度（即煤层厚度）确定，鼓风机则可以根据空气预热器进出口空气的压差判断其相对的变化，此时可以调整控制量有炉排速度、煤层厚度（调整挡煤矿板高度）、鼓风机转速、各风室风阀、引风机转速或风阀。上述各调节手段与各可参照的测量参数都不是单一的对应关系，因此很难用如PID算法之类的简单控制调节算法。目前，控制调节效果较好的大都采用"模糊控制"方法或"规则控制"法，都是根据大量的人工调节运行经验而总结出的调节运行方法。

当燃烧充分时，锅炉的出力主要取决于燃煤量，因此锅炉出口水温的控制主要靠炉排速度及煤层厚度来调节，煤层厚度与煤种有很大关系，炉膛内燃烧状况可以通过炉膛内温度分布及煤层风阻来确定。燃烧充分时炉膛内中部温度最高，炉排尾部距挡渣器前煤已燃尽，温度降低。鼓风机则应根据进煤量的增减而增减送风量，同时通过观测排烟的含氧量最终确定风量是否适宜。引风机则可根据炉膛内负压状态决定运行状态，维持炉内微负压，从而既保证煤的充分燃烧，又不会使烟气和火焰外溢。根据如上分析，可采用如下调节规则：

每h一次，根据炉膛内温度分布调整煤层厚度及炉排速度，最高温度点后移，则将炉排速度降低5%，同时将挡煤板提高5%，当最高温度点前移时，则将炉排速度提高5%，同时将挡煤板降低5%。

每2h一次：若出水温度高于设定值2℃以上，则将炉排速度降低5%，若出水温度低于设定值2℃以上，则将炉排速度加大5%，加大和减小炉排速度的同时，还要相应地将鼓风机转速开大或减小。当采用风阀调整鼓风量时，则调阀，观察空气预热器前后压差使此压差增大或减少10%。

每15min一次：若排烟含氧量高于高定值，则适当减少鼓风同风量（降低转速或关小风阀），若低于高定值，则增加鼓风机风量。

每15min一次：若炉膛负压值偏小（或变为正压），加大引风机转速或开大风阀，若负压值偏大，则降低引风机风量。

以上调节规则中，所谓"合理的炉膛温度分布"取决于锅炉形式及测温传感器安装位置，需通过具体运行实测分析后，给出"合理"，"最高温度前移"，"最高温度后移"的判据，然后将其再写入DCU控制逻辑中。同样，排烟含氧量的设定值，含氧量出现偏差时对鼓风机风量的修正等参数也需要在锅炉试运行后，根据实际情况摸索，逐步确定。当然这几个修正量参数也可以在运行过程中通过所谓"自学习"的方法得到，在这里不做过多的讨论。

5．1．2锅炉房水系统的监测控制

锅炉房水系统的计算机监测控制系统的主要任务是保证系统的安全性；对运行参数进行计量和统计；根据要求调整运行工况。

·安全性保证：保证主循环泵的正常运行和补水泵的及时补水，使锅炉中循环水不会中断，也不会由于欠压缺水而放空。这是锅炉房安全运行的最主要的保证。

·计量和统计：测定供回水温度和循环水量，以得到实际的供热量；测定补水流量，以得到累计补水量。供热量及补水量是考查锅炉房运行效果的主要参数。

·运行工况调整：根据要求改变循环水泵运行台数或改变循环水泵转速，调整循环流量，以适应供暖负荷的变化，节省运行电费。

图5-2为由2台热水锅炉、4台循环水泵构成的锅炉房水系统示意图。图中还给出建议的测量元件和控制元件。

2台锅炉的热水出口均安装测温点，从而可了解锅炉出力状况。为了了解每台锅炉的流量，最好在每台锅炉入口或出口安装流量计，一般可采用涡街式流量计。涡街式流量计投资较高，可以按照图5-2那样在锅炉入口调节阀后面安装压力传感器，根据测出的压力p3，p4与锅炉出口压力p1之压差，也可以间接得到2台锅炉间的流量比例。2台锅炉入口分别安装电动调节阀来调整流量，可以使在2台锅炉都运行时，流量分配基本一致，而当低负荷工况下1台锅炉停止或封火，循环水泵运行台数也减少时，自动调节流量分配，使运行的锅炉通过总流量的90%以上，封火的锅炉仅通过总流量的5%～10%，仅维持其不至于过热。

图5-2锅炉房水系统原理及其测控点

温度传感器t3，t4，t5和流量传感器F1一起构成对热量的计量。用户侧供暖热量为，GF1cp(t3-t4)，其中GF1为用流量F1测出的流量。锅炉提供的热量则为GF1cp(t3-t5)，二者之差是用于加热补水所需要的热量。长期记录此热量并经常对其作统计分析，与煤耗量比较，既可检查锅炉效率的变化，及时发现锅炉可能出现的问题，与外温变化情况相比较，则又可以了解管网系统的变化及供热系统的变化，从而为科学地管理供暖系统的运行提供依据。

泵1～4为主循环泵。压力传感器p1，p2则观测网路的供回水压力。安装4台泵时的一般视负荷变化情况同时运行2台或3台水泵，留1台或2台备用。用DCU控制和管理这些循环水泵时，如前几讲所述，不仅要能够控制各台泵的启停，同时还应通过测量主接触器的辅助触点状态测出每台泵的开停状态。这样，当发现某台泵由于故障而突然停止运行时，DCU即可立即启动备用泵，避免出现因循环泵故障而使锅炉中循环水停止流动的事故。流量传感器F1也是观察循环水是否正常的重要手段。当外网由于某种原因关闭，尽管循环水泵运行，但流量可以为零或非常小，此时也应立即报警，通过计算机使锅炉自动停止，同时由运行值班人员立即手动开启锅炉的旁通阀V4，恢复锅炉内的水循环。

泵5，6与压力测量装置p2，流量测量装置F2及旁通阀V3构成补水定压系统，当p2压力降低时，开启一台补水泵向系统中补水，待p2升至设定的压力值时，停止补水。为防止管网系统中压力波动太大，当未设膨胀水箱时，还可设置旁通阀V3来维持压力的稳定。长期使一台补水泵运行，通过调整阀门V3来维持压力p2不变。补水泵5，6也是互为备用，因此DCU要测出每台泵的实际启停状态，当发现运行的泵突然停止或需要启动的泵不能启动时，立即启动另一台泵，防止系统因缺水而放空。流量计F2用来计算累计的补水量，它可以是涡街流量计，也可以采用通常的冷水水表，或有电信号输出的水表。

5．1．3锅炉房的中央管理机

如图5-1所示，可采用一台中央管理计算机与各台DCU连接，协调整个锅炉房及热网的运行调节与管理。中央机主要工作任务为：

·通过图形方式显示燃烧系统、水系统及外网系统的运行参数，记录和显示这些参数的长期变化过程，统计分析耗热量、补水量、外温及供回水温度的变化。

·根据外温变化情况，预测负荷的变化，从而确定供热参数，即循环水量及泵的开启台数、供水温度、锅炉运行台数。将这些决定通知相应的DCU产生相应原操作或修改相应的设定值。负荷的预测可以根据测出的以往24h的平均外温w来确定：

(5-1)

式中为Q0设计负荷，t0为设计状态下的室外温度，Q为预测出的负荷。考虑到建筑物和管网系统的热惯性，采用时间序列的方法来预测实际需要的负荷，可能要更准确些。

式（5-1）中的负荷尽管每h计算一次，但由于是取前24h的平均外温，因此它随时间变化很缓慢。每hQ的变化ΔQ仅为：

（5-2）

其中tw,τ-tw,τ-24为两天间同一时刻温度之差，一般不会超过5℃，因此ΔQ的变化总是小于Q的1%，所以不会引起系统的频繁调节。

根据预测的负荷可以确定锅炉的开启台数Nb：Nb≥Q/q0，其中q0为每台锅炉的最大出力。由此还可确定循环水泵的开启台数。

要求的总循环量G=max（Q/(Δt·cp）Cmin)，其中Gmin为不产生垂直失调时要求的最小系统流量，Δt为设定的供回水温差。由于多台泵并联时，总流量并非与开启台数成正比，因此可预先在计算机中预置一个开启台数成正比，因此可预先在计算机中预置一个开启台数与流量的关系对应表，由此可求出要求的运行台数。

·分析判断系统出现的故障并报警。锅炉及锅炉房可能出现的故障及由计算机进行判断的方法为：

--水冷壁管或对流管爆管事故此时补水量迅速增加，炉膛内温度迅速下降，排烟温度下降，炉膛内温度迅速下降，排烟温度下降，炉膛内压力迅速由负压变为正压。

--水侧升温汽化事故此时锅炉热水出口温度迅速提高，接近达到或超过出口压力对应的饱和温度。

--锅炉内压力超压事故测出水侧压力突然升高，超过允许的工作压力；

--管网漏水严重测了水侧压力降低，补水量增大；

--锅炉内水系统循环不良测出总循环水量GF1减少很多，压差p3-p1或p4-p1加大；

--除污器堵塞测出总循环水量GF1减少，当阀门V1、V2全开时压差p3-p2、p4-p2仍偏小，说明压力传感器p2的测点至循环水泵入口间的除污器的堵塞。

--炉排故障测出的炉排运动速度与设定值有较大差别；

--引风机、鼓风机、水泵故障相应的主接触器跳闸，或所测出的空气压差或水循环流量与风机、水泵的设计状况有较大出入。

利用计算机根据上述规则及实测运行参数不断进行分析判断，即可及时发现上述事故或故障，并立即采取报警和停炉等相应的措施，从而防止事故的进一步扩大或故障转化为事故，提高运行管理的安全性。

5．2蒸汽-水和水-水换热站的监测与控制

对于利用大型集中锅炉房或热电厂作为热源，通过换热站向小区供热的系统来说，换热站的作用就同上一节的供暖锅炉房一样，只是用热交换器代替了热水锅炉。

图5-3为蒸汽-水换热站的流程及相应的测控制元件。水侧与图5-2一样，控制泵5、6及阀V2根据p2的压力值补水和定压；启停泵1～4来调整循环水量；由t2，t3及流量测量装置F1来确定实际的供热量。与锅炉房不同的是增加了换热器、凝水泵的控制以及蒸汽的计量。

蒸汽计量可以通过测量蒸汽温度t1、压力p3和流量F3实现，F3可以选取用涡街流量计测量，它测出的为体积流量，通过t1和p3由水蒸气性质表可查出相应状态下水蒸气的比体积ρ，从而由体积流量换算出质量流量。为了能由t和p查出比体积，要求水蒸气为过热蒸汽。为此将减压调节阀移至测量元件的前面，如图5-3中所示，这样即使输送来的蒸汽为饱和蒸汽，经调节阀等焓减压后，也可成为过热蒸汽。

实际上还可以通过测量凝水量来确定蒸汽流量。如果凝水箱中两个液位传感器L1、L2灵敏度较高，则可在L2输出无水信号后，停止凝水排水泵，当L2再次输出有水信号时，计算机开始计时，直到L1发出有水信号时，计时停止，同时启动凝水泵开始排水。从L2输出有水信号至L1开始输出有水信号间的流量可以用重量法准确标定出，从而即可通过DCU对这两个水位计的输出信号得到一段时间内的蒸汽平均质量流量，代替流量计F3，并获得更精确的测量。当然此处要求液位传感器L1、L2具有较高灵敏度。一般如浮球式等机械式液位传感器误差较大，而应采取如电容式等非直接接触的电子类液位传感器。

加热量由蒸汽侧调节阀V1控制。此时V1实际上是控制进入换热器的蒸汽压力，从而决定了冷凝温度，也就确定了传热量。为改善换热器的调节特性，可以根据要求的加热量或出口水温确定进入加热器的蒸汽压力的设定值。调整阀门V1使出口蒸汽压力p3达到这一设定值。与直接根据出口水温调整阀门的方式相比，这种串级调节的方式可获得更好的调节效果。

供水温度t3的设定值，循环泵的开启台数或要求的循环水量的确定，可以同上一节一样，根据前24h的外温平均值查算供热曲线得到要求的供热量，并算出要求的循环水量。供水温度的设定值t3,set可由调整后测出的循环水量G、要求的热量Q及实测回水温度t2确定：

t3,set=t2+Q/（cp·G）

随着供水温度t3的改变，t2也会缓慢变化，从而使要求的供水温度同时相应地改变，以保证供出的热量与要求的热量设定值一致。

对于一次网为热水的水-水换热站，原则上可以按照完全相同的方式进行，如图5-4。取消二次供水侧的流量计F1，仅测量高温热水侧的流量F3，再通过即可和到二次侧的循环水量，一般高温水温差大，流量小，因此将流量计装在高温侧可降低成本。测量高温水侧供回水压力p3、p4可了解高温侧水网的压力分布状况，以指导高温侧水网的调节。

