電氣自動(dòng)化在中央空調(diào)中的應(yīng)用研究

摘 要：首先對當(dāng)前中央空調(diào)應(yīng)用過程中存在的問題進(jìn)行了分析，隨后闡述了電氣自動(dòng)化在中央空調(diào)中的應(yīng)用目的及作用，最后著重研究了電氣自動(dòng)化技術(shù)在中央空調(diào)中的相關(guān)應(yīng)用，以期為相關(guān)企業(yè)中央空調(diào)的電氣自動(dòng)化應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;中央空調(diào);節(jié)能環(huán)保

0 引言

隨著中央空調(diào)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，其在帶給人們舒適生活的同時(shí)引發(fā)了諸多問題，其中以電能消耗高、冷源利用率低為主。因此，相關(guān)企業(yè)要加大技術(shù)創(chuàng)新力度，將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到中央空調(diào)系統(tǒng)中，以保證中央空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 當(dāng)前中央空調(diào)應(yīng)用過程中存在的問題

1.1? ? 檢測效率低下

一般來說，中央空調(diào)設(shè)備需要由專人負(fù)責(zé)，定期進(jìn)行檢查，每天至少檢查一次，對于一些使用密度高的場所，則要求每隔幾小時(shí)進(jìn)行一次檢查。目前中央空調(diào)的檢測內(nèi)容主要是對主供水管道的供水溫度以及室外環(huán)境進(jìn)行簡單檢測，根據(jù)檢測結(jié)果對制冷機(jī)組是否滿足末端負(fù)荷壓力要求進(jìn)行評估，但是這種檢測方式難以保證中央空調(diào)的檢測精度，并且檢測效率低。除此之外，在日常檢測過程中，中央空調(diào)存在經(jīng)常性超負(fù)荷工作情況，導(dǎo)致水泵無法及時(shí)有效調(diào)整末端負(fù)荷，日常的中央空調(diào)使用效率會(huì)受到很大影響，最重要的是會(huì)加劇電力資源的消耗。

1.2? ? 控制模式落后

當(dāng)前階段中央空調(diào)的控制手段主要是遠(yuǎn)程控制，受到經(jīng)濟(jì)以及技術(shù)條件的影響，遠(yuǎn)程控制方法要求必須配備大量工作人員進(jìn)行全天候監(jiān)督和管理，一定程度上增加了企業(yè)的管理成本。除此之外，中央空調(diào)在啟動(dòng)一段時(shí)間后用戶才可以使用，在啟動(dòng)過程中需要啟動(dòng)制冷量非常大的主機(jī)，導(dǎo)致大量電力資源被浪費(fèi)，而中央空調(diào)停機(jī)前，工作人員需要確保所有的用戶停止使用后才可以關(guān)閉中央空調(diào)，這也會(huì)造成大量的電力資源浪費(fèi)，是一種不科學(xué)的控制方式。

2 電氣自動(dòng)化在中央空調(diào)中的應(yīng)用目的及作用

2.1? ? 電氣自動(dòng)化在中央空調(diào)中的應(yīng)用目的

隨著能源問題和環(huán)境問題日益突出，人們對環(huán)境保護(hù)和資源的有效利用給予了足夠重視，將電氣自動(dòng)化技術(shù)融入中央空調(diào)中主要出于以下幾方面考慮：（1）隨著節(jié)能環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展理念的不斷深入，為了構(gòu)建環(huán)境友好型社會(huì)，必須最大限度減少能源消耗，利用先進(jìn)技術(shù)節(jié)約電能，提高電能利用率。（2）將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到中央空調(diào)系統(tǒng)中，可以降低電能消耗量，這對于企業(yè)來說一方面可以大大降低中央空調(diào)的管理成本，另一方面可以不斷提升企業(yè)綜合競爭力，促進(jìn)企業(yè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

2.2? ? 電氣自動(dòng)化在中央空調(diào)中的作用

2.2.1? ? 降低電能損耗

中央空調(diào)具有突出的使用價(jià)值，但也存在電能消耗量大、破壞環(huán)境的問題，將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到中央空調(diào)系統(tǒng)中，可以有效降低電能損耗，同時(shí)可以強(qiáng)化中央空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化水平，符合綠色環(huán)保發(fā)展理念。

2.2.2? ? 強(qiáng)化系統(tǒng)檢測效率

將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到中央空調(diào)控制系統(tǒng)，可以在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)總體控制目的，電氣自動(dòng)化技術(shù)可以有效根據(jù)外界環(huán)境條件，對中央空調(diào)性能進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)在調(diào)節(jié)過程中可以充分掌握中央空調(diào)運(yùn)行情況，第一時(shí)間解決出現(xiàn)的運(yùn)行問題。

2.2.3? ? 提升控制水平

傳統(tǒng)的中央空調(diào)需要人為進(jìn)行控制，一定程度上難以保證中央空調(diào)的持續(xù)安全運(yùn)行，控制能力不足。而將電氣自動(dòng)化技術(shù)加入中央空調(diào)控制系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)集中化控制和自動(dòng)化控制，不但可以降低電能資源消耗量，還可以提升中央空調(diào)運(yùn)行效率和控制水平。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在中央空調(diào)中的應(yīng)用

