中央空調中電氣自動化的應用探討

許芝洋

摘要：中央空調可以夏日給人們帶來涼爽、冬日則帶來溫暖，提高人們的生存質量，目前被廣泛用于大型商場、辦公樓、酒店等。但是，另一方面，中央空調的效率低、耗能高等問題日益凸顯，不利于社會的健康、可持續發展。電氣自動化技術發展迅速，將其用于中央空調中，可達到降低能耗的目的。本文先分析中央空調高耗能的原因，接著分析中央空調PLC控制原理，最后重點探討中央空調改造中電氣自動化的應用。

關鍵詞：電氣自動化；中央空調；應用

在社會經濟的快速發展下，人們的生活水平較以往明顯提升，中央空調廣泛進入人們的日常生活中，進一步提高了人們的生活質量。但是，隨著中央空調的普及，隨即出現一系列問題：其一，耗電問題。空調的運行的過程中會耗費大量的電力，尤其是在夏季，給電力資源帶來巨大的壓力。其二，安全問題。由于空調耗電量比較大，其線路的電壓也就隨之增大，如果遇到高溫環境，則極易引發安全事故，比如火災，危害人們的生命和財產安全。其三，維護管理問題。當中央空調出現故障時，由于其系統比較龐大，給維護修理帶來極大的困難。但是，應用電氣自動化技術后，上述問題可以在很大程度上得到解決[1]。因此，對電氣自動化在中央空調中的應用進行探討顯得十分必要。

一、中央空調高耗能的原因

中央空調的應用大大方便了人們的生活，但同時也出現耗電問題、安全問題等。因此，在今后的發展中，要想解決上述問題，就需要找到中央空調高耗能的原因，在此基礎上采取有效的措施予以解決。

（一）控制模式靈活度低

在中央空調的運行過程中，主要采取的遠程控制模式，甚至時間稍久的中央空調采用手動模式[2]。因此，在開機、停機操作中，不能實現自動化，需要有工作人員來操作。通常情況下，為了保障其作用的發揮，開機需要提前設置，在用戶到來前1h，在開始使用時，重要空調的負荷比較小，但此時卻打開了制冷量比較大的主機；在停機操作時，工作人員不能隨意操作，而是要等到所有用戶停止使用后再停機，中間差不多有30-45min時間，中央空調依然在工作，造成電能浪費，同時也給工作人員帶來不便[3]。

（二）檢測效率低

就現階段的規定來看，為了保障中央空調的正常運行，工作人員需要定期對機房進行巡檢，通常情況下為隔幾小時，間隔時間最長可達1天。巡檢的內容比較簡單，即室外天氣、主供同水管線的水溫，根據結果，工作人員對制冷機組的性能進行判斷，看與末端負荷的壓力是否相符。另外，據相關調查顯示，在中央空調的運行中，還存在水泵超負荷運轉的情況，降低中央空調的工作效率。由此可見，在中央空調的檢測工作中，效率比較低下。

二、中央空調PLC控制原理分析

（一）PLC控制的作用

為了達到節能的目標，在中央空調的變頻調速系統中，采用的主要控制裝置是以變頻器為主，控制對象為主接觸器、水泵機組、檢測器，且屬于一種封閉控制系統[4]。從其原理來看，主要是通過電壓信號的作用，控制水泵機組的溫度、運轉速度。比如S7200PLC，其組成包括三個模塊，即CPU226、模擬量輸入、模擬量輸入，在實際的運行中，PLC控制元件為接觸器盒繼電器，借助開關發出的信號，對系統的狀態進行判斷，并通過輸出模塊進行控制。

（二）PID調節控制

電氣自動化在中央空調的應用中，PID調節控制是一個主要體現，具有較長的發展和應用時間[5]。在實際的工作中，以溫度控制為主，在反饋理論的指導下，控制微分、積分等方面。PID調節控制具有多種優勢，即適用性強、操作簡單。PLC技術的出現，促使PID調節更加便捷，即可無需自己設計電路，完成溫度控制調節。