调整电动阀门V1改变高温水进入换热器的流量，即可改变换热量。可以按照前述方法确定二次侧供水温设定值，由V1按此设定值进行调节。在实际工程中，高温水网侧的主要问题是水力失调，由于各支路通过干管彼此相连，一个热力站的调整往往会导致邻近热力站流量的变化。另外，高温水侧管网总的循环水量也很难与各换热站所要求的流量变化相匹配，于是往往造成外温降低时各换热站都将高温侧水阀V1开大，试图增大流量，结果距热源近的换热站流量得到满足，而距热源远的换热站流量反而减少，造成系统严重的区域失调。解决这种问题的方法就是采用全网的集中控制，由管理整个高温水网的中央控制管理计算机统一指定各热力站调节阀V1的阀位或流量，各换热站的DCU则仅是接收通过通讯网送来的关于调整阀门V1的命令，并按此命令进行相应的调整。高温水侧面管网的集中控制调节。将在一下节中详细介绍。

5．3小区热网的监测与调节

小区热网指供暖锅炉房或换热站至各供暖建筑间的管网的监测调节。小区热网的主要问题也是冷热不均，有些建筑或建筑某部分流量偏大，室内过热，而另一些建筑或建筑的另一部分却由于流量不足而偏冷。这样，计算机系统的中心任务就是掌握小区各建筑物的实际供暖状况，并帮助维护人员解决冷热不均问题。

测量各户室温是对供暖效果最直接的观测，但实际系统中尤其是对住宅来说，很难在各房间安装温度传感器。比较现实的方法就是测量回水温度，根据各支路回水温度的差别，就可以估计出各支路所负责建筑平均室温的差别。如果各支路回水温度调整到相同值，就意味着各支路所带散热器的平均温度彼此相同，因此可以认为室温也基本相同。一般住宅的回水温度测点可选在建筑热入口中的回水管上。对于大型建筑，可选在设备夹层中几个主要支路的回水干管上。

要解决冷热不均问题就需要对系统的流量分配进行调整，在各支路上都安装由计算机进行自动调节的电动调节阀成本会很高，同时一旦各支路流量调节均匀，在无局部的特殊变化时，系统应保持冷热均匀的状态，不需要经常调整。因此可以在各支路上安装手动调节阀，通过计算机监测和指导与人工手动调节相配合的方法实现小区供暖系统的调节和管理。为便于人工手动调节，希望各支路的调节阀有较准确的开度指示。目前国内推广建研院空调所等几个单位研究开发流量调配阀，有准确的阀位指示，阀位可锁定，并提供较准确的阀位-阻力特性曲线，采用这种阀门将更易于计算机指导下的人工调节。

根据上述讨论，计算机系统要测出各支路的回水温度，并将其统一送到供暖小区的中央管理计算机中进行显示、记录和分析。测出这些回水温度的方法有如下两种方式：

集中十余个回水温度测点设置1台DCU。此DCU仅需要温度测量输入通道。再通过专门铺设的局部网或通过调制解调器经过电话线与小区的中央管理联接。当这十几个温度相互距离较远时，温度传感器至DCU之间的电缆的铺设有时就有较大困难，温度信号的长线传输亦会有一些干扰等影响。这种方式仅在建筑物较集中、每一组联至一台DCU的测温点相距不太远时适用。

采用内部装有单片机的智能式温度传感器，可以连接通讯网通讯或通过调制解调器搭用电话线连至中央管理计算机。这样，可以在距测点最近的楼道墙壁上挂上一台带有调制解调器的温度变送器，通过一根电缆接至回水管上的温度传感器，再通过一根电缆搭接邻近电话线。目前这类设备每套价格可在1000～1500元人民币之间。如果每1000～3000m2建筑安装一个回水温度测点，则平均每m2供暖建筑投资在0.50～1元间。

小区的中央管理计算机采集到各点的回水温度后，可在屏幕上通过图形方式显示，使运行管理人员对当时的供热状况一目了然。还可根据各支路间回水温度的差别计算各支路阀门需要的调整量。对于一般的带有阀位指示的调节阀，这种分析只能采用某种基于经验的规则判断法，下面为其一例：

找出温度最高的10%支路的平均温度max，温度最低的10%支路和的平均温度min，全网平均回水温度。

若max-min<3℃，不需要再做调节。

若max->2℃，将温度最高的10%支路阀门都关小，与相比温度每高1℃关小3%5～%；

若max-<-2℃，将温度最低的10%支路阀门都开大，与相比温度每高1℃开大3%～5%；

根据上面的分析结果，计算机显示并打印出需要调节的支路及其调节量。运行管理人员根据计算机的输出结果到现场进行手动调节。在供暖初期每3天左右进行一次这种调节。一般经过6～8次即可使一个小区基本实现均匀供热。

采用流量调配阀时可以使调节效率更高，效果更好。此时需要将现场各流量调配阀的实际开度、流量调配阀的开度-阻力特性性能曲线及小区管网的连接关系图输入中央管理计算机，有专门的算法可以根据调整阀门后回水温度的变化情况识别出管网的阻力特性及热用户的热力特性，从而可较准确地给出各流量调本阀需要调整的开度[4]，每次调整后，调整人员需将实际上各调节阀的调整程度输入计算机。计算机进而计算了下一次需要的调整量，像这样一次高速可间隔2～5d。模拟分析与实验结果表明，一般只要进行3～4次调节，即可使各支路的回水温度调整到相互间差值都在3℃以内，实现较好的均匀供热[8]。

目前，许多供热公司和有关管理部门开始提出装设热量计，以按照实际供热量收供暖费，各种采用单片计算机的热量计相应出台。这种热量计多是由一台转子式流量计和两台温度传感器配一台单片计算机构成。转子式流量计每流过一个单元流量即发出一个脉冲，由单片机测出此脉冲，得到流量，再乘以当时测出的供回水温差，即可行到相应的热量，由单片要对此热量值进行累计和其它统计分析就成为热量计。目前的单片机稍加扩充就可以具有通讯功能，通过调制解调器将它与电话线连接，就能实现热量计与小区供暖的中央管理机通讯。这样，不但各用户的用热量能够及时在中央管理机中反映，各用户的回水温度状况还能随时送到中央管理计算机中，从而可以对网的不平衡发问进行分析，给出热网的调节方案。这样，将热量计、通讯网与小区中央管理计算机三者结合，就可以全面实施小区热网的热量计量、统计与管理、运行调节分析三部分功能，较好地解决小区热网的运行、管理与调节。

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5．4热电联产的集中供热网的计算机监控管理

热电联产的集中供热网可以分成两部分：热源至各热力站间的一次网，热力站至各用户建筑的二次网。后者的控制调节已在前几节讨论，本节讨论热源至各热力站间的一次网的监控管理。

一次网有蒸汽网和热水网两种形式，对于蒸汽网，各热力站为前面讨论过的蒸汽-热水换热站，一次网的管理主要是各热力站蒸汽用量的准确计量，这在前面也已讨论。下面主要研究热水网的监测控制调节。

若忽略热网本身的惯性，则系统各时刻和热力站换热量之和总是等于热源供出的总热量，此外各热力站一次网循环水量之和又总是等于热源循环泵的流量，不论是冷凝式、抽汽式还是背压式热电厂，其输出到热网的热量都不是完全由各热力站的调节决定，而是由热电厂本身的调节来决定，取决于进入蒸汽-水换热器的蒸汽量。由于热电厂控制调节输出热量时很难准确了解各热力站对热量的需求，同时还要兼顾发电的要求，不能完全根据各热力站需要的热量调整，于是热源供出的热量就很难与各热力站实际需求的热量之和一致，这样，就导致控制调节上的一些矛盾。

为简单起见，假设热电厂向蒸汽-水加热器送入固定的蒸汽量Q0，如图5-5，若此热量大于各热力站需要的热量，则各热力站二次侧调节纷纷关小。以减小流量。由此使总流量相应减少，导致供回水温差加大。如果电厂维持蒸汽量Q0不变则各热力站调节阀的关小并不能使总热量减少，而只是根据网的特性及各热力站调节特性的不同，有的热力产流量减少的多，使得供热量有所减少；有的热力站流量减少的幅度小，则供热量反而电动阀加。同样，如果Q0小于各热力站需要的总热量时，各热力站的调节阀纷纷开大，使流量增加，由此导致供回水温差减小。热力站1，2可能由于热量增大的幅度大于水温降低的幅度，供热量的需求得以满足，但由于流量增大，泵的压力降低，干管压降又减小，导致3，4的资用压头大幅度下降，阀门开大后，流量也增加不多，甚至还要下降，这样，供热量反而减少。由此可见在这种情况下各热力站对一次侧阀门的调节实际是对各热力站之间的热量分配比例的调节，而不是对热量的调节，如果各热力站都是这样独立地根据自己小区的供热需求进行调节，而热电厂又不做相应的配合，则整个热网不可能调整控制好。实际上热电厂也会进行一些相应的调节，例如发现t供升高时会减少蒸汽量，t供降低时会增加蒸汽量，但Q0总是不可能时刻与各热力站总的需求量一致，上述矛盾是永远存在的。

因此，就不宜对各个热力站按照第5.1、5.2节中的讨论的，根据外温独立调节。既然各热力站一次侧阀门的调节只解决热量的分配比例，那么对它们的调节亦应该根据对热量的分配比例来调节。一种方式是如果认为供热量应与供热面积成正比，则测出每个热力站的瞬时供热量，根据各热力站的供热面积，计算每个热力站的单位面积q。对q偏大的热力站关小调节阀，对q偏小的则开大调节阀，这样不断修正，直至各热力站的q相同为止。再一种方式则是认为各散热器内的平均温度相同，房间的供热效果就相同。由于散热器的平均温度等于二次侧的供回水平均温度，因此可以各热力站二次侧供回水平均温度调整成一致目标，统一确定热力站二次侧供回水平均温度的设定值，根据此设定值与实测供回水平均温度确定开大或关小一次侧调节阀。按照这一思路，对各热力站的调节以达到热量的平均分配为目的，以实现均匀供热。热电厂再根据外温变化，统一对总的供热量进行调整，以保证供热效果并且不浪费热量。由于整个热网所供应的建筑物效果并不浪费热量。由于整个热网所供应的建筑物均处在同一外温下，因此，一旦系统调整均匀，对各热和站调节阀的调整很少，热源的总的供热以数随外温改变，各热力站的调节阀则不需要随外温而变化，只当小区二次系统发生一些变化时才需要进行相应的调节。

要实现这种调节方式，就必须对全网各热力站的调节阀实行集中统一的控制调节。可以在每个热力站设一台DCU现场控制机，测量一、二次侧的水温、压力、流量及二次侧循环泵状态，并可控制一次侧电动调节阀。通过通讯网将各热力站连至中央管理计算机。由于热力站分布范围很大，通讯距离较过远，这时的通讯可通过调制解调器搭用电话线，也可以随着供热干管同时埋设通讯电缆，使用双绞线按照电流环方式通讯。中央管理机不断采集各热力站发送来的实测温度、压力、流量，定期计算热力站发送来的实测温度、压力、流量，定期计算热力站发送来的实测温度的设定值与和各热力站实测值的比较，直接命令各热力站DCU开大/关小电动调节阀。各热力站二次侧回水温度的变化是一惯性很大且缓慢的过程，因此应采有0.5～1h以上的时间步长进行调节，以防止振荡。

除对热网工况进行高速外，计算机控制系统还应为保证系统的安全运行做出贡献。当热力站采用直连的方式，不使用热交换器时，最常见的事故就是管道内超压导致散热器胀裂，DCU可直接监视用户的供回水管压力，发现超压立即关闭供水阀，起到保护作用。无论直连还是间连网，另一类严重的事故就是一次网漏水。严重的管道漏水如不能及时发现并切断和修复，将严重影响供热系统和热电厂的运行。根据各热力站DCU监测的一次网供回水压力分布，还可以从其中的突然变化判断漏水事故及其位置，这对提高热网的安全运行有十分重要的意义，这类系统压力分析与事故判断的工作应属于中央管理机的工作内容。

5．5参考文献

1温丽，锅炉供暖运行技术与管理，北京：清华大学出版社，1995。

2陆耀庆主编，实用供热空调设计手册，北京：中国建筑工业出版社，1993。

3李祚启，集中供热管理微机自控优化系统，建设电子论文选编，北京：中国建筑工业出版社，1994。

4江亿，集中供热网控制调节策略探讨，区域供热，1997，（2）。

5江亿，城市集中供热网的计算机控制和管理，区域供热，1995（5）。

6YiJiang,Faultdetectionanddiagnosisindistrictheatingsystem.Pan-pacificsymposiumonbuildingandurbanenvironmentalconditioninginAsia.Nagoya,Japan,1995,..

7YiJiang,teal.Leakageandblockagedetectioninwaternetworkofdistrictheatingsystem,ASHRAETrans.,1996,102Pt1.

