PLC和變頻器應(yīng)用于中央空調(diào)節(jié)能改造中的影響探究

文/黃小華，廣東美芝制冷設(shè)備有限公司

隨著十九大的召開，關(guān)于資源短缺問題又一次被提出來，隨著人們生活水平的提高，對于中央空調(diào)的使用逐漸增多，但是關(guān)于中央空調(diào)對電能的浪費(fèi)這一情況，關(guān)于這一點(diǎn)必須加以抑制，否則無疑是對資源的一種極大浪費(fèi)，本文將針對PLC和變頻器在中央空調(diào)中的使用為切入點(diǎn)，談一下通過PLC和變頻器在中央空調(diào)中的應(yīng)用對電能利用率的積極影響。

1 PLC和變頻器在中央空調(diào)節(jié)能改造中的可行性研究

為了可以對中央空調(diào)的實(shí)際使用情況有所了解，文本將對某商業(yè)大廈進(jìn)行研究，通過研究了解其中央空調(diào)在實(shí)際生活中的電能損耗。首先選擇的大廈是高層建筑，首先需要對大廈內(nèi)的空間進(jìn)行測量大體估算出其能容納的人數(shù)，在這個(gè)基礎(chǔ)上選擇中央空調(diào)。為了能夠滿足人們對于溫度的需求，現(xiàn)在對中央空調(diào)進(jìn)行選擇，這個(gè)大廈使用的空調(diào)是一次泵系統(tǒng)，除此之外還有三臺冷水泵以及單臺冷凍水泵組成，工作的模式選擇是將冷凍泵以及冷卻水泵聯(lián)合使用，這種做法也是目前比較流行的做法。中央空調(diào)的啟動(dòng)方式是自耦變壓器啟動(dòng)，另外需要對整個(gè)工作系統(tǒng)的功率有所了解，每個(gè)空調(diào)的功率會(huì)隨著其內(nèi)部設(shè)備的構(gòu)造有所不同，本文介紹的功率為85KW的電機(jī)，除此之外冷凍泵只要開啟之后可以全年工作，即便不休息也不會(huì)對其功能產(chǎn)生太大的影響，另外這個(gè)中央空調(diào)對水的控制是維持在2～2.5℃，該空調(diào)可以通過對幾點(diǎn)接觸器的控制對空調(diào)進(jìn)行全面掌控。為了可以滿足實(shí)際的工作需求，在設(shè)計(jì)空調(diào)的時(shí)候是按照實(shí)際生活中最大電壓符合進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這樣做能在很大程度上保證即便是在夏天對于用電量使用的高峰期依然不會(huì)影響用戶對空調(diào)的使用，本空調(diào)在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到了目前空調(diào)在使用中電量浪費(fèi)的情況，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)空調(diào)結(jié)構(gòu)，利用PLC和變頻器對空調(diào)進(jìn)行改造處理，空調(diào)對溫度的調(diào)節(jié)主要是對冷凍水泵以及冷卻水泵之間的使用，而PLC和變頻器對中央空調(diào)的改造作業(yè)其實(shí)就是作用冷凍水泵以及冷卻水泵上，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)電氣系統(tǒng)的循環(huán)運(yùn)作原理進(jìn)行設(shè)計(jì)從而使空調(diào)在工作的時(shí)候能夠滿足電壓的承受值，滿足安全用電標(biāo)準(zhǔn)。

