電氣自動化在中央空調(diào)中的應(yīng)用研究

南華大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院 唐如龍

電氣自動化在中央空調(diào)中的應(yīng)用研究

南華大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院 唐如龍

如今中央空調(diào)在我國得以大力推廣使用，為了同時獲取安全、節(jié)能、生態(tài)環(huán)保等理想化的應(yīng)有效果，就必須預(yù)先探討論證如何科學(xué)合理化沿用電氣自動化技術(shù)，包括低壓配電過程管理和在線監(jiān)督控制等主要適應(yīng)性途徑等。在此類背景下，筆者決定針對當(dāng)前我國中央空調(diào)應(yīng)用期間遺留的各類問題，以及日后電氣自動化技術(shù)的合理貫穿應(yīng)用策略等內(nèi)容，加以有序論證解析，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作人員提供借鑒作用。

電氣自動化；中央空調(diào)；遺留問題；應(yīng)用策略

一、前言

中央空調(diào)之所以能夠在我國大范圍地應(yīng)用，主要原因就是其能夠快捷便利地幫助人們御寒和防暑。但是該類設(shè)備內(nèi)部機(jī)理極為繁瑣，如若缺乏自動化技術(shù)的支持，就難以貫徹運(yùn)行的安全、節(jié)能與環(huán)保目標(biāo)。而現(xiàn)階段電氣自動化技術(shù)在中央空調(diào)設(shè)備中的應(yīng)用形式繁多，包括PLC、模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等。至于目前我國中央空調(diào)應(yīng)用環(huán)節(jié)中頻繁出現(xiàn)的問題，以及日后電氣自動化技術(shù)在該類設(shè)備中可靠性的應(yīng)用要點(diǎn)等內(nèi)容，則主要如后續(xù)所闡述。

二、目前我國中央空調(diào)應(yīng)用過程中遺留的各類問題

（一）控制模式陳舊落后

如今我國各類樓宇之中都開始引入中央空調(diào)，但是始終過程中卻是漏洞百出，其中最富有代表性的則莫過于控制方式過于單一落后，根本不足以迎合當(dāng)前多元化的應(yīng)用需求之余，變通過程也略顯遲鈍，諸如這些問題如若不能及時加以遏制，勢必長期約束中央空調(diào)的正常運(yùn)行狀態(tài)。須知改進(jìn)中央空調(diào)控制模式，必然要獲取合理數(shù)量的物質(zhì)條件支持，但是客觀角度觀察認(rèn)證，我國許多區(qū)域經(jīng)濟(jì)和技術(shù)實(shí)力都有待提升，因此必然會選擇長期沿用遠(yuǎn)程操作甚至是手動控制方式。與此同時，仍需額外安排專業(yè)化的中央空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)和安全保護(hù)團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行長時期的監(jiān)督管理，所以還會造成一定數(shù)量的物力、財(cái)力、人力資源耗費(fèi)問題，引起許多不必要的經(jīng)濟(jì)開支與成本投入。

需要加以強(qiáng)調(diào)的是，中央空調(diào)持續(xù)開機(jī)達(dá)到一個小時過后，用戶才可以真正對其加以使用，此時該類設(shè)備負(fù)荷不是很大，如若盲目地選擇開制冷系統(tǒng)，便會引起更為嚴(yán)重的資源浪費(fèi)現(xiàn)象，這類供大于求的消極狀況，已然和我國能源保護(hù)理念產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖突現(xiàn)象；而當(dāng)空調(diào)維持在關(guān)閉狀態(tài)期間，則需要委派專業(yè)技術(shù)人員耗費(fèi)一定的精力進(jìn)行各類用戶停用狀態(tài)檢驗(yàn)認(rèn)證，確保無誤之后才可正式關(guān)閉空調(diào)，其間勢必會存在半小時以上的時間差，同步狀況下產(chǎn)生的資源和能源浪費(fèi)數(shù)量更加是難以清晰計(jì)數(shù)的，明顯是不利于我國社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)改革發(fā)展的。