第2篇

关键词：工程进度控制

一、进度控制概述

业主作为建设工程的主体，拥有建筑产品的使用权和经营权。业主参于建设项目管理的全过程，在建设项目的施工阶段除控制工程质量和造价以外，为了使工程早日投入使用，产生效益，还必需对施工进度进行控制。

工程建设的进度控制是指对工程项目各建设阶段的工作内容、工作程序、持续时间和衔接关系编制计划，将该计划付诸实施，在实施的过程中经常检查实际进度是否按计划要求进行，对出现的偏差分析原因，采取补救措施或调整、修改原计划，直至工程竣工，交付使用。进度控制的最终目的是确定项目进度目标的实现，建设项目进度控制的总目标是建设工期。

项目进度控制，与投资控制和质量控制一样，是项目施工的重点控制内容之一。它是保证项目按期完成、合理安排资源供应、节约工程成本的重要措施。

为了控制施工进度首先要明确进度控制的总目标，施工进度总目标的确定既受到工程施工条件的制约，也受到工程合同或指令性计划工期的限制，同时还要结合不同的施工企业的管理水平和效益要求，确定进度控制的总目标可以从以下几个方面考虑：

1、以正常工期为施工进度控制总目标。

正常工期根据正常施工速度来确定的。

2、以最优工期为施工进度控制总目标。

最优工期是工程总成本最低的工期，它可采用以正常工期为基准，应用工期成本优化的方法来确定。

3、以合同工期或指令工期为施工进度控制总目标。

以合同工期或指令工期为施工进度控制总目标需要施工企业结合自身的施工能力和资源条件，并且充分估计各种可能以进度有影响的因素，要适当留有余地，保持一定的提前量。

施工进度控制总目标确定后，还要对总目标进行分解，可以按单位工程分解为交工分目标，也可按不同的专业分解，或者按施工阶段分解。

业主进行施工进度控制的主要任务是：

1、审查施工单位编制的施工总进度计划并控制其执行。

2、督促和审查施工单位编制年度、季度、月度和周作业计划并控制其执行。

3、依据合同按期、按质、按量履行合同规定的义务，为施工单位顺利实现预定工期目标提供良好的条件。

二、介绍各种施工进度计划：

1、施工总进度计划：

施工总进度计划用于确定各单位工程、准备工程和全工地性工程的施工期限及开竣工日期，确定各项工程施工的衔接关系。施工总进度计划的基本要求是：保证建设工程在规定的期限内完成，迅速发挥投资效果；保持施工的连续性和均衡性。如果施工总进度计划编制得不合理，将导致人力、物力的运用不均衡或延误工期，甚至还会影响工程质量和施工安全。因此，施工总进度计划编制得正确与否是保证各项工程以及整个建设项目按期交付使用、充分发挥投资效果、降低工程成本的重要条件。

2、单位工程施工进度计划

单位工程施工进度计划是在已经确定的施工方案的基础上，根据规定的工期和技术资源供应条件，遵循正确的施工顺序，对工程各分部分项工程的持续施工时间以及相互搭接关系作出安排并用一定的形式表示出来。在其基础上可以编制施工准备工作计划和各项资源需用量计划，同时也是编制各分部分顶工程施工进度和编制季、月计划的基础。

单位工程施工进度计划可以用横道图和网络图来表达。

3、分部分项工程施工进度计划

分部工程是单位工程的组成部分，是单位工程的进一步分解。按照不同的施工方法、构造与规格，可以把分部工程进一步划分为分项工程。

分项分部工程施工进度计划是在既定的施工方案的基础上，根据规定的工期和各种资源供应条件，对单位工程中的各分部分项工程的施工顺序、施工起止时间及衔接关系进行合理的安排。

分项分部工程施工进度计划应将凡是一工程对象施工直接有关的内容列入计划。

4、年、月、旬、周施工进度计划

相对于施工总进度计划，年度计划属于实施计划，它一年内工程施工的目标。

施工总进度计划、单位工程施工进度计划、分部分项工程施工进度计划是按整个项目或单位工程编制的，带有一定的控制性，但还不能满足施工作业的要求，实际作业时是按月（旬、周）作业计划和施工任务书执行的。另外，施工进度计划是施工前编制的，其内容还比较粗，而且现场情况又是在不断变化的，因此执行中还必需编制短期的、更为具体的执行计划，月（旬、周）施工进度作业计划。

月（旬、周）施工进度作业计划要明确本月（旬、周）应完成的各项施工任务，完成计划所需要和各种资源量，提高劳动生产率和增产节约的措施。作业计划的编制还应该进行不同的施工项目之间同时施工的平衡协调；符合施工项目进度计划的期限；施工项目的分解必须满足指导施工作业的要求、细分到工序、明确进度日程。

5、分包工程施工进度计划

分包有两种形式：一是由业主指定分包商，该分包合同条款及价款由业主确定，并与业主直接签定合同，直接对业主负责，但这种分包商在现场的活动由总包统筹安排。也有由业主确定分包合同条款和价款，分包与总包签约。二是总包商自已选择分包商，该分包商与总包签定合同，对总包负责。

当一个工程由多个承包单位参加施工时，应按承包单位将单项工程的进度目标分解，确定各分包单位的进度目标，列入分包合同，以便落实分包责任，并且要根据各专业工程交叉施工方案和前后衔接顺序，明确不同承包单位工作面交接的条件和时间。分包工程施工进度计划的编制务实施要和总包编制的施工进度计划匹配，总的原则都是为了实现工程项目总目标。

三、施工进度计划的审核要点

（1）总进度计划是否符合施工合同中开、竣工日期的规定。

（2）总进度计划中的项目是否有遗漏，分期施工是否满足分期使用的要求。

（3）总进度计划中施工顺序的安排是否合理：如尽量提前建设可供施工使用的永久必工程；急需和关键的工程先施工。

（4）单位工程施工进度计划是否符合总进度计划中的总目标和分目标的要求。

（5）单位工程施工进度计划施工项目的划分的粗细程度，一般应细到分项工程或更具体。

（6）各分部分项工程之间的施工顺序、施工的时间以及搭接关系是否合理。

（7）主导工程是否连续施工。

（8）施工平面各空间的安排是否合理。

（9）劳动力、材料、机械需要量是否均衡。

四、进度控制的工作内容

1、在开工之前业主要切实做好自已应做的各项施工准备工作，为开工后的施工创造有利的条件，保证施工活动得以顺利进行。如进行场地平整，完成施工用水、用电及场外道道路等外部条件，尽快办理各种施工手续，请城市规划部门现场实测定位、测放建筑界线、街道控制桩和水准点交给施工单位进行测量放线，准备开工。

2、为了控的的制施工进度，首先必需掌握情况，可以通过实地检查、统计资料和调度会议等了解实际情况，掌握尽可能多的信息，并将它们与计划进度进行对比，以发现进度是超前或落后，是否符合总进度计划中的总目标和分目标的要求，进度超前就要督促施工单位调整进度计划，进度落后要督促施工单位分析原因、采取赶工措施。

3、审核施工进度计划。

4、建立定期的巡查制度

在规定的时间内组织总包和分包到现场巡查，检查现场的施工进度、质量情况、现场文明施工情况、安全生产情况，将有关重要的内容记录下来，并及时发文要求各分包商确认。

5、召开专题会议

对一些施工中存在的难题，业主和总包联合在现场召开专题会议讨论解决。

5、按合同规定按时符结承包方进度款。

6、实行奖惩制度，按计划完成的给予奖励，未按计划完成的给予处罚，可以调动承包商的积极性。

四、在进度计划的实施过程中的不利因素

要有效地进行进度控制，必须对影响进度的因素进行分析、事先采取措施。

对工程进度不利的影响很多，可归纳为人为因素、技术因素、材料设备与构配件因素、机具因素、资金因素、水文地质与气象因素以及环境、社会因素等。

正是由于这些因素的影响，才使进度控制显得非常重要。在施工过程中，管理者一旦掌握了实际进度情况以及产生问题的原因之后，其影响大多是可以得到控制的。

第3篇

关键词：建筑节能；建筑噪声；传热系数；隔声量；围护结构

1前言

众所周知，能源问题是当前世界各国普遍重视的问题。在全世界总的能源消耗中，建筑能耗约占25%~40%。近年来，我国的建筑节能工作已进入全面实施阶段，随着一系列关于建筑节能的国家法规及地方标准的颁布和实施，整个建筑行业从业人员不仅从观念上对建筑节能有了一定的重视，而且在具体工作中取得了一定成果。使建筑节能在理论研究和实践操作上均获得了一定效果。但是，与世界发达国家相比，还有相当大的差距。关于建筑节能，我们尚有许多工作要做。

同时，随着我国的社会和城市建设到了一个飞速发展的时期，人们开始对影响我们工作、生活的一个重要问题——噪声问题投入更大的关注，噪声问题已经成为可持续发展战略中的一个重要环节。从我国目前的整体状况来看，我国的建筑声环境长期以来未能得到应有的重视。而建筑噪声控制工作在整个建筑行业中也处于起步阶段，往往是建筑噪声出现后，进行噪声治理，而对于建筑噪声的防护和控制，虽有一定的理论研究成果和方法。但在实践操作上并不普及。

本文试浅谈在夏热冬冷地区（以湖南地区为例）建筑设计中综合考虑建筑节能与建筑噪声的一些技术手段，借此对建筑节能与建筑噪声控制的实践操作产生积极的现实意义和实用价值。

2从理论上谈谈建筑节能与建筑噪声控制的原理和措施

节能方面，湖南省属于夏热冬冷地区，不论从冬季保温还是夏季隔热方面，建筑能耗构成主要是通过围

护结构（墙、屋顶、楼板、门和窗）的传热及空气渗透。关于围护结构的传热，与围护结构的传热系数（K[W/m2·K]）紧密相关，而解决空气渗透在于增强建筑的密闭性，密闭主要是在门窗这一块，门窗要有很好的气密性。噪声控制方面，主要考虑建筑围护结构的隔声，为使所设计建筑达到允许的噪声标准，必须使围护结构具有足够的隔声性能，以防止来自外界的噪声干扰。同时，建筑的密闭性对建筑隔声也有明显的影响，墙体等围护结构上的孔洞（例如门窗缝隙等）会使其隔声性能明显下降。

因此，在建筑围护结构中采用传热系数较低而又可提高围护结构隔声量的材料（例如离心玻璃棉等）或构造，可取得节能和隔声两方面的效果。另一方面，虽然增强窗的气密性与减少围护结构的孔洞、缝隙面积是不同的概念，但是，对建筑密闭性的要求使其在构造上具有某些相近的措施。

其他某些建筑设计相关方面，例如建筑绿化也同样在节能和隔声两方面有着积极的含义和作用。建筑绿化可起改善局部热气候；调节空气湿度；降低城市噪声污染；防止灰尘侵袭等作用。

由此可见，在建筑设计中采取某些综合考虑建筑节能与建筑噪声控制的技术手段从理论上说具有可行性及现实意义。本文综合考虑的途径主要从围护结构的材料和构造方式上着手，并思考建筑绿化的作用。下面从具体细节上讨论。

3可综合考虑节能和隔声的围护结构

可综合考虑节能和隔声的围护结构主要有外墙，外门、窗等，下面谈谈在这些围护结构的构造和材料的选取上具体如何兼顾节能和隔声。

3.1外墙。现阶段湖南地区建筑外墙以240厚粘土空心砖为主，分层增加约20~60厚膨胀聚苯板或聚苯颗粒保温砂浆等材料形成外墙保温构造以满足整个建筑节能设计要求。而砖墙本身面密度大，隔声较好，240厚砖墙双面抹灰的计权隔声量达到54.5dB，完全能满足建筑隔声要求。但建筑外墙有提倡使用加气混凝土砌块的趋势，这种材料虽导热系数较低，约0.2~0.3，可很大程度上降低墙体传热系数。但其隔声性能不如砖墙，200厚加气混凝土墙双面抹灰的计权隔声量为44.5dB，这与其面密度有关（质量定律）。此时，若只采用200或240厚加气混凝土砌块外墙自保温则可能在某些情况下难以达到隔声要求，须采取增加其他材料或设空气层等构造措施来提高隔声量。在设计中应注意此类情况。

3.2门窗

3.2.1外窗

a.窗墙比：不同朝向的窗墙比的大小对能耗有很大影响（由于外窗的传热系数一般来说比外墙小很多，影响护结构的综合传热）。随着窗墙面积比的增大，外窗的传热系数要求更小，以达到相近的节能效果。不同朝向、不同平均窗墙面积比的外窗传热系数见表1。

同样，窗墙比对护结构的综合隔声能力也是有很大影响的。窗户的隔声性能不好，如果窗户的面积不大，隔声性能与窗面积大、隔声性能非常好的窗几乎差不多（见表2）。

由此可见，在适当范围内减小窗墙比可使节能和隔声均更易满足要求。

b.窗体材料：节能方面，湖南地区窗框材料木、塑料、断热铝合金优于钢、铝合金（见表3）。但木、塑料非现代建筑所青睐，断热铝合金由于造价较高，使得铝合金成为应用最为广泛的窗框材料，同时采用复合层玻璃（如中空玻璃窗）等方法提高窗的节能效果。

