【摘 要】中央空調(diào)為炎炎夏日里的人們送去涼爽，為嚴(yán)寒冬日里的人們送去溫暖，但目前大部分的中央空調(diào)都存在能耗高、效率低的問題，而在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略逐步得到重視與執(zhí)行的今天，不可避免地節(jié)能環(huán)保工作愈來愈受到人們的重視。在這種追求節(jié)能環(huán)保的呼聲下，加之現(xiàn)代科技尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展，給電氣自動(dòng)化帶來了發(fā)展的機(jī)遇并得以應(yīng)用到中央空調(diào)中，對(duì)于中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)保節(jié)能方面的改造起到了良好的效果。電氣自動(dòng)化在中央空調(diào)中的應(yīng)用是一門必須引起我們重視的課題，我們要追求安全、節(jié)能、環(huán)保的中央空調(diào)的過程中，需要正確應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，了解并熟練掌握低壓配電過程控制和在線監(jiān)控等中央空調(diào)電氣自動(dòng)化的核心內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化；中央空調(diào)；環(huán)保節(jié)能

0 前言

自中央空調(diào)這一劃時(shí)代的電器發(fā)明以來，得到了廣泛的應(yīng)用。在大型商場(chǎng)、大酒店、辦公樓等等公共場(chǎng)所，人們能夠得以一年四季都處在舒適的溫度中，醫(yī)預(yù)約的身影進(jìn)行休憩或辦公活動(dòng)，均是仰仗于這種功能強(qiáng)大的設(shè)備。遺憾的是，這種強(qiáng)大的設(shè)備其耗能也十分可觀，就目前而言市面上研制的中央空調(diào)沒有節(jié)能，易于控制的型號(hào)版本，這些問題給人們帶來極大的困擾。隨著夏季氣溫的日益增高，對(duì)于中央空調(diào)的需求越來越大，人們迫切需要找出合理的辦法解決這一難題，而無疑自動(dòng)化技術(shù)的加入，為人們帶來了福音。

1 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(dá)到整棟樓宇用電量的40%～60%。而要扭轉(zhuǎn)這種浪費(fèi)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(dòng)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(dá)到上千千瓦，冷源系統(tǒng)中的水泵設(shè)備則可以達(dá)到兩百千瓦，可知冷源系統(tǒng)耗電問題在整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)耗電問題上的重要性。筆者就電氣自動(dòng)化應(yīng)用于冷源系統(tǒng)為例，結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)探討進(jìn)行電氣自動(dòng)化在空調(diào)中的應(yīng)用。目前多數(shù)采取簡(jiǎn)易的遠(yuǎn)程啟動(dòng)模式或者手動(dòng)模式來達(dá)到控制中央空調(diào)系統(tǒng)的目的，但這種控制方法耗費(fèi)大量人力物力，且電能浪費(fèi)嚴(yán)重（中央空調(diào)每年耗電量中約有20%都是被浪費(fèi)的），種種劣勢(shì)都說明其并不適用于中央空調(diào)系統(tǒng)，因此對(duì)中央空調(diào)進(jìn)行節(jié)能改造有著巨大的意義。

2 中央空調(diào)系統(tǒng)電能浪費(fèi)原因

2.1 控制模式不夠靈活

鑒于目前我國(guó)大多數(shù)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)能力和技術(shù)水平有限，多數(shù)的中央空調(diào)都是采用簡(jiǎn)易的遠(yuǎn)程控制模式，甚至于手動(dòng)模式這一早應(yīng)被淘汰的控制模式仍然應(yīng)用于部分舊建筑當(dāng)中。這兩種方式都需要大量工作人員負(fù)責(zé)中央空調(diào)的開機(jī)和停機(jī)，并配以相應(yīng)的值班團(tuán)隊(duì)進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)督管理中央空調(diào)的運(yùn)轉(zhuǎn)，這便是人力的耗費(fèi)。另外一般情況下開機(jī)一個(gè)小時(shí)后才會(huì)有用戶進(jìn)行使用，而用戶剛使用時(shí)，中央空調(diào)的負(fù)荷并不大，卻打開了制冷量很大的主機(jī)，供遠(yuǎn)大于求的能源使用狀況加劇了能源的浪費(fèi)。而停機(jī)時(shí)，工作人員需要確保全部用戶都已經(jīng)停止使用空調(diào)后，才能停止中央空調(diào)，這就導(dǎo)致了在用戶停止使用制冷后30～45分鐘后才停止中央空調(diào)，這種可觀的時(shí)間差同樣造成能源浪費(fèi)。由此可見，人工管理不能及時(shí)地打開或者關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)，引起了較大的浪費(fèi)。

