高層建筑中央空調(diào)節(jié)能改造探析

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0引言

現(xiàn)在，我國(guó)以及國(guó)際上普遍研究出使用電能回饋器把空調(diào)當(dāng)中的制動(dòng)電能進(jìn)行再生利用的這類(lèi)中央空調(diào)節(jié)（下文簡(jiǎn)稱“專用變頻器”），它的使用能夠讓老式中央空調(diào)節(jié)省超過(guò)30%的電能。因此，將PLC以及變頻器當(dāng)作核心，對(duì)中央空調(diào)當(dāng)中的節(jié)能環(huán)節(jié)進(jìn)行控制的這一系統(tǒng)使用頻率極高。

1構(gòu)成與工作原理

中央空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中主要包括了四個(gè)系統(tǒng)，分比為：第一個(gè)時(shí)制冷機(jī)組；第二個(gè)是冷凍循環(huán)水系統(tǒng)，第三個(gè)是冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，第四個(gè)是風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)。下面以這四個(gè)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對(duì)其工作原理進(jìn)行論述。

（1）制冷主機(jī)流傳至建筑當(dāng)中的所有房間當(dāng)中的循環(huán)水，是制冷機(jī)組開(kāi)展內(nèi)部熱交換工作期間提供的，讓冷凍水的溫度減小到5℃～7℃，同時(shí)經(jīng)過(guò)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)（下文簡(jiǎn)稱為“冷水系統(tǒng)”），向建筑當(dāng)中的所有房間供給外部熱交換源，而空調(diào)機(jī)的內(nèi)部熱交換生成的熱量，讓冷水系統(tǒng)經(jīng)過(guò)其內(nèi)部的冷卻塔，排放至外界向空氣內(nèi)。

（2）冷卻塔、冷水泵以及冷卻管道等構(gòu)成冷水系統(tǒng)。制冷機(jī)組開(kāi)展熱交換工作，在實(shí)現(xiàn)讓冷凍水溫度下降期間，一定會(huì)讓很多熱量釋放出來(lái)，這一環(huán)節(jié)的熱量是讓冷卻水進(jìn)行最后吸收。最后，冷卻泵把溫度升高之后的冷卻水重新壓入至水塔當(dāng)中，讓其在冷卻塔內(nèi)部和外界的大氣實(shí)施熱交換工作，接著把溫度減小的冷卻水重新傳輸至制冷機(jī)組內(nèi)，進(jìn)行循環(huán)工作。

（3）風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)的作用是把經(jīng)過(guò)冷凍水進(jìn)行冷卻之后的空氣，吹送至建筑當(dāng)中的各個(gè)房間。

2實(shí)際使用

2.1冷水機(jī)組的實(shí)際使用和功能

這一機(jī)組的存在是為整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)供給冷源。冷水系統(tǒng)其中經(jīng)過(guò)以后，把循環(huán)水的溫度減小。隨后經(jīng)過(guò)冷凍水泵以及集水器等設(shè)備，將其傳輸至空調(diào)的終端區(qū)域。此機(jī)組目前已不斷成熟。為了實(shí)現(xiàn)冷量在實(shí)際需求方面存在的差異，在該機(jī)組相對(duì)成熟的這一前提條件下，對(duì)其投入使用的具體數(shù)量和冷量實(shí)施準(zhǔn)確的群控，借此方式實(shí)現(xiàn)對(duì)房間當(dāng)中的恒定溫度進(jìn)行控制的目的。與單冷水機(jī)組這一類(lèi)中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，群控存在大量的冷量冗余，同時(shí)，其實(shí)際工作更加節(jié)能高效。

2.2控制系統(tǒng)型號(hào)選擇時(shí)的特性和功能

S7-200系列的PLC、HMI設(shè)備最終構(gòu)成控制系統(tǒng)。在對(duì)其型號(hào)進(jìn)行選擇時(shí)，因?yàn)槲鏖T(mén)子當(dāng)中的PLC擁有的穩(wěn)定性相對(duì)偏大，可是，在中央空調(diào)群控對(duì)PLC而言，不會(huì)存在很多冗余。因此，能夠?qū)⑽鏖T(mén)子當(dāng)中的S7-200系列PLC使用到其中的控制環(huán)節(jié)。使用西門(mén)子當(dāng)中的EM231模塊，對(duì)所處區(qū)域的溫度以及流量實(shí)施收集，方便通過(guò)計(jì)算得出現(xiàn)在系統(tǒng)當(dāng)中的冷量是否負(fù)荷實(shí)際需求。經(jīng)過(guò)對(duì)冷凍水泵的實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)冷量的實(shí)際傳輸能力進(jìn)行調(diào)節(jié)。若是樓群對(duì)于冷量的實(shí)際需求數(shù)量偏大，群控PLC經(jīng)過(guò)壓差信號(hào)以及流量，對(duì)現(xiàn)在需求的冷量進(jìn)行計(jì)算，判斷其有無(wú)超過(guò)冷水機(jī)組現(xiàn)在規(guī)定冷量的80%。在系統(tǒng)實(shí)際工作期間，若是系統(tǒng)算出冷量未滿足上述條件，另外，出水以及回水的溫度全部小于設(shè)定數(shù)值，就能夠執(zhí)行減機(jī)工作。

2.3冷水系統(tǒng)