隔声方面，同济大学声学研究所对于不同的窗框材料的隔声性能做了测试，可从其实测结果得出结论：铝合金窗框与塑钢窗框在1KHz以下，两者隔声量基本接近，但铝合金窗框在中高频隔声性能优于塑钢窗。而关于玻璃，我们知道可以单纯增加玻璃厚度来提高隔声量。但在实际应用中，往往使用复合层玻璃来替代，可以取得窗扇重量大为减轻的优点。在随复合层玻璃的变化，隔声性能的数据对比中，可以得出一个很有实用意义的结果，即在玻璃+空气层+玻璃的复合层中，单层玻璃的厚度宜控制在4~6mm，空气层厚度约在10mm左右。经过对比，若节能设计时的采取相近的中空玻璃参数，可以取得节能和隔声两方面的效果。

c.双层窗：双层窗对节能和隔声都有利，双窗的间距受到建筑物外墙厚度的限制，可供采用的间距一般为10cm左右。实验测量表明，双窗间隔10cm的计权隔声量为33dB。在双窗间隔作吸声处理后，其隔声量达36dB。隔声效果较好，而双层普通玻璃窗的节能效果可见表3，而从造价来说，双层窗的工程造价约为复合玻璃窗的50%。

3.2.2住宅外门及阳台门

湖南地区住宅外门及阳台门在节能设计中可采用多功能户门（具有保温、隔声、防盗等功能）及夹板门等。夹板门一般中间填充玻璃棉或矿棉等作为保温材料，而玻璃棉或矿棉等同时也是吸声材料，节能设计中应用较多的如：双层金属门板，中间填充15mm厚玻璃棉板，可考虑适当增加填充厚度来提高隔声量。而门的密缝处理对于门的隔声也有很大影响，在防止空气渗透上也能起一定作用。

4建筑绿化

建筑绿化在节能上的含义及作用已是众所周知的，而利用绿化减弱噪声，也是常用的噪声控制方法。

4.1节能方面，绿化可以调节温度，尤其是降低夏季温度，树木枝叶形成浓荫可以遮挡太阳辐射和地面、墙面和相邻物的反射热。经过测试，夏季林地及草坪的气温与普通场地气温比较，平均降温值约为2.5~3℃。而西墙外有绿化的房间的室温低于无绿化的房间约3℃，同时在11~16时段内的升温速率有绿化房间也明显优于无绿化房间。不同的建筑绿化布置方法对节能均能起到一定效果。如：临街绿化，楼间绿化，楼旁绿化，建筑本体绿化等。

4.2减噪方面，在噪声源与建筑之间的大片草坪或是种植由高大常绿乔木与灌木组成的足够宽度且浓密的绿化带，是减弱噪声干扰的措施之一。值得注意的是，运用绿化来防止和减少噪声对建筑的干扰时，应考虑到噪声的衰减量随植物配置方式、树种及噪声的频率范围的变化而变化。一般来说，绿化对于低频噪声的隔声能力优于高频；混植林带的隔声能力优于纯植林带；而植物本身的吸声能力，一般以叶面粗糙、面积大、树冠浓密的为强。在建筑绿化布置方法上，临街绿化对减噪的作用较大。在道路边设置1.8~2.4m宽的灌木绿带+6m宽的大乔木绿带，其隔声量可达8~10dB。

湖南地区的植物基本属于常绿植物，以香樟最为常见，香樟属于常绿乔木，一般来说，可形成浓密的树冠及浓荫，在建筑绿化中以香樟与灌木绿带的结合布置较为普遍，设计得当，在节能与减噪方面均能产生效果和作用。

参考文献：

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[2]项端祈.实用建筑声学.中国建筑工业出版社，1992.

[3]房志勇.建筑节能技术.中国建材工业出版社，1998.

第4篇

工程建设进度控制的目标是建设工期。

工程建设进度控制：是指对工程项目各建设阶段的工作内容、工作程序、持续时间和衔接关系编制计划，将该计划付诸实施，在实施的过程中经常检查实际进度是否按要求进行，对出现的偏差分析原因，采取补救措施或调整、修改原计划直至竣工、交付使用。

工程建设进度控制是工程项目建设中与质量控制、投资控制并列为工程建设控制的三大目标之一，而施工阶段是工程实体形成阶段，对其进行进度控制是整个工程项目建设进度控制的重点，因此施工阶段的进度控制又是承包单位进行现场施工管理的重要核心。

二、影响工程项目施工进度的因素和产生的原因：

1、影响工程施工进度的因素：

由于工程建设项目具有庞大、复杂、周期长、相关单位多等特点，故影响工程施工进度有很多其它的因素，主要有来源于工程建设相关单位影响。

①有来源于政府及上级建设主管部门的、建设单位(业主)及业主代表(监理单位)。例如当业主或业主代表(监理单位)发了开工令后，施工场地还未能完全交出给施工单位施工，或属于业主责任应办而未办的前期工作、手续；房地产开发售楼，要求先完成小区的建筑物；或某些献礼工程，要求影响形象部分的建筑物先施工等……

②有来源于供货单位影响。施工过程需要的材料、构配件、机具和设备等不能按期运抵施工现场或运抵后发现不符合有关标准的要求，都会影响施工进度。例如，“广州某球场工程”由业主供料的日本进口黑色西班牙屋面瓦，迟迟不能运到现场，就影响了施工进度。

③有来源于资金的影响。工程的顺利施工必须有足够的资金作保障。通常，资金的影响来自业主，或由于没有及时给足工程预付款，或由于拖欠工程进度款，甚至要求承包商垫资，如“某山庄工程”，施工单位在签工程承包工程时不得不接受业主(建设单位)在前期工程的结算工程款中扣下200万作为后期工程保修金的要求，这些都将影响承包单位的流动资金周转，从而影响施工进度。

④来源于设计单位的影响。或由于原设计有问题需要修改，或由于业主提出了新的要求，特别是所谓的“三边工程”，即边设计、边施工、边投入使用的工程，如以前的所谓“献礼工程”，在施工过程中出现设计变更是在所难免的。

⑤有来源于施工条件的影响。例如某工程的建设地点在黄埔开发区，由于施工场地是淤泥冲积层，地下水位高，承包商根据图纸进入人工挖孔桩施工，在施工期间不断地发生塌方、流砂，不但给施工人员带来生命安全问题，还给承包商带来工期和费用损失；再如，“某某广场”进行土石方工程施工时，承包商发现了地下埋藏的文物，经考古学家考证地下原来是“南越王府的后花园”。在施工过程中遇到气候、水文、地质及周围环境等方面的不利因素的，由于处理地下的障碍、隐患和文物，则必然影响到施工进度。

⑥各种风险因素的影响。风险因素包括政治、经济、技术及自然等方面的各种可预见或不可预见的因素，政治方面的有战争、内乱、罢工、拒付债务、制裁等；经济方面的有延迟付款、汇率浮动、换汇控制、通货膨胀、分包单位违约等；技术方面的有工程事故、试验失败、标准变化等；自然方面的有地震、洪水等等。

⑦来源于承包单位本身管理水平的影响。施工现场的情况千变万化，若承包单位的施工方案不恰当、计划不周详、管理不完善、解决问题不及时等，都会影响工程项目的施工进度。例如，在黄埔开发区的一个工程中，施工单位在编制技术方案时为节省施工措施费用，采用喷粉桩代替防渗墙作止水幕墙，结果止水效果不佳，造成工期延误。

2、产生的原因：

将上述影响工程施工进度的因素归纳起来，有以下几个原因：

①在估计了工程的特点及工程实现的条件时，过高地估计了有利因素和过低地估计了有利因素。

②在工程实施过程中各有关方面工作上的失误。

③不可预见事件的发生。

三、工程施工进度的检查方式和检查方法

正是由于各种因素的影响，经常会打乱原始计划的安排并出现进度偏差，不变是相对的，变化是绝对的，所谓“计划赶不上变化”，从而使施工阶段的进度控制显得非常重要。因此，应及时了解和掌握工程实际进展情况，分析和检查影响进度偏差的原因，并为工程施工进度的调整和控制提供信息、依据。

1、工程施工进度的检查方式：

在工程进度计划实施后，应及时跟进并收集工程实际进展情况，包括工作的开始时间、完成时间、持续时间、逻辑关系、实物工程量和工作量，以及工作时差的利用情况等，从中了解到施工过程中影响进度的潜在问题，以便及时采取相应的措施加以预防和防止偏差、纠正偏差。

2、工程施工进度的检查方法：

施工进度的检查方法主要是对比法，有利用横道图比较法、S型曲线比较法、香蕉型曲线比较法、前锋线比较法、列表比较法等将经过整理的实际进度的数据与计划进度的数据相比较，从而发现是否出现偏差和偏差的大小。若偏差较小，可在分析其产生原因的基础上采取有效的措施，使矛盾得以解决，继续执行原计划；若偏差较大，经过努力不能按原计划实现时，则要考虑对计划进行必要的调整，即适当延长工期或改变施工速度。

四、工程施工进度的调整和工期延期的控制

1、工程施工进度的调整：

工程进度的调整一般是不要避免的，但如果发现原有的进度计划已落后、不适应实际情况时，为了确保工期，实现进度控制的目标，就必须对原有的计划进行调整，形成新的进度计划，作为进度控制的新依据。而调整工程进度计划的主要方法有两个：

①压缩关键工作的持续时间：在不改变工作之间顺序关系，而是通过缩短网络计划中关键线路上的持续时间来缩短已被施长的工期。具体采取的措施：

有增加工作面、延长每天的施工时间、增加劳动力及施工机械的数量的组织措施；有改进施工工艺和施工技术以缩短工艺技术间歇时间、采取更先进的的施工方法以减少施工过程或时间、采用更先进的施工机械的技术措施；有实行包干奖励、提高资金数额、对所采取的技术措施给予相应补偿的经济措施；还有改善外部配合条件、改善劳动条件等其它配套措施。在采取相应措施调整进度计划的同时，还应考虑费用优化问题，从而选择费用增加较少的关键工作为压缩的对象。

②组织搭接作业或平行作业：

③在不改变工作的持续时间，而只改变工作的开始时间和完成时间。这种调整情况有：对于大型工程项目，如小区工程可调整的幅度较大是由于有多项的单位工程而它们之间的制约比较小，从而可调整的幅度比较大，因此比较容易采用平行作业的方法来调整进度计划；对于单位工程项目，由于受工作之间工艺关系的限制，可调整的幅度较小，通常采用搭接作业的方法来调整施工进度计划。

当工期拖延得太多，或采取某种方法未能达到预期效果时，或可调整的幅度又受到限制时，还可以同时用这两种方法来调整施工进度计划，以满足工期目标的要求。凋整同时还需要注意到无论采取哪种方法，都必然会增加费用，故施工单位在进行施工进度控制时还应该考虑到投资控制的问题。

2、工期延期的控制：

①工期延期的概念：

工期延期是由于建设单位、建设单位代表(监理单位)、合同缺陷、工程变更等原因造成的；工期延误是施工单位组织不力或因管理不善等原因造成的。工期延期是可以通过向建设单位、建设单位代表(监理单位)申请获得批准而增加工期的，我们在工作中，应注意区别工期延期和工期延误的概念。

②工期延期获得批准的条件：

首先必须符合合同条件，亦即导致工期拖延的原因不是施工单位自身的原因引起的，例如，施工场地条件的变更；建设、合同文件的缺陷；由于建设单位或设计原因造成的临时停工、工期耽搁；由业主供应的材料、设备的推迟到货；工程施工时受到其它主要的承包商(施工单位)的干扰；建设单位、监理工程师关于施工方面的变更等……因上述原因的工期拖延是工期延期申请获得批准的首要条件。

其次是发生延期事件的工程部件，必须是在施工进度计划的关键线路上，才能获得工期延期的批准。若延期事件是发生在非关键线路上，且延长的时间未超过总时差时，例如屋面防水层的变更发生在工程结构施工阶段，即使符合批准为工程延期的合同条件，是不能获得工期延期申请。

最后，工期延期的批准还必须符合实际情况和注意时效。对延期事件发生后的各类有关细节进行详细记载，及时向建设单位代表或监理工程师提出申请，递交详细报告。通常是在延期事件发生的14天内提出申请，外商投资的工程则根据FIDIC合同条件的规定，在延期事件发生的28天递交意向书，在此之后的28天递交正式的申请报告，否则过期申请无效。

第5篇

在分析蓄冰系统优化控制的基础上，提出了基于专家系统的新方法。该算法的数学基础是运筹学的目标规划，通过一系列简化而成为一个整数规划问题，进而提出标准运行模式的概念，并由专家系统方法建立外温等影响热负荷的因素与标准运行模式的对应关系，这个关系是统计的和动态的。

关键词：优化控制整数规划标准运行模式专家系统方法

Abstract

Putsforwardamethodbasedamethodbasedontheexpertsystemafteranalyzingtheoptimizingcontroloficestoragesystems.Themathematicalbaseofthesolutionisobjectprogramminginoperationalresearch,throughaseriesofsimplifyingitbecomesanintegralprogrammingproblem.Givesstandardrunningmodels.Therelationshipisstatisticalanddynamic.