（三）中央空調遠程監控系統

在中央空調的遠程監控系統中，包含兩個部分，即現場監控系統（對現場情況進行監控）、遠程監控計算機。通常情況下，前一個系統的作用比較大，它可以直接檢測、控制中央空調的現場設備。從現場監控系統的組成來看，主要包括現場控制器、CAN總線適配卡、現場監控計算機。

中央空調系統比較龐大，一旦出現故障，不僅會影響人們的正常工作、生活等，而且還會給維護管理帶來難度。應用PLC后，可以實現遠程監控自動化管理，節約資源，且提高效率。

三、中央空調改造中電氣自動化的應用

在中央空調的運行中，為了實現節約電力資源的目標，需應用電氣自動化技術，對中央空調進行改造。具體來講，需做好以下幾個方面的工作。

（一）做好現場勘查工作

對中央空調進行改造時，需做好現場勘查工作，了解其實際情況。從表面上來看，該項工作比較簡單，但實際上卻非常重要，是確保改造工作順利進行的基礎。因此，在勘查現場時，工作人員需要認真、仔細，詳細記錄各項數據資料，比如中央空調的相關參數、建筑的基本參數等。

（二）對供水管道進行改造

供水管道是中央空調的一個重要組成部分，對水泵主機正常運行、實現節約能源目標具有重要的影響。因此，對中央空調進行改造時，需要滿足檢查記錄的需要，需改造供水管道。具體來講，可從以下方面入手：（1）將電動蝶閥置于冷水凍及冷卻水之間；（2）結合實際情況，在條件允許的前提下，可獨立設置供水管道，一方面可以獲得良好的供水效果，另一方面，還有助于節約能源。另外，為了確保得到相關的數據信息，比如冷水量的計算等，可以將溫度感應器安裝在主管道處。

（三）設計改造路線

現階段，從水泵控制柜的基本構造來看，廣泛采用的是停止、自動、手動三檔，同時還有本地啟停按鈕、故障指示燈、遠程控制接線端子，運行比較麻煩，效率也相對較低。但是，應用電氣自動化技術進行改造后，通過計算機的PLC智能控制柜，一方面可以實現溫度、流量、設備信號的自動化采集；另一方面，可以實現對主機、變頻水泵的節能控制。另外，在設計改造路線時，為了實現程序、設備的雙重保護，應盡量使用變頻與工頻的操作，最大程度上發揮中央空調系統的作用。

（四）智能控制軟件設計

在改造中央空調時，未成形的樓宇來講比較容易，但是，對于已經成型的樓房來講，則難度比較大。究其原因，主要是難對樓宇的基礎設施做出比較大的改變。鑒于此，要想實現中央空調的有效改造，只能通過控制電柜、溫度傳感器、計算機、變頻器等設備，促使中央空調可以自動調節冷源系統，并且達到節能、智能的目的。

在冷源系統中，要想確保其可以智能運行，關鍵在于PLC。在實際的運行過程中，PLC的工作比較簡單，即對采集到的冷量數據進行計算，然后借助監控軟件的作用，處理、反應得到的數據，自動生成數據報表，充分結合已有的數據，獲得最佳參數，從而促使冷源系統可以高校、節能地運行。

結束語

綜上所述，在科學技術的發展和應用下，人們的生活水平顯著提高。但是，傳統的中央空調運行出現一系列問題，對社會的可持續、健康發展具有不良影響。鑒于此，需要應用電氣自動化技術，對中央空調進行改造，實現節能、智能化控制目的。近年來，電氣自動化被廣泛用于中央空調中，一定程度上降低了資源浪費，有利于社會的良好發展。

參考文獻：

[1]李樹軍.電氣自動化在中央空調中的應用[J].房地產導刊，2015，11（18）：265+278.

[2]何春曉.中央空調電氣自動化應用問題探討[J].建筑工程技術與設計，2015，（12）：1865.

[3]蘇朋.關于電氣自動化在中央空調中應用的分析[J].河南科技，2014，12（06）：131.

[4]萬欣杰.電氣自動化在中央空調中的應用[J].網友世界·云教育，2014，13（19）：78-79.

[5]賀兵.論電氣自動化在中央空調中的應用[J].黑龍江科技信息，2013，19（27）：26.