2.2 中央空調(diào)檢測(cè)效率低下

關(guān)于中央空調(diào)的巡檢制度，目前規(guī)定的是每過幾小時(shí)工作人員應(yīng)當(dāng)巡檢一次機(jī)房，根據(jù)實(shí)際情況，可酌情降為一天一次。主要負(fù)責(zé)記錄主供同水管路的水溫和室外的天氣情況，以此來判斷制冷機(jī)組能夠滿足末端符負(fù)荷的壓力，這便是檢測(cè)的主要工作內(nèi)容，而這種巡檢制度的檢測(cè)效率并不高。除此之外，中央空調(diào)的水泵常常會(huì)超負(fù)荷工作，出現(xiàn)“大馬拉小馬”的情況，這就導(dǎo)致了水泵不能通過調(diào)節(jié)末端負(fù)荷來進(jìn)行運(yùn)行，也就是水泵出現(xiàn)失靈狀況，整個(gè)中央空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)效率嚴(yán)重低下，耗電高昂。

3 憑借電氣自動(dòng)化改進(jìn)中央空調(diào)的方法

在目前新建成的樓盤中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通過應(yīng)用眾多電氣自動(dòng)化技術(shù)來改進(jìn)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(dòng)化改造工程的主要對(duì)象。對(duì)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(diǎn)，針對(duì)中央空調(diào)耗能的主要部分來進(jìn)行改進(jìn)，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(duì)象，在整個(gè)工作流程中，技術(shù)人員從勘察現(xiàn)場(chǎng)、水管改造、電路改造和軟件設(shè)計(jì)方法四個(gè)方面來進(jìn)行具體的自動(dòng)化改造項(xiàng)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(shí)現(xiàn)對(duì)水泵、水機(jī)、水塔的自動(dòng)調(diào)節(jié)。只要詳細(xì)地對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了改造之后，其自動(dòng)化運(yùn)行、智能化工作的目標(biāo)便可實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

3.1 現(xiàn)場(chǎng)勘察并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄

不要輕視這一看似簡(jiǎn)單的工作，作為整個(gè)修改方案的基礎(chǔ)，只有完美完成這項(xiàng)工作，才能保證接下來整個(gè)修改項(xiàng)目能夠正常進(jìn)行。因此技術(shù)人員必須嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真對(duì)待這項(xiàng)工作，認(rèn)真進(jìn)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(jī)參數(shù)（包括主句的品牌和型號(hào)、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(yùn)行時(shí)間等物理量）。

3.2 改造供水管道

為了水泵主機(jī)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(duì)供水管道進(jìn)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(dòng)蝶閥，并且如果條件允許的話，可以考慮采用單獨(dú)的管道，以取得更為理想的效果。為了計(jì)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。

3.3 設(shè)計(jì)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(dòng)和手動(dòng)三檔，還包括本地啟停按鈕，運(yùn)行、停止、故障指示燈，遠(yuǎn)程控制接線端子。而帶計(jì)算機(jī)的PLC智能控制柜不僅可以自動(dòng)化地采集溫度、流量和設(shè)備信號(hào)，還能夠?qū)χ鳈C(jī)和變頻水泵節(jié)能控制。另外，為更加準(zhǔn)確而精細(xì)地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(dá)到雙重互鎖，效果將更為理想。

3.4 智能控制軟件的設(shè)計(jì)

因?yàn)樵诔尚偷臉欠慨?dāng)中，其基礎(chǔ)設(shè)施無法進(jìn)行較大改變，因此只能通過控制電柜、計(jì)算機(jī)、PLC、溫度傳感器和變頻器等設(shè)備，令中央空調(diào)自動(dòng)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(yùn)行模式。在冷源系統(tǒng)當(dāng)中，確保其智能運(yùn)行的關(guān)鍵便是PLC。在實(shí)際的工作過程中，PLC負(fù)責(zé)的主要內(nèi)容是計(jì)算采集到的冷量數(shù)據(jù)，然后由監(jiān)控軟件對(duì)計(jì)算得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和反應(yīng)，根據(jù)處理結(jié)果自動(dòng)生成數(shù)據(jù)報(bào)表，結(jié)合已有數(shù)據(jù)自動(dòng)生成運(yùn)行最佳參數(shù)，以保證冷源系統(tǒng)工作良好。

4 結(jié)語(yǔ)

因著技術(shù)人員將電氣自動(dòng)化廣泛應(yīng)用于中央空調(diào)系統(tǒng)，給空調(diào)系統(tǒng)帶來了極大的便利。電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在中央空調(diào)上的主要有低壓配電技術(shù)、PLC控制技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等。其中，要保證用電安全，就必須重視低壓配電技術(shù)，至于令中央空調(diào)系統(tǒng)向更加智能精密化、人性便利化方向發(fā)展，就需要用到LC控制技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用不但實(shí)現(xiàn)了中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排環(huán)保的目標(biāo)，更增長(zhǎng)了其使用壽命，保證了其使用安全。遠(yuǎn)程監(jiān)控使中央空調(diào)系統(tǒng)變得更加人性，節(jié)省大量財(cái)力物力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]俞炳豐.中央空調(diào)新技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.

[2]駱良茂.自動(dòng)化技術(shù)在中央空調(diào)冷源系統(tǒng)改造中的應(yīng)用[J].機(jī)電工程技術(shù)，2011.

[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(bào)，2004（05）：10-13.

[責(zé)任編輯：陳雙芹]