Keywords：optimizingcontrolintegralprogrammingstandardrunningmodelexpertsystemmethod

0引言

蓄冰系统常见的控制策略有制冷机优先、蓄冰罐优先、均匀融冰和优化控制等。优化控制是指提出一经济性目标函数，然后在一定的约束条件下求解以使该目标函数达到最小值的方法。

清华大学建筑技术科学系于1997年推出了一套蓄冰系统优化控制算法，笔者在该算法的基础上作了进一步研究。

1优化控制算法基本思路及在工程应用中存在的主要问题

1．1基本思路

①温度预测：根据历史数据和天气预报（最高温和最低温）预测第二天的24h温度曲线。

②负荷预测：根据历史数据在每日供冷开始前预测当天的负荷曲线。

③负荷优化分配：建立负荷优化的数学模型，用单纯的型法求解。

1．2存在的主要问题

①上述优化优化控制给出的逐时负荷分配结果常常使制冷机承担的负荷值逐时变化较大，导致制冷机启停频繁。这不仅造成运行管理不便，而且由于制冷机的启停带来的供冷量突然变化使得控制系统的稳定性下降。

②不易准确实测负荷。

③负荷预测过程中的大量矩阵运算，影响控制系统的可靠性。

2优化控制算法的数学模型的分析和简化

2．1负荷优化分配的数学模型

设用户k时刻的负荷为qk，其中制冷机负担qrk，蓄冰罐负担qik，冷冻机出力qrk的费用为R(qrk)，蓄冰罐出力qik费用为I(qik)，则全天的运行费M为

(1)

优化的目标是从经济性考虑全天的运行M最小化，优化的约束条件是：

0≤qrk≤qrkmax0≤qik≤qikmax

qrk+qik=qk(2)

其中qrkmax为冷冻机k时刻的最大制冷能力；qikmax为蓄冰罐k时刻的最大融冰供冷能力。

进一步分析，按电价结构、用户负荷、系统性能给出具体目标函数：

（3）

qikmax=r

假设蓄冰罐k时刻的最大融冰供冷能力与剩冰成线性关系：

（4）

其中ak是制冷机单位供冷负荷的费用；bk是冰罐单位冷负荷的费用；c，d是蓄冰罐k时刻的最大融冰供冷能力与剩冰之间的线性关系的两个常量，可根据蓄冰罐的融冰特性曲线求得；常量r是制冷机的最大制冷能力。

可见，优化负荷分配的数学模型是一个线性规划问题。求解上述线性规划问题的结果即可得到各时刻冷冻机和蓄冰罐分别负担的冷负荷qrk，qik。

2．2线性规划问题的多解性

上述问题为线性规划问题，其经典求解方法是单纯型法。例：某地电价结构如表1所示。

表1某地电价

时段8：00～11：0011：00～18：0018：00～22：0022：00～8：00

电价/元/kWh1.20.81.20.3

共3台制冷机，总最大出力1000kW，蓄冰总量8000kWh。

供冷时间为8：00～17：00，逐时负荷和由单纯型法求得的逐时负荷分配表2。

表2由单纯型法求得的制冷机和蓄冰罐的逐时负荷分配

时段8：00～9：009：00～10：0010：00～11：0011：00～12：0012：00～13：0013：00～14：0014：00～15：0015：00～16：0016：00～17：00

电价/元/kWh1.21.21.20.80.80.80.80.80.8

负荷/kW80010001400180020002200240020001400

qik/kW70040011008001000120014001000400

Qrk/kW100600300100010001000100010001000

上述给出的解，使制冷机在上午的运行负荷从100kW，变为600kW，后为300kW，不断变化。

但进一步分析发现，表3所示的负荷分配也是方程的一个解，但单纯型法没给出。

表3由优化方程得出的制冷机和蓄冰罐的逐时负荷分配

时段8：00～9：009：00～10：0010：00～11：0011：00～12：0012：00～13：0013：00～14：0014：00～15：0015：00～16：0016：00～17：00

负荷/kW80010001400180020002200240020001400

qik/kW50070010008001000120014001000400

qrk/kW333333334100010001000100010001000

我们还能发现上述方程的很多解。其实只要保证上午8：00～11：00制冷机供冷1000kW，而其余的负荷由融冰来承担，这样的分配就是优化方程的一个解。可见上述问题有无穷多个解。

常规的线性规划问题一般只有惟一解，但这里的优化方程有无数个解。这是因为我们所研究的线性规划问题有其特殊性：电价结构分段，而非逐时不同，从而导致在很多程度上，制冷机的出力可以在同一个电价段内进行平移，而不影响经济性。

比较优化方程的无数人解，可分出其"优劣"。

在上例中，制冷机的出力（kW）逐时为333，333，334，1000，1000，1000，1000，1000，1000是一个最优解，这个解对应的逐时的运行方式为：前3h1台制冷机全工况、后6h3台制冷机全工况运行。

2.3规划的改进全工况运行

如果从数学的角度分析上述例子，可以在原有的线性规划问题中地加下述约束：

qr9=qr10=qr11，qr12=qr13=qr14，qr15=qr16=qr17

3数学模型的离散近似解：标准运行模式

3．1数学模型的离散近似解

改进的数学模型用单纯型法求解，就能得到一个较满意的解。但如果从工程的角度考虑，有一个全新的解决之道，即离散近似解的解决方法。

从工程的角度看，把qrk求解准确到小数点后多少位并不重要。把qrk限制为制冷机最大出力的0，1/10，1/5，3/10，2/5，1/2，3/5，7/10，4/5，9/10，1等就已足够了，更为简单的处理是将qrk限制为冷机最大出力的0，1/4，1/2，3/4，1，或0，1/3，2/3，1，对经济性影响较小。

如果在新的规划总是中，把逐时的制冷机出力限制在若干个点上，就成了线性整数规划问题。由于解的可能组合并不多，因而完全可以采用试算法求解：把所有的可能组合代入整数规划的函数中，符合要求的就是要求的解。

为叙述方便，以qrk限制制冷机最大出的0，1/4，1/2，3/4，1作进一步的讨论。以上一个实例分析所有可能的组合有5×5×5=125种。求解时只要遍历所有这些可能就可以选择到需要的解。

3．2标准运行模式

引进标准运行模式的概念，就可以使问题更加简化。

就上述例子，qrk限制为制冷机最大出力的0，1/4，1/2，3/4，1，共有125种可能的运行方式，我们把每一种运行方式称为一个运行模式，而标准运行模式就是运行模式的一个子集，如表4所示。

表4不同运行模式

8：00～11：0011：00～14：0014：00～17：00

模式1000

模式2001/4

模式301/41/4

模式401/41/2

模式501/21/2

模式601/23/4

模式703/43/4

模式803/41

模式9011

模式101/411

模式111/211

模式123/411

模式13111

以上这些模式对应于负荷从小到大时运行模式的更替。原有125种可能，而表3中给出的仅为13种，它的特殊性在于每一种模式对应于一定负荷范围内的最经济（或接近最经济）的运行方式。也就是说考虑经济性的情况下，原有的125种可能性变成了10余种。

标准运行模式是这样一个解集：在运行模式中去掉大量的不可能是最经济的模式，由剩下的模式所构成的解集。

日逐时负荷千变万化，然而对应的运行模式却仅有10余种。显然每一种运行模式都要对应一组千变万化的日逐时负荷分布。这种对应关系可以通过"典型总负荷"来说明。从另一角度看，可以把日逐时负荷分布按运行模式进行分类。

可以定量地分析上述的标准运行模式的划分是否最佳，从而对其进行一定的修改。

4初值条件到运行模式的统计的对应关系--计算机专家系统方法的应用

4．1离散化和对应关系

有了标准运行模式的概念，就可以直接建立室外最高温和最低温与标准运行模式（运行方案）的对应关系。

以北京的夏季供冷为例，假设最高温度tmax∈[28，42]，最低温度tmin∈[18，35]。注意tmax>tmin。则这样的[tmax，tmin]组合共有2000余种。

如果假设逐时负荷决定于该日最高温和最低温，每一种可能的组合[tmax，tmin]惟一地对应于某一逐时负荷图，某一逐时负荷图又对应标准运行模式。

4．2统计的动态的对应关系

上述的对应关系基于这样的假设：负荷决定于室外最高温和最低温。而实际上系统负荷除主要与室外温度有关外，还与天气阴晴、建筑物的使用情况、建筑内的人员情况，甚至与星期几和季节等因素有关。如果把这些相关因素成是一个随机的变量，这些因素会导致负荷的波动，使得室外温度和负荷的对应关系呈现一种概率的现象，最终使得室外温度与最佳运行模式的对应关系带有一种统计性。

由于制冷机、蓄冰槽等设备本身在长期使用中性能会慢慢改变，建筑物的功能也会变化，因此对应关系是动态的。

以上的分析完成了整个工作的一半，应用专家系统方法建立外温、星期等与运行模式之间的对应关系是整个工作的另一半，此处不作介绍。

参考文献

1王勇，蓄冰系统优化控制研究：[硕士学位论文]。北京：清华大学，1997

2郑大钟，线性系统理论。北京：清华大学出版社，1990

第6篇

所谓财务管理的控制从后台走向前台，实际就是要强调事前的控制。从连锁企业整个的营运过程来看，财务控制就是要从源头控制住营运资金。

营运资金包括投资资金、流动资金、货币资金。

一、投资资金的风险控制

投资资金的风险控制首先要看总成本，成本太高将影响盈利和增大经营压力。其次要考虑投资资金筹措方式的选择风险。当银行从计划银行向商业银行的转变，及政府推行公平竞争原则，使连锁企业的投资资金筹措方式发生变化。为了规避企业筹措投资资金的财务风险，应把握好四点。

第一，职工集资款用于投资资金，成本最高，风险最大。若投资失败会导致直接的政治风险，引发不安定事件发生。

第二，银行资金的借贷必须考虑有足够的偿还能力，并且具有可支配的抵押物，商业房产的按揭方式应充分利用。

第三，连锁企业的改制是吸引投资资金的好方法，但要选择经营状况良好的企业。扩大经营规模需要进一步扩大投资时，通过变革连锁企业的企业制度来引入投资资金是中国连锁企业应争取的方向。在连锁企业本身的发展中，应摒弃关门主义，实现更大空间的资源共享和资金的运用。但要注意个人所享有的投资股份不应平均分摊给每个职工，而应更多地集中在高级管理层以增强高级管理层的稳定性及效益回报率。

第四，流通企业的负流动资金（厂方资金）转入投资资金，必须控制在保证对供应商切实付款的前提下，否则会导致企业的经营危机。

二、流动资金的管理与控制

流动资金的控制可从三方面来进行。

1、商品采购计划资金的控制。

流动资金的控制要从商品的采购计划开始，即要控制住商品采购的计划资金。目前我国许多连锁企业商品采购无计划，导致对流动资金的无序滥用，财务部缺少对于流动资金的有效控制。

财务管理部门对商品采购计划资金的控制着重在以下几个方面：

第一，商品采购计划的制定与批准必须反映财务部门的资金管理要求、资金保证的要求和资金效益的要求。

第二，商品采购计划只有在财务部门作出相配合的资产供应计划时，才能付诸执行。

第三，财务管理部门对商品采购资金的控制和保证的重点是主力商品、季节性商品和促销商品，并对这些商品在商品采购计划中制定出财务控制指标，即销售量、毛利率和周转率等。

2、商品存货的管理是对流动资金进行控制的重点。从经济学的定义上说，规模的经济性其实质就是加速库存商品的周转率。

第一，合理控制进货与存货的比例。

进货量大或一次性订货量大可以降低进货成本，但如果由此转成的存货没有在一定的时间里销售出去，其存货成本超过了进货订货时的成本，大批量进货和订货也是不经济的。因此财务管理必须对大批量进货和订货造成的存货增加进行审批与控制。这种控制必须是制度化的，即制定大批量进货和订货的数量界限及审批制度。

第二，合理确定门店的订货量。

如果门店订货量太大（好销商品经常断挡导致），流动资金就会在门店这一环节沉淀下去，财务部要与采购部一起制定门店的订货标准，即最小的订货量、最小的订货金额。一般的门店存货量是其销量的1.5倍－2倍。如配送中心效率高的话，则可实行零库货。上海可的便利店公司所使用的电脑自动配货系统使门店平均库存量从26万元下降到10万元，商品周转天数从15天下降到7天。

第三，强化统一配送，控制社会协力配送。

在尽可能条件下采取统一配送，控制社会协力配送。采取统一配送可以减少门店的商品库存量，加速商品周转，从商品库存成本上来分析，减少了门店商品库存就等于减少了商品库存空间，并可将库存空间转化为营业空间。以上海地区为例，门店每平方米日租金是2-3元，而配送中心每平方米日租金是0.5元，采取统一配送可降低租金6倍。当连锁店店铺数不断增加时，这种成本的节约是巨大的。由此，配送中心的规模效益也会充分显现出来。