2 變流量溫差和壓差的控制

在進(jìn)行中央空調(diào)設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要結(jié)合實(shí)際情況對冷凍水變流量進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要注意水壓差控制方法以及冷凍水溫差控制方法，在設(shè)計(jì)中需要根據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)計(jì)，通過改造使一次泵系統(tǒng)的使用性能得到極大的提高，除此之外也明顯的降低了工作的難度，對空調(diào)進(jìn)行改造的時(shí)候需要參考符合的變化，從而確定供回水的溫度以及其所存在的差值，從而才能根據(jù)冷凍水泵的轉(zhuǎn)速以及在工作中的流量大小對其存在的溫差進(jìn)行控制，這樣就能使一次泵系統(tǒng)處于一種封閉的循環(huán)之中，在很大程度上加強(qiáng)了空調(diào)的工作使用效率。為了可以在工作中及時(shí)對溫差進(jìn)行調(diào)整可以在工作中設(shè)計(jì)一款溫度傳感器，通過對溫差的顯示，就能對其進(jìn)行調(diào)控，通過PLC能夠及時(shí)看出系統(tǒng)中回水以及出水的溫度，并在后期對其進(jìn)行計(jì)算就能對系統(tǒng)的溫差進(jìn)行調(diào)整。在實(shí)際的工作中如果出現(xiàn)了實(shí)際的溫度大于設(shè)定溫度的時(shí)候就會(huì)因?yàn)槭覂?nèi)的溫度使空調(diào)內(nèi)的冷凍泵開始工作，在冷凍泵的帶動(dòng)下，冷凍水循環(huán)開始啟動(dòng)并逐漸加快速度，其對溫差的控制與冷凍水定溫差控制原理不謀而合，其實(shí)工作的重點(diǎn)就是對水溫的控制。

3 中央空調(diào)節(jié)能改造具體設(shè)計(jì)

3.1 硬件設(shè)計(jì)方案

在設(shè)計(jì)中央空調(diào)的時(shí)候?yàn)榱丝梢蕴岣咂湓趯?shí)際生活中的使用效率所以使用了PLC和變頻器，對于空調(diào)的硬件組成成分就是觸摸屏、變頻器以及PLC控制系統(tǒng)，還可以用PLC控制系統(tǒng)加強(qiáng)系統(tǒng)對空調(diào)的控制，是改造工作中比較最重要的一部分，利用PLC系統(tǒng)對變頻接觸器進(jìn)行控制，為了加強(qiáng)對其的控制還可以在其中加入電器鎖裝置，這樣就能在很大程度上保證其正常工作，為了提高工作的效率，內(nèi)部安置了兩個(gè)PLC傳感器。

3.2 控制程序設(shè)計(jì)

PLC的相關(guān)計(jì)算系統(tǒng)出進(jìn)水溫差值。按照壓縮機(jī)的出水溫度和回水溫度差值監(jiān)控變頻器的頻率，進(jìn)而控制變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)整出水量，合理調(diào)整熱交換速度。溫度差表示室內(nèi)溫度較高，系統(tǒng)負(fù)荷較小，可以有效減少冷凍泵的轉(zhuǎn)速，降低冷凍水的循環(huán)流量和速度，經(jīng)過PLC和變頻器間的協(xié)同作用完成節(jié)能的目標(biāo)。冷卻水出水進(jìn)水溫差較大，表示壓縮機(jī)負(fù)荷較大，需要冷卻水帶走大量的熱量，增強(qiáng)冷卻泵的轉(zhuǎn)速，增加冷卻水的循環(huán)量，溫度差較小，表示壓縮機(jī)負(fù)荷較小

3.3 控制系統(tǒng)的輸入輸出分配情況

通過以上對中央空調(diào)改造的分析，可以了解到使用PLC和變頻器在空調(diào)之中的確可以在很大程度上幫助人們有效的控制住電能浪費(fèi)情況，另外在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要結(jié)合實(shí)際的使用面積進(jìn)行設(shè)計(jì)一般在選擇時(shí)會(huì)根據(jù)實(shí)際需求，選擇PLC裝置，在滿足功能的前提下可以購買功能相同但是價(jià)格便宜的設(shè)備，除此之外在整個(gè)設(shè)備中還需要有CPU模塊以及數(shù)字輸出模塊，脈沖輸入模塊才能拼裝出可以供我們使用的空調(diào)。

4 結(jié)語

隨著國家能源短缺被越來越多的人重視，為了可以解決這個(gè)問題，相關(guān)工作人員應(yīng)該結(jié)合實(shí)際的建筑情況對中央空調(diào)進(jìn)行改造改造工作，通本文的介紹相信大家對于PLC以及變頻器對中央空調(diào)的改造已經(jīng)有了一個(gè)大體的了解，通過目前得到的反饋上看，使用P LC和變頻器對空調(diào)進(jìn)行改造能在很大程度上控制能源浪費(fèi)，對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有很大的促進(jìn)作用。