（二）檢測效率嚴(yán)重低下

通常來講，針對中央空調(diào)設(shè)備進(jìn)行巡檢，需要保證每天至少進(jìn)行一次，嚴(yán)格狀況下則要保證以幾個小時為周期，安排專業(yè)人員進(jìn)入機(jī)房進(jìn)行檢查。如今中央空調(diào)檢測過程中涉及的主要內(nèi)容繁多，包括管路的水溫狀況、室內(nèi)外空間的天氣情況等，之后才可愈加精準(zhǔn)化地判定制冷系統(tǒng)能否順利迎合對應(yīng)的負(fù)荷與要求。不過此類巡檢模式換取的效率著實(shí)不高，關(guān)于人力資源浪費(fèi)問題難以根除，情況嚴(yán)重時還會引發(fā)水泵超負(fù)荷運(yùn)行等結(jié)果，最終令水泵深陷崩潰和失靈的風(fēng)險之中。由此可以斷定，如今我國面對中央空調(diào)沿用的傳統(tǒng)巡檢模式，已經(jīng)難以充分迎合上級提出的安全保護(hù)要求，唯獨(dú)經(jīng)過現(xiàn)代和自動化的電氣技術(shù)貫穿融入之后，才能夠針對過往中央空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)效率過低和電能耗費(fèi)數(shù)量過高等不良狀況，加以持續(xù)有效地改善。

三、中央空調(diào)智能化控制的主要技術(shù)要素

所謂智能化控制技術(shù)，實(shí)際上就是自動化技術(shù)經(jīng)過長期階段的適應(yīng)性改良發(fā)展之后，形成的更為高級的產(chǎn)物，其中貫穿融入了模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，以及信息與人工智能等多元化技術(shù)要素。面對愈加繁瑣的現(xiàn)代空調(diào)系統(tǒng)，有關(guān)傳統(tǒng)的控制技術(shù)想要進(jìn)行精確、可靠、有效性的控制，明顯是不現(xiàn)實(shí)的，這也是智能化控制技術(shù)得以衍生和推廣的主要原因。筆者在此主要針對模糊和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等技術(shù)要素進(jìn)行詳細(xì)地論證，具體細(xì)節(jié)表現(xiàn)為：

（一）模糊控制技術(shù)

依照字面理解，模糊控制實(shí)際上就是將模糊數(shù)學(xué)、人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多重學(xué)科技術(shù)進(jìn)行交互式融合之后，所衍生出的一類富有較強(qiáng)理論性的控制技術(shù)項(xiàng)目。這類技術(shù)和控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，包括模糊集合論、模糊邏輯推理規(guī)則、模糊語言變量等。而該類系統(tǒng)想要切實(shí)地得以運(yùn)行操作，就必須憑借計(jì)算機(jī)控制技術(shù)作為基礎(chǔ)性支持媒介，利用智能模糊語言作為核心控制器。歸結(jié)來講，這類操作系統(tǒng)本身保留較為顯著的智能和自學(xué)性特征，最為重要的是無須額外創(chuàng)建細(xì)致化的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，且能夠針對各類復(fù)雜性系統(tǒng)與工作過程加以適應(yīng)。截止至今，模糊控制技術(shù)已然在我國中央空調(diào)的定風(fēng)量、變風(fēng)量等空調(diào)系統(tǒng)之中全方位貫穿沿用，主要原因就是配合模糊控制技術(shù)進(jìn)行空調(diào)回風(fēng)溫度和濕度自動化調(diào)節(jié)，可以保證收獲極佳的節(jié)能績效。如借助溫度傳感器將現(xiàn)場實(shí)際測驗(yàn)得到的回風(fēng)溫度信號，傳輸?shù)郊扔械哪：Z言控制終端之中，經(jīng)過給定值細(xì)致化對比分析之后，結(jié)合對比結(jié)果進(jìn)行回水調(diào)節(jié)閥具體開度自動化調(diào)節(jié)，貫徹冷凍水流量合理化控制目標(biāo)之余，令整個室內(nèi)溫度維持在設(shè)定值之上。

需要額外加以強(qiáng)調(diào)的是，在該類自動化控制系統(tǒng)之中，有關(guān)新風(fēng)溫度的變化屬于一類極為強(qiáng)烈的干擾量，為了確保日后大幅度提升整個系統(tǒng)控制的精確性，可以考慮將新風(fēng)溫度傳感器的信號作為一類反饋信號融入到系統(tǒng)之中。至于利用模糊控制的回風(fēng)濕度自動化控制系統(tǒng)，其工作原理則基本和回風(fēng)溫度自動化控制系統(tǒng)沒有太大的差異。

（二）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)

