淺談中央空調(diào)中電氣自動化技術(shù)

劉紅艷

【摘要】在中央空調(diào)中采用自動化技術(shù)可以實現(xiàn)對空調(diào)壓縮機運轉(zhuǎn)的控制，有助于減少電能消耗，對于推進我國節(jié)能減排目標(biāo)的實現(xiàn)具有重要意義。本文對實現(xiàn)二者之間技術(shù)的結(jié)合問題進行了探討。

【關(guān)鍵詞】電氣? 自動化? 節(jié)能降耗? 中央空調(diào)

引言：今年是我國大氣污染治理攻堅戰(zhàn)的關(guān)鍵一年，為了降低大氣污染，國家出臺了眾多措施來推動節(jié)能減排。其中空調(diào)作為能源使用大戶，必須要采取更多節(jié)能降耗新工藝、新技術(shù)應(yīng)用到了空調(diào)技術(shù)中。其中將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于中央空調(diào)領(lǐng)域，就是這一研究的重大突破。

一、電氣自動化的概述

電氣自動化在當(dāng)前中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中占據(jù)著不可小覷的重要地位，是現(xiàn)在高新技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域一股新鮮血液。放眼當(dāng)下，電氣自動化的發(fā)展前景越來越可觀，涉獵的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域范圍也愈來愈廣泛。電氣自動化從大方面承載著巨大的經(jīng)濟價值和社會價值，比如與國家經(jīng)濟科技有著密切關(guān)系的航空航天設(shè)備;而從較小的方面它又無處不存在于人們的日常生活，比如生活中所經(jīng)常用到的小型家用電器和部分電子設(shè)備。相信在未來的很長一段時間，電氣自動化技術(shù)還會對人類社會生活的發(fā)展起著更大的促進意義。

二、改造中央空調(diào)系統(tǒng)的意義

中央空調(diào)的耗電量是巨大的，據(jù)可靠數(shù)據(jù)證明，僅以高層建筑安裝的中央空調(diào)為例，其耗電量便可達到整棟樓宇用電量的40%～60%。而要扭轉(zhuǎn)這種浪費能源嚴(yán)重的現(xiàn)狀，改造中央空調(diào)的系統(tǒng)，無疑電氣自動化便是一條可行而重要的途徑。據(jù)分析，冷源系統(tǒng)是在中央空調(diào)中最耗電的部分，大的冷源系統(tǒng)的耗電量可以達到上千千瓦，冷源系統(tǒng)中的水泵設(shè)備則可以達到兩百千瓦，可知冷源系統(tǒng)耗電問題在整個空調(diào)系統(tǒng)耗電問題上的重要性。筆者就電氣自動化應(yīng)用于冷源系統(tǒng)為例，結(jié)合多年工作經(jīng)驗探討進行電氣自動化在空調(diào)中的應(yīng)用。目前多數(shù)采取簡易的遠(yuǎn)程啟動模式或者手動模式來達到控制中央空調(diào)系統(tǒng)的目的，但這種控制方法耗費大量人力物力，且電能浪費嚴(yán)重（中央空調(diào)每年耗電量中約有20%都是被浪費的），種種劣勢都說明其并不適用于中央空調(diào)系統(tǒng)，因此對中央空調(diào)進行節(jié)能改造有著巨大的意義。

三、電氣自動化改進中央空調(diào)的方法

在目前新建成的樓盤中，已經(jīng)實現(xiàn)了通過應(yīng)用眾多電氣自動化技術(shù)來改進空調(diào)節(jié)能的樓宇自控系統(tǒng)的全面安裝。因此，改造舊樓就成了電氣自動化改造工程的主要對象。對于中央空調(diào)的改造，工作人員需要迅速分析并抓到工作重點，針對中央空調(diào)耗能的主要部分來進行改進，最快改變中央空調(diào)系統(tǒng)的耗能問題。而經(jīng)過分析可知，冷源系統(tǒng)便是技術(shù)人員的主要改造對象，在整個工作流程中，技術(shù)人員從勘察現(xiàn)場、水管改造、電路改造和軟件設(shè)計方法四個方面來進行具體的自動化改造項目，最終形成一套能夠根據(jù)采集到的管道末端負(fù)荷變化情況來實現(xiàn)對水泵、水機、水塔的自動調(diào)節(jié)。只要詳細(xì)地對中央空調(diào)系統(tǒng)進行了改造之后，其自動化運行、智能化工作的目標(biāo)便可實現(xiàn)，進而達到節(jié)能環(huán)保的目的。