3.1? ? 遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用

遠(yuǎn)程控技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控以及管理的一種技術(shù)，通過對電氣設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行及時(shí)有效監(jiān)控，可以解決運(yùn)行中的各種問題。除此之外，在中央空調(diào)系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)可以對運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化、智能化的分析和處理，遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可以及時(shí)輸送至計(jì)算機(jī)控制中樞，進(jìn)而對整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行有效控制。計(jì)算機(jī)中樞控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、UPS、上位機(jī)軟件以及數(shù)據(jù)庫等組成，基于網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)線實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場控制器的訪問，這種智能化遠(yuǎn)程控制方式是當(dāng)前中央空調(diào)自動(dòng)化監(jiān)控的主要方式，其發(fā)揮著重要作用。在遠(yuǎn)程控制過程中，需要對大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行共享和交互，所以還需要在中央空調(diào)控制系統(tǒng)中加入相應(yīng)的調(diào)節(jié)器，進(jìn)而對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效收集和整理，數(shù)據(jù)內(nèi)容通過遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)傳送后，對系統(tǒng)進(jìn)行整合，一旦中央空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，尋求故障解決方法，對于一些較為簡單的故障問題，計(jì)算機(jī)中樞系統(tǒng)可以直接解決，提高了中央空調(diào)的便捷性和可靠性。同時(shí)，中央空調(diào)遠(yuǎn)程監(jiān)控/BMS系統(tǒng)集電子通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)于一體，能夠遠(yuǎn)程對中央空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行采集、檢測和控制，對空調(diào)發(fā)生的故障及時(shí)報(bào)警。

3.2? ? PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用

PLC是中央空調(diào)應(yīng)用最為廣泛的控制系統(tǒng)，具有良好的穩(wěn)定性、智能性以及自動(dòng)調(diào)節(jié)的優(yōu)勢。PLC控制系統(tǒng)可以對中央空調(diào)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測分析，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況設(shè)定不同的運(yùn)行程序，有效加強(qiáng)了人機(jī)協(xié)調(diào)性和互動(dòng)性，對于檢測到的數(shù)據(jù)可以第一時(shí)間進(jìn)行處理，確保了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。比如，在中央空調(diào)送風(fēng)口、風(fēng)道以及風(fēng)速等控制設(shè)備中，PLC控制系統(tǒng)可以優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提升排風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行效率，一方面PLC可以對中央空調(diào)的溫度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，減少了送風(fēng)量的浪費(fèi)，另一方面PLC編程可以滿足客戶的個(gè)性化需求，對于日常的排班、串班等可以進(jìn)行有效控制，形成人性化調(diào)控，增加的監(jiān)測點(diǎn)和操控點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的快捷操作，極大地滿足了中央空調(diào)的應(yīng)用需求。

除了PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，管理技術(shù)在中央空調(diào)控制系統(tǒng)中也發(fā)揮著重要作用，將中央空調(diào)安置妥當(dāng)后，為了確保中央空調(diào)的持續(xù)穩(wěn)定工作，工作人員需要對設(shè)備進(jìn)行維修保養(yǎng)，電氣自動(dòng)化技術(shù)可以對中央空調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測，根據(jù)實(shí)際使用需求進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，充分保障了中央空調(diào)的長期穩(wěn)定運(yùn)行。圖1是PLC控制系統(tǒng)在中央空調(diào)控制系統(tǒng)的應(yīng)用概念圖。

3.3? ? 模糊控制技術(shù)

模糊控制技術(shù)是一種融合了人工智能、模糊數(shù)字以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型技術(shù)，將這種技術(shù)應(yīng)用于中央空調(diào)控制系統(tǒng)中，可以在電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的配合下，形成具有理論性的控制技術(shù)，主要包含模糊語音變量、模糊集合論等理論知識(shí)，中央空調(diào)系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，而模糊控制技術(shù)具備良好的智能性和學(xué)習(xí)性，可以對工作人員的指令進(jìn)行學(xué)習(xí)，不斷構(gòu)建完善的系統(tǒng)模型，模糊控制技術(shù)可以自動(dòng)解決中央空調(diào)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，保證中央空調(diào)溫度、濕度適宜。

3.4? ? 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的工作原理是基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)人腦神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行基礎(chǔ)指令的模擬，采用科學(xué)有效的方式與中央空調(diào)控制系統(tǒng)連接，構(gòu)建一個(gè)完整、復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要包括三層，即輸入層、輸出層和隱含層，通過這三層進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)輸入輸出控制，積極發(fā)揮辨識(shí)器和控制器的功能。

4 結(jié)語

綜上所述，電氣自動(dòng)化是中央空調(diào)設(shè)計(jì)的重要部分，相關(guān)企業(yè)要加大技術(shù)創(chuàng)新力度，積極發(fā)揮電氣自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢，進(jìn)而提升中央空調(diào)資源利用率，實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)的智能化、人性化操控。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 陳康.建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)及應(yīng)用實(shí)踐之研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017，14（24）：55-57.

收稿日期：2019-12-17

作者簡介：歐成建（1992—），男，廣西藤縣人，助理工程師，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。