客觀地講，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)控制等技術(shù)性理論融合，屬于智能化控制的另外一類分支。其具體的工作原理就是進(jìn)行人腦神經(jīng)系統(tǒng)的運(yùn)作模式模擬基礎(chǔ)上，利用大量簡易的處理手法進(jìn)行相互連接，進(jìn)一步衍生出一類健全形式的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。至于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)則可以細(xì)化出輸入、輸出、隱含等層次。在中央空調(diào)的控制系統(tǒng)之中，沿用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳統(tǒng)的控制器或是辨識器替換，就形成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。這類控制模式對于一些難以確認(rèn)的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，有著十分理想化的控制作用，能夠令整個系統(tǒng)獲取更高的穩(wěn)定和動靜態(tài)性能；再有就是其能夠很好地適應(yīng)各類環(huán)境變化。在這諸多優(yōu)質(zhì)化性能條件支持作用下，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)開始在中央空調(diào)控制系統(tǒng)之中進(jìn)行更加多元化地調(diào)試應(yīng)用。

三、日后電氣自動化技術(shù)科學(xué)妥善地在中央空調(diào)中貫穿應(yīng)用的策略

（一）進(jìn)行傳統(tǒng)電路和管道自動化改造

中央空調(diào)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，始終離不開電路改造。為了確保日后能夠更加精準(zhǔn)化、節(jié)能化、安全化地控制內(nèi)部水泵，除了針對停止、手動、自動這三類檔位，設(shè)置對應(yīng)的啟動和停止按鈕，以及故障指示燈之外，還要求在中央空調(diào)內(nèi)部的變頻和工頻系統(tǒng)程序之中，開發(fā)雙重互鎖功能。相比之下，配合自動化技術(shù)進(jìn)行供水管道改造，核心動機(jī)指標(biāo)則在于迎合水泵主機(jī)之間的同步運(yùn)轉(zhuǎn)需求基礎(chǔ)上，細(xì)致化地監(jiān)察和記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，因此，有關(guān)供水管道的改造，實(shí)質(zhì)上就是在冷凍水和冷卻水之間加入電動蝶閥的行為流程。如若現(xiàn)實(shí)條件允許，還可以考慮配合自動化技術(shù)精確化演算出冷水的總量，這便要求技術(shù)人員在冷凍水和冷卻水的主體管道上額外裝設(shè)溫度傳感器，進(jìn)一步為后續(xù)整個自動化監(jiān)測工作高效率開展，提供保障。

（二）融入智能化操作軟件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

智能化操作可以說是電氣自動化的主要表現(xiàn)結(jié)果，因此，在日后開展中央空調(diào)創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動期間，相關(guān)工作人員有必要將智能化操作軟件貫穿應(yīng)用其中。一般狀況下，面對部分已然修建完畢的樓宇，其基礎(chǔ)設(shè)施的整改難度十分之大，因此，只考慮利用溫度傳感器等設(shè)備加以調(diào)試，進(jìn)一步迎合中央空調(diào)整體的節(jié)能和智能化運(yùn)轉(zhuǎn)要求。如中央空調(diào)冷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)和操作過程中，最能夠體現(xiàn)智能化特性的結(jié)構(gòu)單元便是PLC，其核心存在意義，便是針對冷量數(shù)據(jù)加以精確化演算之后，及時地向監(jiān)控程序之中傳遞和反饋處理，就是說利用最終演算結(jié)果生成完善化的分析表格并快速獲取必要的參數(shù)。如此一來，就會令中央空調(diào)的冷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)得更為科學(xué)和智能化，更為關(guān)鍵的是保證了日后冷源系統(tǒng)運(yùn)行的良好狀態(tài)。

四、結(jié)語

綜上所述，將電氣自動化技術(shù)貫穿沿用到中央空調(diào)之中，包括多重適應(yīng)途徑，如PLC控制技術(shù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等。其中PLC控制方式則更加有助于推動中央空調(diào)系統(tǒng)的智能精美以及人性便利化發(fā)展進(jìn)程之余，及時強(qiáng)化中央空調(diào)系統(tǒng)的安全和節(jié)能減排能效，并增加其具體的使用壽命，值得日后有關(guān)工作人員予以大力推廣沿用。長此以往，為我國民眾日常生活提供更多的便利性服務(wù)，同時避免各類資源浪費(fèi)等消極問題的重復(fù)性衍生。

[1]賀兵．論電氣自動化在中央空調(diào)中的應(yīng)用[J]．黑龍江科技信息,2013,29(27)：113-120．

[2]李超兵．電氣自動化在中央空調(diào)中的實(shí)踐應(yīng)用[J]．科技創(chuàng)業(yè)家,2013,28(20)：133-145．

[3]張林祖．電氣自動化在中央空調(diào)中的應(yīng)用[J]．科技創(chuàng)業(yè)家,2013, 11(03)：77-84．

唐如龍（1979—），男，湖南衡陽人，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：電子技術(shù)理論與工程實(shí)踐教育研究。