此系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)而言，發(fā)揮著對(duì)冷量或是熱量進(jìn)行傳遞的這一功能。對(duì)3臺(tái)37KW的變頻調(diào)速電機(jī)進(jìn)行使用，將其當(dāng)作動(dòng)力源。在進(jìn)行制冷環(huán)節(jié)，冷凍水泵把自冷水機(jī)組內(nèi)部流出的冷凍水，傳輸至樓群終端區(qū)域?qū)嵤峤粨Q工作。存在的差異是，在這一系統(tǒng)內(nèi)部，使用的3臺(tái)冷凍水泵是使用了1臺(tái)MM440的變頻器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)操作。其使用的原理是利用恒壓供水內(nèi)部的1臺(tái)變頻器，對(duì)多臺(tái)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的方式。長(zhǎng)期只存在1臺(tái)泵是在進(jìn)行變頻調(diào)速，此方式能夠高效的降低硬件的投入成本。另外，對(duì)泵當(dāng)中的工頻以及變頻進(jìn)行切換操作的環(huán)節(jié)，同樣適用群控PLC最終實(shí)現(xiàn)。

2.4冷卻水循環(huán)系統(tǒng)

若是中央空調(diào)當(dāng)中的冷水機(jī)組處于工作狀態(tài)，冷凍水回水水溫因?yàn)樵缫言诳照{(diào)終端區(qū)域?qū)嵤┝藷崃拷粨Q操作。在熱交換工作環(huán)節(jié)，水溫不斷提升。冷水機(jī)組從熱交換中經(jīng)過(guò)，讓冷凍水的溫度減小至規(guī)定的度數(shù)。在進(jìn)行降溫操作期間，生成的所有熱量全部是讓冷卻水循環(huán)系統(tǒng)最終進(jìn)行釋放。讓這一系統(tǒng)把冷水機(jī)組進(jìn)行熱交換期間生成的所有熱量轉(zhuǎn)移至冷卻塔中。隨后從冷卻塔當(dāng)中實(shí)施釋放。在某一中央空調(diào)當(dāng)中，其冷卻水循環(huán)系統(tǒng)分別是冷卻水循環(huán)泵（數(shù)量為2臺(tái)）以及冷卻塔（數(shù)量為2臺(tái)）構(gòu)成。其中的電機(jī)全部是冷水機(jī)組當(dāng)中的程序獨(dú)立進(jìn)行控制，在群控系統(tǒng)內(nèi)，不可以進(jìn)行干涉。

2.5對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行總結(jié)

在文中所述系統(tǒng)實(shí)際開(kāi)展工作期間，因?yàn)楝F(xiàn)在中央空調(diào)領(lǐng)域當(dāng)中的冷水機(jī)組方面的技術(shù)持續(xù)趨向于成熟，對(duì)于樓群當(dāng)中的制冷以及制熱環(huán)節(jié)來(lái)講，是將對(duì)能源的合理配置以及優(yōu)化管理當(dāng)作目的，采用大量功率不大(其總功率與總制冷功率相同)的冷水機(jī)組當(dāng)作系統(tǒng)當(dāng)中的分散式冷源，隨后使用群控的方式進(jìn)行控制，以此方式實(shí)現(xiàn)冷量能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)的區(qū)域更寬，能量最終進(jìn)行利用的效率的到提升的這一目的。

3論述最終優(yōu)化效果

對(duì)于實(shí)際使用在高層建筑當(dāng)中的中央空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)，進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化的PLC和變頻器的實(shí)際使用情況而言，最終獲得的節(jié)能優(yōu)化效果是相對(duì)較為顯著的，其詳細(xì)的效用彰顯在三個(gè)方面，下面對(duì)其進(jìn)行具體論述：

（1）使用變頻閉環(huán)控制的這一模式，確實(shí)可以相對(duì)優(yōu)質(zhì)的，讓高層建筑當(dāng)中的中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化效果得到提升，特別是對(duì)于實(shí)際需求實(shí)施的分析工作，還有有關(guān)溫度的詳細(xì)設(shè)置而言，這一工作模式普遍屬于其中十分重要的一部分，可以在高效確保建筑物當(dāng)中民眾舒適度的基礎(chǔ)上，讓中央空調(diào)達(dá)成相對(duì)優(yōu)質(zhì)節(jié)能改造目標(biāo)。

（2）從實(shí)際工作效率方面來(lái)講，對(duì)這一個(gè)控制節(jié)能改造模式的具體使用，不會(huì)對(duì)之前空調(diào)系統(tǒng)的工作情況產(chǎn)生相對(duì)偏大的影響，二者之間存在的聯(lián)系盡管相對(duì)偏大，可是，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，卻不會(huì)出現(xiàn)互相干擾的現(xiàn)象，此情況同樣屬于變頻器還有其PLC控制器在實(shí)際進(jìn)行使用過(guò)程中，能夠保證其效用的一個(gè)十分重要的核心部分。

（3）對(duì)后期進(jìn)行維護(hù)操作還用實(shí)際應(yīng)用的周期方面來(lái)講，對(duì)變頻器以及PLC控制器進(jìn)行科學(xué)的設(shè)置，同樣可以在很大程度上讓系統(tǒng)實(shí)際開(kāi)展工作期間的運(yùn)行效果得到提升，預(yù)防系統(tǒng)在實(shí)際工作期間發(fā)生相對(duì)偏大的磨損問(wèn)題，特別是對(duì)運(yùn)行期間電流產(chǎn)生的沖擊問(wèn)題等而言，可以形成一個(gè)相對(duì)優(yōu)質(zhì)的改良效果。

4結(jié)束語(yǔ)

實(shí)際工作表明，將PLC以及變頻器具體使用到中央空調(diào)內(nèi)，對(duì)其節(jié)能控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，經(jīng)過(guò)科學(xué)的對(duì)設(shè)備進(jìn)行選型、對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、對(duì)使用的軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，讓中央空調(diào)在實(shí)際工作期間，具備的可靠性以及舒適程度得到明顯的提升，同時(shí)還節(jié)省了電力資源。