基于PLC控制的中央空调节能系统设计

基于PLC控制的中央空调节能系统设计

王晓勇

广西机电技师学院广西柳州545005

摘要：中央空调有多种控制模式，传统的控制可以满足需求，但是有一些问题，比如浪费水和电，并且没有足够的智慧和节能、中央空调节能改造是如何放入应用程序中，能够满足专业教学和相关专业和高职院校面临的问题。应用PLC和变频器在中央空调节能改造，不仅可以大大减少中央空调能源消耗的数量，也可以实现空调的自动控制，等等，使中央空调的使用变得更加方便和快速，节能减排在中国发挥更大的作用。

关键词：PLC；中央空调；节能

1前言

中央空调系统是现代大型建筑不可缺少的设施之一。耗电量大，约占总耗电量的50%。因为中央空调系统是根据最大负荷和增加的裕度设计的，实际上，在整个负荷中几乎大部分时间都小于70%。通常在中央空调制冷主机负载系统可以自动调节温度随季节变化，负载，和匹配制冷主机冷冻泵、冷却泵不能自动调整负载，只要中央空调主机，泵浦功率频率，一直在全负荷工作条件，造成严重浪费能源。采用变频调速技术可以大大降低泵电机运行的频率，从而降低电机转速，根据空调机房的需要和制冷能力的适当实时匹配来降低循环水流的流量，是节能降耗的一部分。

2中央空调节能控制的必要性分析

据调查，中央空调能耗占建筑总能耗的50%左右，超过60%的商场和综合楼。目前，大多数建筑的中央空调系统的空调负荷没有得到合理的计算，因此冷源和热源单元的容量过大，无法形成“大卡车”状态。中央空调系统的设计是粗糙的，甚至没有考虑到。固定泵流；系统管理不当导致严重的能源浪费。众所周知，最间接的，如中央空调系统、冷却循环水系统和冷却水系统的循环水系统终端，都是制冷剂、制冷剂和制冷剂。系统的效率是由系统中设备的负荷和实际情况决定的。

中央空调系统控制的目标是在适当的水平控制室内温湿度，使系统的能耗最小化。由于各种不同的制造商提供设备系统，该系统主要控制制冷主机控制器和控制方案制造商为主，关键是主机负载和工况参数控制、冷却水系统控制，也很少考虑冷冻循环水参数在空调系统中，几乎没有考虑冷却循环水系统和空气系统设备工作状态，这导致了中央空调系统设备的工作条件，系统参数并不是在最好的条件下，造成能源浪费。因此，基于全空调系统的节能控制技术的研究可以提高中央空调系统的效率。

3PLC在中央空调系统中的应用

PLC系统，可编程逻辑控制系统，是一种现代控制系统，是DDC控制和继电器控制后的自动控制系统。DDC控制是通过直接数字化实现的。一般来说，可以选择适当的PID系数来调节室内温度，最终达到节能的目的。继电器是主要由控制系统和控制系统组成的控制元件。继电器的控制是通过小电流控制大电流或流态的流动，具有自动调节和安全保护的功能。PLC系统在恶劣环境下运行正常，耐腐蚀性强，维护方便，对温度有较好的适应性。PLC系统可以提供各种功能，如通信参数设置和通信功能选择等，也可以准确地改变时间的变化。各PLC系统的实现相对简单，大大降低了开发周期，有效地节约了程序容量，具有结构化语言和序列功能的编程功能。此外，PLC系统也很好。现在PID调节，无需重新设计电路实现自动编程，从而调节和控制温度。

4中央空调节能原理

中央空调系统由水系统、风系统、空调机组、散热系统和终端系统组成。节能的原理是：通过压缩机，将冰箱中的制冷剂压缩成高温高压气体进入冷凝器，冷凝器中的冷却水进行交换。此时，冷却水温度上升。热水通过泵抽到散热器，冷却并释放热量到环境中。在中央空调的过程中，通过水系统进行热交换，通过阀门的开口和挡板控制流量。这样，大部分的电都浪费在挡板和阀门上了。在表面上，在使用人工方式进行中央空调时，在启动或停止空调前1小时，将打开中央空调系统，当使用空调负荷小的时候，可以开空调主机；空调关闭后，空调关闭后，空调将关闭，但中央空调的冷却时间不会在30min后停止，这将导致大量的电力浪费。通过PLC的应用，可以节省挡板和阀门的能耗，实现中央空调的节能。

5PLC节能改造的分析。

虽然有控制环变流量控制，但节能效果并不理想，因为水泵运行频率低，效率低，是中央空调泵的最大能耗，所以不能实现节能。因此，实现节能的最佳途径是改造水泵，可根据制冷现场的温度变化进行操作，达到节约能源的目的。

5.1PLC节能改造结构。

PLC逆变器的目的是根据操作现场温度的变化改变水泵的运行频率，从而改变水的流量。根据冷却水与冷却水的温差和水回流的温差，可以改变冷却泵的运行速度和冷却泵的运行速度，达到节能的目的。

5.2制冷泵的节能改造。

空调箱和回风口，口装有一个温度传感器，检测到的温度PLC温度控制模块，计算温差值模拟数字转换后输出通道PLC，由程序控制冷冻水泵的运行频率的调整，从而改变冷冻水的流量。当温差高时，需要增加冷却速率，控制SPC在运行频率后增加泵，增加冷冻水的转移，提高热交换效果。相反，当温差变化到一个小时时，控制点的温度较低，降低了水泵的运行频率，减少了冷冻水的传输量，通过智能控制实现了节能控制。

5.3冷却水流速

中央空调制冷主机制冷过程中会产生大量的热量，冷却水带走热量的影响和释放，为了加快冷却效果，将被送到冷却塔冷却喷雾冷却泵冷却水加快冷却，循环。它的转换原理和基本相似，冷却水泵在冷却水排放，并配备了温度传感器在液体中，也由温度控制模块读取和d/a转换，计算在一次商务旅行后运行程序。需要当温度差值较大的制冷主机制冷量大，需要加快热量的冷却水流，增加冷却泵操作频率，如果温差很小，需要更少的交通，程序控制频率将减少冷却泵，冷却水流量的人行为是缓慢的，然后根据制冷主机的操作条件自动调节冷却水泵的速度，以达到智能控制和节能效果。

5.4主要功能

空调用户可通过人机界面设置制冷出口温度，并检查机组实际运行状态，包括压缩机实际负荷、空调泵运行状态和冷却泵。通过EM231RTD实时监测实际蒸发器出口/入口温度，冷凝器出口/入口温度，压缩机排气温度。根据实际出水温度和设定温度，确定了装载区或卸货区和维修区域的主机系统。根据冷却水出口的实际值与设定值与回水温差的差值，在适当的时间调整冻结泵的速度。根据出口和回水之间的温差调整冷却泵的速度。保护功能：程序实时监控各保护点的输入状态，空调泵、冷却泵过载保护和异常流量开关，停止机组运行。

6结束语

在改革后的模糊控制中，中央空调系统实现了计算机的管理、运行和管理，大大提高了自动化程度，为管理者提供了大量的空调系统运行数据信息，降低了操作人员的劳动强度。同时，水泵系统在低频率的情况下，停止，可以大大降低对电网的影响，降低设备故障率，延长设备使用寿命，降低设备的维修费用。间接经济效益也很显著。

参考文献：

[1]吕艳.变频器在中央空调冷却水泵节能循环控制中的应用[J].自动化技术与应用，2010

[2]陈力，雷汝海，吕亭亭，等.基于PLC与WinCC在中央空调系统中的应用[J].仪表技术，2011