（一）現(xiàn)場勘察并進行數(shù)據(jù)記錄

作為整個修改方案的基礎(chǔ)，只有完美完成這項工作，才能保證接下來整個修改項目能夠正常進行。因此技術(shù)人員必須嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真對待這項工作，認(rèn)真進行勘察記錄。其中要記錄的數(shù)據(jù)有：建筑的基本參數(shù)（包括樓層的具體高度、空調(diào)設(shè)備的詳細(xì)位置、建筑的用途等）、中央空調(diào)主機參數(shù)（包括主句的品牌和型號、功率、制冷量等物理量）、水泵使用情況（包括電壓、額定功率、電流、流量、轉(zhuǎn)速等物理量）、末端的設(shè)置參數(shù)（包括運行時間等物理量）。

（二）改造供水管道

為了水泵主機間能夠?qū)崿F(xiàn)并行工作，滿足監(jiān)察記錄的需要，技術(shù)人員需要對供水管道進行一定改造，具體工作內(nèi)容是在冷凍水和冷卻水之間加上電動蝶閥，并且如果條件允許的話，可以考慮采用單獨的管道，以取得更為理想的效果。為了計量總管的冷水量，可以在冷凍冷卻水的主管道安裝上溫度傳感器。

（三）設(shè)計和改造電路

目前廣泛使用的水泵控制柜的基本構(gòu)造是：停止、自動和手動三檔，還包括本地啟停按鈕，運行、停止、故障指示燈，遠(yuǎn)程控制接線端子。而帶計算機的PLC智能控制柜不僅可以自動化地采集溫度、流量和設(shè)備信號，還能夠?qū)χ鳈C和變頻水泵節(jié)能控制。另外，為更加準(zhǔn)確而精細(xì)地實現(xiàn)自動化控制，不妨令變頻系統(tǒng)和工頻系統(tǒng)在程序和設(shè)備上達到雙重互鎖，效果將更為理想。

（四）智能控制軟件的設(shè)計

因為在成型的樓房當(dāng)中，其基礎(chǔ)設(shè)施無法進行較大改變，因此只能通過控制電柜、計算機、PLC、溫度傳感器和變頻器等設(shè)備，令中央空調(diào)自動調(diào)節(jié)冷源系統(tǒng)，使冷源系統(tǒng)處于最節(jié)能、最智能的運行模式。在冷源系統(tǒng)當(dāng)中，確保其智能運行的關(guān)鍵便是PLC。在實際的工作過程中，PLC負(fù)責(zé)的主要內(nèi)容是計算采集到的冷量數(shù)據(jù)，然后由監(jiān)控軟件對計算得到的數(shù)據(jù)進行處理和反應(yīng)，根據(jù)處理結(jié)果自動生成數(shù)據(jù)報表，結(jié)合已有數(shù)據(jù)自動生成運行最佳參數(shù)，以保證冷源系統(tǒng)工作良好。

四、結(jié)束語

當(dāng)前，中央空調(diào)的舒適性已經(jīng)讓越來越多的家庭選擇了它，但在滿足人們生活舒適性的同時，巨大的能源消耗也給當(dāng)前我國的節(jié)能減排政策帶來巨大挑戰(zhàn)，為了推進企業(yè)發(fā)展，許多空調(diào)企業(yè)已經(jīng)在空調(diào)系統(tǒng)中使用了自動化控制技術(shù)，增長了空調(diào)使用壽命，達到了節(jié)能降耗的目的，今后，隨著智能化技術(shù)的更加成熟，將會有越來越多的節(jié)能技術(shù)被應(yīng)用到空調(diào)技術(shù)中，從而實現(xiàn)中央空調(diào)更加經(jīng)濟的能源消耗。

參考文獻：

[1]徐銘軒，電氣自動化在商業(yè)建筑中央空調(diào)中節(jié)能的實現(xiàn)分析 [J].電子世界，2017.

[2]郭永吉.PLC在中央空調(diào)改造系統(tǒng)中的應(yīng)用，[J].電化，2011（9）.

[3]程花蕊，董生懷，徐玉黨.基于PLC的中央空調(diào)控制系統(tǒng)[J].周口師范學(xué)院學(xué)報，2014（05）.