对社会的协力配送必须严格控制，如不加以控制，从表面看似乎降低了配送中心的营运成本，但由此会增加以下几方面的营运成本。

其一，门店每天要接待大量的供货商直送商品，而无暇顾及店铺的管理，从而增加了管理成本。

其二，店铺管理受干扰导致销售业绩不理想，无形中增加投资成本和降低了流动资金运作的效率。

其三，供货商与门店的不规范行为（如堆头指定与改变、赠品的随意支配、回扣的收受、商品发票的违规性走单、先来后到、后来先到）会大量发生，由此使社会协力配送可能成为连锁企业不被人注意的出血点。在确定总部配送和社会协力两种配送方式时，关键是成本的取舍，当总部的配送中心已能被店铺的发展消化成本时，可采取总部配送方式，而当这种成本还不能消化，或者配送能力不足时，后一种方式是权宜的选择。这种选择可以说是中国社会化配送中心缺乏造成的。

第四，关于大型综合超市和仓储式商场不设配送中心的认识：

（1）大规模店铺本身就有规模的存货空间；

（2）最小的订单对供货商也是合理与经济的，因为有大量的销售作为支撑；

（3）运作系统的科学化和商效化。

3、商品经营方式的管理

增加经销商品比重，降低代销商品比重，会大大提高连锁企业的盈利率，这里不是单纯地体现连锁企业的资金实力，而是流通功能上的一种责任，经销商品的比重上升，买断经营就成为一种主要的商品经营方式。财务管理对买断商品的控制，主要体现在两个方面：

第一，商品买断后，贷款是否能按照约定的期限付款，这必须在资金上作出充分的准备，否则会影响商品的供应，特别是高周转率商品。一般来说，知名品牌商品都会对延期付款作出迅速反应。

第二，对买断商品的盈利率，财务管理部门要作出资金的运作分析。如商品买断后，盈利率低于提前付款或约期付款的资金成本，就一般不能进行商品的买断，财务部门要对采购部门的商品买断时间和买断商品的品种选择进行严格的控制，为决策提供分析的依据。

4、负流动资金的合理运用

负流动资金是连锁企业对供货商商品资金变现后在一定期限内的合理运用。从某种意义上说，连锁店的店铺是一架商品变现的机器，而总部对这些变现资金的运用是企业利益的根本所在，也是连锁企业在规模发展上的资金保证。

连锁企业对商品销售后的货币资金减去企业在一定的期限内投入的流动资金后，其结余部分就是可运用的负流动资金，负流动资金的运用控制：

（1）确定商品购入资金。对供应商付款资金，银行还贷、发展资金和投资资金的合理比例。

（2）转为投资资金的负流动资金要控制好投资方向、投资项目投资回报率和投资的安全性。

（3）当连锁企业的店铺发展受到市场条件的制约后，负流动资金运用的主要方向是转为投资资金，此时引进从事投资经营的高级专业人才是保证连锁企业提高经营业绩的关键。

（4）按销售额实绩以及款项返还总部的时间数量，做好流动资金使用计划，让资金动起来，暂时不动的资金也是在计划中的。

三、货币资金的管理与控制

对连锁企业来说，商品销售后，商品资金就转化成货币资金。加强对货币资金管理，是保证连锁企业的经营成果和资金运作开始又一轮良性循环的关键。

1、门店收银环节的控制

在门店的收银环节上，财务管理控制的目标是与商品价格相符的现金的完整收受。因此，财务部门要制定控制收银环节的标准制度，并配备相应工具，如现金缺损率、收银企业程序、伪钞识别器等。

2、控制门店销售款项的回笼：

在我国目前的银行管理体制和管理效率下，不可能做到门店的销售款项向总部的及时回笼，财务部门必须高度认识到，在连锁企业统一核算的经营体制下，销售款项不能沉淀在门店，要迅速回笼到总部，这关系到企业资金的运作效率，意义十分重大。

财务管理对门店销售款项回笼的控制，主要可以从四个方面进行：

（1）指定销售款项解缴的银行，选择高效率服务好的银行，连锁企业有对商业银行很大的选择权，是财务部门控制货币资金的一种手段。

（2）制定销售款项解缴银行的时间。

（3）制定销售款项划缴总部的金额、时间和方式。

（4）制定严格的违反销售款项解缴银行和划缴总部的惩罚制度。

四、付款的管理与控制

对供应商商品的付款标准是什么，是困扰连锁企业的一道难题，也是连锁企业与供应商、连锁企业内部采购部门与财务部门产生矛盾冲突的焦点。

1、建立对供货商的标准付款制度

对连锁企业来讲，对供应商的付款标准主要由财务部门来制定，并进行管理与控制。

遗憾的是我们更多看到的是，在许多连锁企业中财务部门往往成为采购部门决定付款的出纳机，财务管理失去了对付款的控制。因此，建立标准的付款制度是财务管理的重要环节。

商品的贡献率与周转率是付款的基本标准

商品的贡献率＝商品的销售比例×商品的毛利率

商品的周转率＝商品销量／商品的品种总数

公式中的商品可以是商品总数也可以是单品，在确定对商品的付款标准时，一般都以单品为计数，这样才是可操作的，同时也能符合连锁企业单品管理的要求。

2、付款的审核

在确定对供应商付款后，对付款的审核是财务管理控制十分重要的一环。

（1）审核供应商的开票价与合同价是否一致（这种不一致往往大量发生，特别是在厂商直送门店的商品上）。

（2）审核发票是否规范（否则增值税无法抵扣）。

（3）审核发票价格。

（4）审核厂商的费用是否预扣下来。

第7篇

关键词：负载串联谐振；频率跟踪；延时补偿

1概述

逆变电路根据直流侧储能元件形式的不同，可划分为电压型逆变电路和电流型逆变电路。电流型逆变器给并联负载供电，故又称并联谐振逆变器。电压型逆变器给串联负载供电，故又称串联谐振逆变器。

串联谐振逆变器在感应加热领域应用非常广泛，图1是它的基本原理图。它包括直流电压源，开关S1～S4和RLC串联谐振负载。

由于设计的是电压型负载高频逆变器，而达到高频，则要减小开关损耗。减小开关损耗的方法之一就是采用零电流开关。对于串联RLC电路，只有在LC串联谐振时，使得流过电阻R的电流iR和加在RLC两端的电压URLC同步，才能达到零电流开关要求。为此在全桥电路控制方式中，我们选取双极性控制方式。即开关管Sl和S3，S2和S4同时开通和关断，其开通时间不超过半个开关周期，即它们的开通角小于180°。

2逆变控制电路的设计

控制电路原理框图如图2所示。从图2可以看出，逆变电路可以工作在他激和自激两种状态。当逆变电路工作在他激状态时，控制信号从他激信号发生器发出，电路工作频率固定，由他激信号发生器控制。当逆变电路工作在自激状态时，电路的输出电流信号经过电流互感器采样，通过波形变换把正弦波变成方波，然后方波信号经单稳态电路防止干扰，接着送到频率跟踪电路，使得开关管的工作频率能够跟踪电流反馈信号。工作在自激状态时，逆变电路的工作频率由负载本身的固有频率决定。本电路中逆变电路的工作频率由放电负载和变压器漏感组成的串联谐振电路的自然频率决定。

2.1限幅、整形和单稳态电路

如图3所示，从电流互感器CT取出的反馈信号，通过电阻R6引入控制电路。引入控制电路的信号跟负载电流的大小，电流互感器的变比以及取样电阻R6的大小有关。在实际应用中，这个引入控制电路的信号可能会超过CMOS的最大工作电压而导致器件的损坏，因而有必要在这个信号后面加一个限幅电路。二极管D1及D2就起到这个作用。电流反馈信号近似正弦波，经过D1及D2和比较器以后，就变成了有正负的方波信号，经过D4把负的部分去掉，整形成占空比为50％的方波信号。

图4

电路在工作过程中不可避免地受到各种各样的外部干扰，加上其本身元器件的分布参数，使得电流反馈信号并不是理想的波形。由于后级电路的锁相环用的是边沿触发，如果前面的方波信号不好，会导致后级频率跟踪电路跟踪失败，从而导致了电路无法正常工作。所以，在电路中必须加入一个具有特定功能的电路，将有干扰的波形重新整形，然后输入后一级电路。单稳态触发器就实现这种功能，它在外部脉冲的作用下，输出具有特定宽度和幅值的矩形脉冲，经过一定时间，又自动回复到初始状态。

2.2频率跟踪电路

由电路的负载特性分析可知，电路的负载不是固定的负载。当电压升高，功率增大以后，负载固有的自然谐振频率会发生改变。这个时候如果逆变电路工作在开环状态下，由于电路的工作频率偏离了负载的自然谐振点，这就使得电路的输出功率不能随着直流母线电压的升高而同步升高，输出功率达不到要求。因此，必须使得逆变电路工作在闭环状态，实现频率的自动跟踪。

频率跟踪电路如图4所示。电路启动的时候，先开控制电路，此时电流反馈信号没有建立，逆变电路不能工作在自激状态。在图4中，控制电路开机后，电流反馈信号为0，比较器U1B输出为高电平，电子开关4066导通，Vcc通过R8与RP1分压以后供给4046的压控振荡器输入端，这个电压用来控制压控振荡器的频率，调节RP1，就可以得到他激电路所需要的频率。一般都把他激信号发生器的输出频率调得跟负载的自然谐振频率相差不大，这样有利于电流反馈快速建立，让逆变电路尽快进入自激工作状态。

在主电路开机时，可控整流电路输出电压调得比较低，这时候电流反馈信号比较小，随着直流母线电压慢慢升高，电流反馈信号逐步增大。在这个信号经过半波整流以后得到的直流电平（C2上的电压）没有超过R6两端电压以前，电路还是工作在他激状态。当电流反馈信号达到一定的值使得C2上的电压超过了R6两端电压以后，比较器U1B输出为低电平，把4066关断，RP1分压为0，没有办法通过二极管影响压控振荡器，这样压控振荡器的电压就由低通滤波器提供，逆变器工作在自激状态。由于电容C3的存在，使得电路在他激转自激的过程中，能够平稳地过渡，不至于出现压控振荡器输入为0的情况。

当逆变器工作在自激状态，其工作频率随着负载自然谐振频率的变化而变化。此时从前面的单稳态电路引入电流反馈信号，让锁相环输出的方波频率跟踪输出电流的频率。在这种状态下，锁相环的控制框图如图5所示。相位比较器PC2输出为两个信号的相位差，经过低通滤波器（LPF）以后，得到了反映两个输入信号上升时间差的直流电压，然后送入压控振荡器（VCO），将VCO的输出信号分频以后（信号的1/2分频是为了使得信号的占空比能严格达到50％），延迟td时刻送到PC2中，与电流反馈信号进行相位比较。PC2进入锁相工作以后，电流反馈信号和延迟电压驱动信号的上升沿就被锁相至同步。

2.3延迟补偿电路

在自激信号发生器的设计过程中，没有考虑电路信号传输中的延时。实际上控制电路、驱动电路以及芯片都有延时，因此，电路的延时不能忽略。延时导致负载的输出电压滞后于输出电流δ角度，负载工作于容性状态，如图6所示。由于存在延时，工作在容性状态时的开关管软开关条件就被破坏了，导致开通损耗大大增加。图7是控制信号的补偿电路。

当输入到R，L，C上的电压与电阻R上的电流波形有相位差时，通过调节Rp，使iR与输入电压同步。

3实验结果和波形分析

3.1频率跟踪电路的输入输出波形

频率跟踪电路的输入、输出波形如图8所示。

3.2延时补偿电路的波形

延时补偿电路的波形如图9所示。图中3个波形自上而下分别是图7延时补偿电路中结点2，3，4的波形。其中的t为放电时间，通过改变变阻器Rp可以调节放电时间t的快慢。

3.3开关管S4两端与负载R两端的电压波形

图10波形中，上面的波形是S4两端的电压，下面的是电阻两端的电压，S4与电阻两端的电压同相，此时电感电容串联谐振。但是，仔细观察两个波形可以发现，两个波形之间在过零点有些毛刺。其原因可以从图11得到说明。

图11中下面两个波形是S1及S2的驱动波形，可以发现他们之间存在死区。理论上，如果S1，S3与S2，S4的驱动波形为互补的话，则电阻R的电压与输入RLC两端的电压在LC发生串联谐振时应该是没有相位差的。由于驱动波形并非理想，所以造成电阻R的电压与输入RLC两端的电压并非完全没有相位差。

从图12中可以看出4046芯片跟踪，但是由于芯片和电路存在延时等原因，uRLC与4046的脚14波形之间存在相位差，而且很明显是滞后的。

第8篇

1仿形运动分析

对于仿形加工，仿形仪压偏量的大小影响加工的稳定性和精度。在仿形加工中总要设定一个预期的压偏量，仿形过程中实际压偏量越接近预期压偏量，仿形稳定性和精度就越高，反之，仿形稳定性和精度就越低。

