PLC和变频器应用于中央空调节能改造中的影响探究

文/黄小华，广东美芝制冷设备有限公司

随着十九大的召开，关于资源短缺问题又一次被提出来，随着人们生活水平的提高，对于中央空调的使用逐渐增多，但是关于中央空调对电能的浪费这一情况，关于这一点必须加以抑制，否则无疑是对资源的一种极大浪费，本文将针对PLC和变频器在中央空调中的使用为切入点，谈一下通过PLC和变频器在中央空调中的应用对电能利用率的积极影响。

1 PLC和变频器在中央空调节能改造中的可行性研究

为了可以对中央空调的实际使用情况有所了解，文本将对某商业大厦进行研究，通过研究了解其中央空调在实际生活中的电能损耗。首先选择的大厦是高层建筑，首先需要对大厦内的空间进行测量大体估算出其能容纳的人数，在这个基础上选择中央空调。为了能够满足人们对于温度的需求，现在对中央空调进行选择，这个大厦使用的空调是一次泵系统，除此之外还有三台冷水泵以及单台冷冻水泵组成，工作的模式选择是将冷冻泵以及冷却水泵联合使用，这种做法也是目前比较流行的做法。中央空调的启动方式是自耦变压器启动，另外需要对整个工作系统的功率有所了解，每个空调的功率会随着其内部设备的构造有所不同，本文介绍的功率为85KW的电机，除此之外冷冻泵只要开启之后可以全年工作，即便不休息也不会对其功能产生太大的影响，另外这个中央空调对水的控制是维持在2～2.5℃，该空调可以通过对几点接触器的控制对空调进行全面掌控。为了可以满足实际的工作需求，在设计空调的时候是按照实际生活中最大电压符合进行设计的，这样做能在很大程度上保证即便是在夏天对于用电量使用的高峰期依然不会影响用户对空调的使用，本空调在设计时就考虑到了目前空调在使用中电量浪费的情况，并在此基础上设计空调结构，利用PLC和变频器对空调进行改造处理，空调对温度的调节主要是对冷冻水泵以及冷却水泵之间的使用，而PLC和变频器对中央空调的改造作业其实就是作用冷冻水泵以及冷却水泵上，设计人员在设计时根据电气系统的循环运作原理进行设计从而使空调在工作的时候能够满足电压的承受值，满足安全用电标准。

2 变流量温差和压差的控制

在进行中央空调设计的时候，需要结合实际情况对冷冻水变流量进行设计，在设计的时候需要注意水压差控制方法以及冷冻水温差控制方法，在设计中需要根据实际情况合理设计，通过改造使一次泵系统的使用性能得到极大的提高，除此之外也明显的降低了工作的难度，对空调进行改造的时候需要参考符合的变化，从而确定供回水的温度以及其所存在的差值，从而才能根据冷冻水泵的转速以及在工作中的流量大小对其存在的温差进行控制，这样就能使一次泵系统处于一种封闭的循环之中，在很大程度上加强了空调的工作使用效率。为了可以在工作中及时对温差进行调整可以在工作中设计一款温度传感器，通过对温差的显示，就能对其进行调控，通过PLC能够及时看出系统中回水以及出水的温度，并在后期对其进行计算就能对系统的温差进行调整。在实际的工作中如果出现了实际的温度大于设定温度的时候就会因为室内的温度使空调内的冷冻泵开始工作，在冷冻泵的带动下，冷冻水循环开始启动并逐渐加快速度，其对温差的控制与冷冻水定温差控制原理不谋而合，其实工作的重点就是对水温的控制。

3 中央空调节能改造具体设计

3.1 硬件设计方案

在设计中央空调的时候为了可以提高其在实际生活中的使用效率所以使用了PLC和变频器，对于空调的硬件组成成分就是触摸屏、变频器以及PLC控制系统，还可以用PLC控制系统加强系统对空调的控制，是改造工作中比较最重要的一部分，利用PLC系统对变频接触器进行控制，为了加强对其的控制还可以在其中加入电器锁装置，这样就能在很大程度上保证其正常工作，为了提高工作的效率，内部安置了两个PLC传感器。

3.2 控制程序设计

PLC的相关计算系统出进水温差值。按照压缩机的出水温度和回水温度差值监控变频器的频率，进而控制变频电机的转速，调整出水量，合理调整热交换速度。温度差表示室内温度较高，系统负荷较小，可以有效减少冷冻泵的转速，降低冷冻水的循环流量和速度，经过PLC和变频器间的协同作用完成节能的目标。冷却水出水进水温差较大，表示压缩机负荷较大，需要冷却水带走大量的热量，增强冷却泵的转速，增加冷却水的循环量，温度差较小，表示压缩机负荷较小

3.3 控制系统的输入输出分配情况

通过以上对中央空调改造的分析，可以了解到使用PLC和变频器在空调之中的确可以在很大程度上帮助人们有效的控制住电能浪费情况，另外在设计的时候需要结合实际的使用面积进行设计一般在选择时会根据实际需求，选择PLC装置，在满足功能的前提下可以购买功能相同但是价格便宜的设备，除此之外在整个设备中还需要有CPU模块以及数字输出模块，脉冲输入模块才能拼装出可以供我们使用的空调。

4 结语

随着国家能源短缺被越来越多的人重视，为了可以解决这个问题，相关工作人员应该结合实际的建筑情况对中央空调进行改造改造工作，通本文的介绍相信大家对于PLC以及变频器对中央空调的改造已经有了一个大体的了解，通过目前得到的反馈上看，使用P LC和变频器对空调进行改造能在很大程度上控制能源浪费，对可持续发展战略有很大的促进作用。