图1和图2是仿形过程中模型型面、仿形速度及压偏量的关系曲线图，图1a，图2a为沿仿形方向截得的模型表面轮廓曲线图，两轮廓基本相同，图1b、图2b为与之对应的仿形仪压偏量变化图，但速度不同。仿形过程中预期压偏量为400μm。分析图1和图2的实验结果，可以得到如下结论：

·平面仿形精度高于曲面仿形，且仿形精度受仿形速度的影响较小；

·曲面过渡越平缓，实际的压偏量越接近预期压偏量，仿形精度也越高；曲面过渡越剧烈，实际压偏量偏离预期压偏量的值越大，精度就越低；

·曲面仿形速度对仿形精度的影响较大，在同样的曲面上，仿形速度越大，仿形精度越低；

·模型曲面上的形状急剧变化处，如棱角、直壁、边缘等处，仿形仪压偏量变化很大，严重时会造成不正常的离模现象。

2仿形控制的改进方法

仿形加工过程中，在模型曲面过渡平缓的位置时，可以采用较高的仿形速度，而当仿形头在接近模型曲面变化剧烈的位置时，通过特殊控制方法使之减速，这时仿形头的速度较低，惯性较小，这样就可以使超调和欠调减小到最低限度，进而提高仿形加工的稳定性和精度。同时也可提高仿形加工的效率。

1）软减速电位线法

在仿形过程中，在模型棱角部分、曲面急剧变化等特殊位置附近设置软减速电位线(图3)。当仿形头在软减速线控制范围中时，以较低的速度进行仿形加工，其余均采用较高的理想仿形速度。以XOZ平面扫描，Y方向周期进给仿形方式为例进行讨论。软减速电位线的节点用Point来表示：

structPoint｛

floatX;∥节点的X方向坐标

floatY;∥节点的Y方向坐标

｝P［n］;∥N个节点

根据模型的特点，输入num≤n个节点坐标，就可以确定软减速电位线的位置。考虑到模型型面的复杂程度，可以最多设置m条软减速电位线。下面讨论中软减速电位线个数取为m，节点个数取为n。软减速电位线用Line表示：

structLine｛

structP［n］∥软减速电位线的节点

floatrg;∥软减速电位线的控制范围

｝L［m］;∥m条软减速电位线

2）自记录控制法

在仿形加工过程中，利用自记录控制法，记录第一次扫描路径中模型表面的形状急剧变化处，如直壁、边缘、折角等的位置。在以后的扫描路径中，遇到这些位置，仿形速度提前降低，进而避免仿形仪压偏量的大幅度波动，提高仿形加工稳定性和精度。该控制方法针对的模型有一定局限性，比较适合图3中的在某方向截面有类似性的模型，但其程序实现较为简单，并且实际中的模型也多为此种情况。

当然，也可以边仿形边记录模型表面的特殊位置，即把新的特殊位置按一定格式(该格式应与仿形方式相对应，以便于查找)插入到记录点的序列中去，并且始终检查本采样周期记录点处压偏量的变化情况，当其实时值与预定压偏量的差值小于某设定值时，便认为该记录点处的模型表面情况已平缓，进而把该记录点剔除。该过程要占用相当的CPU时间，由于该控制模块嵌在伺服控制模块中，为中断执行方式，所以会对控制过程产生一定影响，比如数据采集的速度。程序实现也较复杂。

在此，仍以XOZ平面扫描、Y方向周期进给仿形方式为例。记录采用偏差控制，仅记录第一次仿形路径上的特殊位置。在仿形过程中，当实际仿形压偏量Dact与预期压偏量Ddes的偏差|Dact-Ddes|≥Dlim(其中Dlim是预定的偏差量)，则记录该位置点。为了避免记录点记录得过密，而占用过多内存，且在实际应用上不具意义，通过实验人为设定一个最大记录距离，当本采样点与前一记录点的距离小于该最大距离时，该点不作为被记录点。利用链表结构有利于节省内存，且便于记录和查找，可节省时间。记录点用以下Learn表示

structLearn｛

floatX;∥记录点的位置

intDir;∥减速的方向

structlearn*next;

｝;

该控制方法的程序实现见图5、图6。其中Fdir为仿形方向，Flg为减速标志，Xact为实时的仿形头位置。

3实验

对这两种控制方法进行实验，仍采用图1、2中的模型截面进行仿形，理想仿形速度为2000mm/min，低速度为1000mm/min。在“软减速电位线法”中，两条软电位线对应于截面的节点分别在X，Y=10mm和X，Y=75mm处，控制范围为20mm，仿形过程中记录实时压偏量变化情况，得到图7的压偏量与位置关系图。通过分析可以得出，在0～10mm、30～75mm及最终路径上，虽采用较高速度，但由于模型型面变化较为平缓，压偏量波动较小。在10～30mm、75～95mm型面变化较为剧烈的特殊位置上，由于采用了低速度，压偏量波动情况明显好于图2中的情况。在“自记录控制法”中，预定的偏差量为50μm，记录压偏量波动情况，会得到同图7极为类似的图形，在此不再赘述。

4结束语

1）实验证明，利用“软减速电位线法”和“自记录控制法”可以较好地解决由于模型表面形状带来的仿形加工不稳定问题，提高了仿形加工精度，同时也提高了仿形加工的效率；

第9篇

关键词：温湿度独立控制新风高温冷源

1引言

从热舒适与健康出发，要求对室内温湿度进行全面控制。夏季人体舒适区为25ºC，相对湿度60%，此时露点温度为16.6ºC。空调排热排湿的任务可以看成是从25ºC环境中向外界抽取热量，在16.6ºC的露点温度的环境下向外界抽取水分。目前空调方式的排热排湿都是通过空气冷却器对空气进行冷却和冷凝除湿，再将冷却干燥的空气送入室内，实现排热排湿的目的。现有的热湿联合处理的空调方式存在如下问题。

（1）热湿联合处理的能源浪费。由于采用冷凝除湿方法排除室内余湿，冷源的温度需要低于室内空气的露点温度，考虑传热温差与介质输送温差，实现16.6ºC的露点温度需要约7ºC的冷源温度，这是现有空调系统采用5~7ºC的冷冻水、房间空调器中直接蒸发器的冷媒蒸发温度也多在5ºC的原因。在空调系统中，占总负荷一半以上的显热负荷部分，本可以采用高温冷源排走的热量却与除湿一起共用5~7ºC的低温冷源进行处理，造成能量利用品位上的浪费。而且，经过冷凝除湿后的空气虽然湿度（含湿量）满足要求，但温度过低，有时还需要再热，造成了能源的进一步浪费与损失。

（2）难以适应热湿比的变化。通过冷凝方式对空气进行冷却和除湿，其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化，而建筑物实际需要的热湿比却在较大的范围内变化。一般是牺牲对湿度的控制，通过仅满足室内温度的要求来妥协，造成室内相对湿度过高或过低的现象。过高的结果是不舒适，进而降低室温设定值，通过降低室温来改善热舒适，造成能耗不必要的增加；相对湿度过低也将导致由于与室外的焓差增加使处理室外新风的能耗增加。

（3）室内空气品质问题。大多数空调依靠空气通过冷表面对空气进行降温除湿，这就导致冷表面成为潮湿表面甚至产生积水，空调停机后这样的潮湿表面就成为霉菌繁殖的最好场所。空调系统繁殖和传播霉菌成为空调可能引起健康问题的主要原因。另外，目前我国大多数城市的主要污染物仍是可吸入颗粒物，因此有效过滤空调系统引入的室外空气是维持室内健康环境的重要问题。然而过滤器内必然是粉尘聚集处，如果再漂溅过一些冷凝水，则也成为各种微生物繁殖的最好场所。频繁清洗过滤器既不现实，也不是根本的解决方案。

（4）室内末端装置的问题。为排除足够的余热余湿同时又不使送风温度过低，就要求有较大的循环通风量。例如每平方米建筑面积如果有80W/m2显热需要排除，房间设定温度为25ºC，当送风温度为15ºC时，所要求循环风量为24m3/hr/m2，这就往往造成室内很大的空气流动，使居住者产生不适的吹风感。为减少这种吹风感，就要通过改进送风口的位置和形式来改善室内气流组织。这往往要在室内布置风道，从而降低室内净高或加大楼层间距。很大的通风量还极容易引起空气噪声，并且很难有效消除。在冬季，为了避免吹风感，即使安装了空调系统，也往往不使用热风，而通过另外的暖气系统通过采暖散热器供热。这样就导致室内重复安装两套环境控制系统，分别供冬夏使用。

（5）输配能耗的问题。为了完成室内环境控制的任务就需要有输配系统，带走余热、余湿、CO2、气味等。在中央空调系统中，风机、水泵消耗了40~70%的整个空调系统的电耗。在常规中央空调系统中，多采用全空气系统的形式。所有的冷量全部用空气来传送，导致输配效率很低。

此外，随着能源问题的日益严重，以低品位热能作为夏季空调动力成为迫切需要。目前北方地区大量的热电联产集中供热系统在夏季由于无热负荷而无法运行，使得电力负荷出现高峰的夏季热电联产发电设施反而停机，或者按纯发电模式低效运行。如果可以利用这部分热量驱动空调，既省下空调电耗，又可使热电联产电厂正常运行，增加发电能力。这样即可减缓夏季供电压力，又提高能源利用率，是热电联产系统继续发展的关键。由于空调负荷在一天内变化显著，与热电联产电厂提供热能并不是很好匹配，如何实现有效的蓄能，以协调二者的矛盾也是热能使用当中存在的问题。

综上所述，空调的广泛需求、人居环境健康的需要和能源系统平衡的要求，对目前空调方式提出了挑战。新的空调应该具备的特点为：

加大室外新风量，能够通过有效的热回收方式，有效的降低由于新风量增加带来的能耗增大问题；

减少室内送风量，部分采用与采暖系统公用的末端方式；

取消潮湿表面，采用新的除湿途径；

不用空气过滤式过滤器，采用新的空气净化方式；

少用电能，以低品位热能为动力；

能够实现高体积利用率的高效蓄能；

从如上要求出发，目前普遍认为温湿度独立控制系统可能是一个有效的解决途径。

2温湿度独立控制空调系统

空调系统承担着排除室内余热、余湿、CO2与异味的任务。研究表明：排除室内余热与排除CO2、异味所需要的新风量与变化趋势一致，即可以通过新风同时满足排余湿、CO2与异味的要求，而排除室内余热的任务则通过其他的系统（独立的温度控制方式）实现。由于无需承担除湿的任务，因而可用较高温度的冷源即可实现排除余热的控制任务。对照前言中现有空调系统存在的问题，温湿度独立控制空调系统可能是一个有效的解决途径。温湿度独立控制空调系统中，采用温度与湿度两套独立的空调控制系统，分别控制、调节室内的温度与湿度，从而避免了常规空调系统中热湿联合处理所带来的损失。由于温度、湿度采用独立的控制系统，可以满足不同房间热湿比不断变化的要求，克服了常规空调系统中难以同时满足温、湿度参数的要求，避免了室内湿度过高（或过低）的现象。

温湿度独立控制空调系统的基本组成为：处理显热的系统与处理潜热的系统，两个系统独立调节分别控制室内的温度与湿度，参见图1。处理显热的系统包括：高温冷源、余热消除末端装置，采用水作为输送媒介。由于除湿的任务由处理潜热的系统承担，因而显热系统的冷水供水温度不再是常规冷凝除湿空调系统中的7ºC，而是提高到18ºC左右，从而为天然冷源的使用提供了条件，即使采用机械制冷方式，制冷机的性能系数也有大幅度的提高。余热消除末端装置可以采用辐射板、干式风机盘管等多种形式，由于供水的温度高于室内空气的露点温度，因而不存在结露的危险。处理潜热的系统，同时承担去除室内CO2、异味，以保证室内空气质量的任务。此系统由新风处理机组、送风末端装置组成，采用新风作为能量输送的媒介。在处理潜热的系统中，由于不需要处理温度，因而湿度的处理可能有新的节能高效方法。

图1温湿度独立控制空调系统

在温湿度独立控制空调系统中，采用新风承担排除室内余湿、CO2、室内异味，保证室内空气质量的任务。一般来说，这些排湿，排有害气体的负荷仅随室内人员数量而变化，因此可采用变风量方式，根据室内空气的湿度或CO2浓度调节风量。由于仅是为了满足新风和湿度的要求，如果人均风量40m3/hr，每人5平方米面积，则换气次数只在2~3次/hr，远小于变风量系统的风量。这部分空气可通过置换送风的方式从下侧或地面送出，也可采用个性化送风方式直接将新风送入人体活动区，参见图2。

图2个性化送风

而室内的显热则通过另外的系统来排除（或补充）。由于这时只需要排除显热，就可以用较高温度的冷源通过辐射、对流等多种方式实现。当室内设定温度为25℃时，采用屋顶或垂直表面辐射方式，即使平均冷水温度为20℃，每平米辐射表面仍可排除显热40W/m2，已基本可满足多数类型建筑排除围护结构和室内设备发热量的要求。由于水温一直高于室内露点温度，因此不存在结露的危险和排凝水的要求。此外，还可以采用干式风机盘管通入高温冷水排除显热。由于不存在凝水问题，干式风机盘管可采用完全不同的结构和安装方式，参见图3。这可使风机盘管成本和安装费大幅度降低，并且不再占用吊顶空间。这种末端方式在冬季可完全不改变新风送风参数，仍由其承担室内湿度和CO2的控制。辐射板或干式风机盘管则通入热水，变供冷为供热，继续维持室温。与变风量系统相比，这种系统实现了室内温度和湿度的分别控制。尤其实现了新风量随人员数量同步增减。从而避免了变风量系统冬季人员增加，热负荷降低，新风量也随之降低的问题。与目前的风机盘管加新风方式比较，免去了凝水盘和凝水排除系统。彻底消除了实际工程中经常出现问题的这一隐患。同时由于不再存在潮湿表面，根除了滋生霉菌的温床，可有效改善室内空气品质。由于室内相对湿度可一直维持在60%以下，较高的室温（26℃）就可以达到热舒适要求。这就避免了由于相对湿度太高，只得把室温降低（甚至到20℃），以维持舒适要求的问题。既降低了运行能耗，还减少了由于室内外温差过大造成的热冲击对健康的危害。

3新风处理方式

温湿度独立控制空调系统中，需要新风处理机组提供干燥的室外新风，以满足排湿、排CO2、排味和提供新鲜空气的需求。前言已阐述了现有的低温露点除湿的热湿联合处理方式所带来的问题，如何采用其他的处理方式排除室内的余湿，如何处理出非露点的送风参数，如何实现对新风有效的湿度控制是新风处理机组所面临的关键问题。

图4转轮除湿方式

采用转轮除湿方式，是一种可能的解决途径，参见图4。用硅胶、分子筛等吸湿材料附着于轻质骨料制作的转轮表面。待除湿的空气通过转轮的一部分表面，空气中的部分水分被吸附于表面吸湿材料，实现除湿。吸了水的转轮部分旋转到另一侧与加热的再生空气接触，放出水分，使表面吸湿材料再生，再进行下一个循环。吸湿过程接近等焓过程，减湿加热后的空气可进一步通过高温冷源（18℃）冷却降温，从而实现温度与湿度的独立控制。但转轮除湿的运行能耗难以与冷凝除湿方式抗衡。从热能利用效率看，图4所示的转轮除湿机除掉的潜热量与耗热量之比一般难以超过0.6，同时高温冷源还要提供1.1~1.2倍于空气除热总量的冷量。这样就无法与采用低温热源（约90℃）、COP可达0.7，冷却温度可达30℃的吸收制冷机相比。即使采用多级热回收方式，热能利用效率仍难以提高到与吸收制冷机抗衡。此外，还有转轮的除湿空气与再生空气间的渗透问题，这似乎是很难解决的工艺问题。转轮除湿机热能利用效率低的实质是除湿与再生这两个过程都是等焓过程而非等温过程，转轮表面与空气间的湿度差和温度差都很不均匀，造成很大的不可逆损失，这可能是由转轮结构本身决定的很难克服的缺陷。

再一种除湿方式是空气直接与具有吸湿的盐溶液接触（如溴化锂溶液、氯化锂溶液等），空气中的水蒸气被盐溶液吸收，从而实现空气的除湿，吸湿后的盐溶液需要浓缩再生才能重新使用。因此，溶液式除湿与转轮式除湿机理相同，仅由吸湿溶液代替了固体转轮。由于可以改变溶液的浓度、温度和气液比，因此与转轮相比，这一方式还可实现对空气的加热、加湿、降温、除湿等各种处理过程。改善吸湿式空气处理方式的关键就是变等焓过程为等温过程，吸收或补充空气与吸湿介质间传质产生的相变潜热，从而减少这一过程的不可逆损失。由于转轮是运动部件，很难在转轮内部接入能够吸收热量或提供热量的换热装置，这种方法实现起来在工艺上有很大困难。采用溶液吸湿，可以使空气溶液接触表面同时作为换热表面，在表面的另一侧接入冷水或热水，实现吸收或补充相变热的目的，从而实现接近等温的吸湿和再生过程；还可以采用带有中间换热器的溶液空气热湿交换单元，参见图5。由溶液泵作为动力使溶液循环喷洒在塔板上与空气进行湿交换，同时溶液的循环回路中还串联一个中间换热器，吸收湿交换过程中产生的热量或冷量。通过控制调节中间换热器另一侧的水温水量，就可使空气在接近等温状态下减湿或加湿。溶液和水之间是交叉流，不可能实现真正的逆流，但如果单元内溶液的循环量足够大，空气通过这样一个单元的湿度变化量又较小时，其不可逆损失可大大减少。

图5热湿交换单元模块图6自带热泵的溶液热回收型新风机组

可以将图5所示的多个单元模块构建各种不同的空气处理流程，图6为热泵驱动的溶液热回收型新风机[1]，热泵的制冷量用于降低除湿溶液的温度从而提高其除湿性能，热泵的排热量用于溶液的浓缩再生。图7给出了一种以热源作为驱动能源的溶液除湿新风处理系统[2]，由再生器统一制备的浓溶液送入各个新风机组中，利用溶液的吸湿性能实现新风的处理处理过程。溶液的蓄能密度很大（高于冰蓄冷），从而降低了对于持续热源的需求，除湿与再生可以分别运行。由于在除湿过程中，采用室内排风蒸发冷却等冷却手段，可以降低对溶液浓度的要求，因此可以采用低品位的热能作为驱动能源，如城市热网的热水、热泵冷凝器的排热、热电联产系统的排热等等。溶液具有杀菌、除尘作用，可以起到净化空气的作用。除了消除冷凝表面，避免霉菌滋生外，采用溶液式空气处理方式还可以有效解决空气中可吸入颗粒物的消除[3]。使用溶液式空气处理方式，粉尘颗粒却可以被有效地带入溶液中。通过合理的设计溶液与空气接触的塔板形式，就可在获得优良的传热传质效果的同时获得好的除尘效果。溶液中的灰尘可通过溶液过滤器捕捉收集，更换和清洗溶液过滤器远比更换和清洗空气过滤器容易。对于大颗粒粉尘，进入溶液式空气处理器后会导致堵塞，因此应在入口安装粗效过滤器进行捕捉收集。这一般比较容易并不易造成对空气的二次污染。

a.溶液热回收新风机b.再生器

图7热水再生的溶液除湿新风处理系统

4高温冷源的制备

由于潜热由单独的新风处理系统承担，因而在温度控制（余热去除）系统中，不再采用7ºC的冷水同时满足降温与除湿的要求，而是采用约18ºC的冷水即可满足降温要求。此温度要求的冷水为很多天然冷源的使用提供了条件，如深井水、通过土壤源换热器获取冷水等，深井回灌与土壤源换热器的冷水出水温度与使用地的年平均温度密切相关，我国很多地区可以直接利用该方式提供18ºC冷水。在某些干燥地区（如新疆等）通过直接蒸发或间接蒸发的方法获取18ºC冷水。

即使采用机械制冷方式，由于要求的压缩比很小，根据制冷卡诺循环可以得到，制冷机的理想COP将有大幅度提高。如果将蒸发温度从常规冷水机组的2~3ºC提高到14~16ºC，当冷凝温度恒为40ºC时，卡诺制冷机的COP将从7.2~7.5提高到11.0~12.0。对于现有的压缩式制冷机、吸收式制冷机，怎样改进其结构形式，使其在小压缩比时能获得较高的效率，则是对制冷机制造者提出的新课题。图8是三菱重工（MHI）微型离心式高温冷水机组[4]的工作原理，采用“双级压缩＋经济器”的制冷循环形式和传热性能优异的高效传热管，优化设计离心式压缩机叶轮和轴承，不仅突破了离心式冷水机组难以小型化的误区，而且还具有非常高的性能系数COP。图9示出了利用该微型离心式冷水机组制备高温冷水时的性能计算值。从图中可以看出：当冷冻水进、出水温度为21/18ºC、冷却水进、出水温度为37/32ºC时，其COP=7.1，在部分负荷条件下或冷却水温度降低时，其性能则更为优越。

图8微型离心式高温冷水机组图918ºC高温冷水机组的性能曲线

5温湿度独立控制系统工程案例

采用溶液式空调系统去除潜热负荷的温湿度独立控制空调系统安装在北京某办公楼[2]，如图10(a)所示。该工程2003年3月开始施工，至10月工程竣工。建筑面积约2000m2，共5层，建筑高度18.6m。该示范工程的温湿度独立控制空调系统由溶液除湿/再生系统、电压缩制冷机及城市热网组成，参见图10(b)。溶液系统处理新风，承担新风负荷和室内潜热负荷，夏季电压缩制冷机制备的18ºC冷冻水承担室内显热负荷，城市热网的热水夏季供给溶液系统用于溶液的浓缩再生，冬季供给室内采暖。空调系统的全年运行测试结果表明：该系统可提供健康、舒适的室内环境；夏季，溶液系统的综合能效比可达1.5，再生效率0.85；冬季，溶液式新风机的全热回收效率约为50%。在现有的电价和热价水平下，该温、湿度独立控制空调系统的运行费仅为常规电压缩制冷空调系统的60~70%，具有很好的节能潜力与应用前景。同时，溶液式空调系统可采用低温热源驱动，为低品位热源的利用提供了有效途径，对降低空调电耗，改善城市能源供需结构，解决楼宇热电联产系统的负荷匹配问题都可起到重要作用。

a.建筑照片b.温湿度独立控制空调系统原理

图10示范工程概况

在清华大学超低能耗示范建筑[5]中，采用热电联产废热驱动的溶液除湿系统处理新风承担建筑的潜热负荷，处理后的干燥新风通过置换通风方式与个性化送风方式送入室内；采用电动制冷机制备18ºC冷水去除建筑的显热负荷，冷水送入室内辐射板与干式风机盘管中。此外，这种系统还在上海建研院的节能示范楼[6]中试运行。新疆某办公楼、南京某住宅小区的空调也是温湿度控制的空调形式。更多的试点工程的不断尝试，将为我国的建筑环境控制探索出一条新的更完美的解决方式。

6结论

本文分析了现有热湿联合处理方式的空调系统存在的问题，继而提出热湿分开、独立处理的空调运行策略：采用新风去除室内的余湿、承担室内空气质量的任务，采用高温冷源去除室内的余热。分析了温湿度独立控制空调方式对室内末端装置、制备高温冷源的要求与影响，并重点介绍了基于溶液除湿的新风处理机组，给出了温湿度独立控制系统的应用实践工程。与目前普遍使用的风机盘管加新风方式或全空气方式相比，基于溶液除湿方式的温湿度独立控制系统的特点可总结如下：

适应室内热湿比的变化。温湿度独立控制系统分别控制房间的温度和湿度，能够满足建筑热湿比随时间与使用情况的变化，全面控制室内环境。并根据室内人员数量调节新风量，因此可获得更好的室内环境控制效果和空气质量。

末端方式不同。可采用辐射式末端或者干式风机盘管吸收或提供显热，采用置换通风等方式送出干燥的新风去除显热，冬夏共用同样的末端装置。

不再需要低温冷冻水。整个系统只需要18℃的冷水，这可通过多种低成本的和节能的方式提供，降低了运行能耗。

采用溶液除湿方式处理新风，可有效的控制室内湿度。溶液采用低温热量（60℃）驱动。使利用城市热网夏季供应热量驱动空调，也可使制冷用热泵的热端排热得到应用。同时，浓溶液还可以高密度蓄存，从而使热量的使用与空调的使用不必同时发生。这对降低空调电耗，改善城市能源供需结构，解决热电联产系统的负荷匹配问题都可起到重要作用。

采用溶液吸湿完成空气除湿。无论在新风处理机还是风机盘管处，都不存在凝水，根除了霉菌，军团菌等病菌的滋生条件，溶液本身具有杀菌除尘作用，增强了系统健康安全性。采用溶液与空气直接接触，由溶液捕捉空气中的可吸入颗粒物，再通过溶液过滤器去除，避免了中效过滤器清洗，更换的一系列问题。

参考文献

1.刘晓华,李震,江亿.溶液全热回收装置与热泵系统结合的新风机组.暖通空调,2004,34(11):98-102

2.陈晓阳.溶液式空调系统的应用研究,硕士学位论文,清华大学,2005

3.张伟荣,曲凯阳,刘晓华,常晓敏.溶液除湿方式对室内空气品质的影响的初步研究.暖通空调,2004,34(11):114-117

4.MitsubishiHeavyIndustries,LTD.Highefficientchiller"MicroTurbo"isthebestsuitedforbuildingenergyefficiency,TheFirstBuildingenergyefficiencyForuminTsinghuaUniversity.Mar22-25,2005,TsinghuaUniversity,Beijing,China