變水量與變風量的中央空調節能控制路徑

胡儀

摘 要：為了提升中央空調中水泵和風機兩個部件的定速運行效能，設計了一種節能性的中央空調控制系統，它的優點能夠控制變水量、變風量。采用變壓變頻技術，以西門子大中功率變頻為基礎，該系統針對冷凍水、冷卻水變水量的節能子系統，和以通用小功率變頻器為基礎的，針對風機盤管變風量的節能子系統。經過實踐檢驗，此系統比其他形同更能節能而且能夠有效控制房間溫度，完全符合設計目標；這種系統應該廣泛應用于我們的現實生活，以便于構建節能環保和諧社會。

關鍵詞：變水量；變風量；中央空調；節能路徑

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.190

目前隨著經濟社會發展，對資源的掠奪越來越嚴重，致使社會資源處于緊張狀態，為了促進經濟社會的可持續發展，要求社會各行業發展都必須朝著節約資源保護環境的目標。建筑行業隨著國民經濟的發展也相應地獲得了發展，建筑能源用量日益加大，在全國總能源用量中據不完全統計就占了大約11.7%，其中特別是，在建筑能源中總用量中空調的能源用量就占了大約50%左右，而商城和綜合大樓對空調的用量巨大，其空調的能源用量要占空調能源用量的60%以上。因此，對如何提高空調系統的節能性進行研究，對促進建筑行業的可持續發展和保障國民經濟的平穩運行都具有理論和現實意義。

1 中央空調節能控制系統

中央空調節能運行控制系統，作為最高級的節能控制方案，主要包括兩種方式，即變風量節能和變水量節能，能夠實現調度控制、監測狀態和顯示參數的過程。而LabVIEW語言能夠有機的整合計算機軟件資源、測量儀器以及計算機硬件資源。

2 冷卻水、冷凍水變水量節能子系統

冷卻水、冷凍水變水量節能子系統，能夠按照制冷系統實際負荷能力，對水泵運行臺數或轉速進行有機的調節，繼而實現科學的調整水流量的目的，并將水泵能耗降到最低。現如今，空調能耗減低方案中，采取運行水系統變流量是作為最重要的路徑存在的。

由冷卻水、冷凍水變水量節能子系統的結構圖1所示，該系統包括兩種控制方式，即手動控制和自動控制兩種。前者控制途徑為：將頻率變化指令直接用工控機上設置出，再借助變頻器，來完成科學變頻變壓的過程，在基礎上，完成向水泵供電的全過程；后者的控制途徑為：其一，由溫度傳感器對冷卻水、冷凍水的進出口溫度進行測量，并輸出小于20mA的標準電流信號；其二，在工控機中輸入數據采集卡中的信號，確保計算規程在工控機內實現，并將頻率變化指令由變頻器發出；其三，以頻率變化為主要指令，在頻率 、 電壓均改變的情況下，當前工況下比較經濟的電源替代了原有的變頻器用工用電（50 Hz，380V），并在此基礎上，向冷卻泵供電和冷凍泵，促進水泵節能運行過程的實現。

3 風機盤管變風量節能子系統

按照房間冷負荷的能力，對風機轉速進行適當的調節，繼而使風量做出科學的改變，來實現對風機能耗節約以及調節室內溫度的目的，該系統被稱為風機盤管變風量節能子系統。就某一獨立房間來控制變風量，通常其不能夠進行很好的節能，即便如此，但其有存在一定的優勢。一方面，能夠使中央空調總系統的溫度值與房間溫度相獨立，繼而營造出一個極佳的溫度環境；另一方面，針對于大型賓館和商場，房間數目眾多，也能夠利用該系統達到大量節能的目的。

風機盤管變風量節能子系統結構的設計如圖2所示，運用了遠端溫度采集模塊 LTM8003和單總線溫度傳感器 DS18B20。通過對一個遠程的溫度測量系統進行搭建，能夠對空調房間的溫度進行實時的在線監測，并對現階段中央空調系統所需要的實際制冷量進行衡量。通用應用控制輸出模塊和小功率變頻器，來搭建的輸出通道，能夠對各空調房間的風機盤管進行獨立的控制，繼而達到風機盤管節能的目的。通常情況下，在此過程會，標準RS485信號會由控制環節和測量環節輸出，再RS232或RS485轉換器的作用下，實現與上位的工控機信號通訊的目的。

中央空調系統由于分布范圍頗廣，房間眾多，如果只運用熱電阻溫度計以及熱電偶等常規溫度測量儀器，會增加設備成本和通訊電纜數量。為此，為了對合理的房間溫度檢測單元進行科學的構建，設計組的方案可以采取單總線技術。該技術具有操作便捷、靈活，減少了對電路進行外接的過程，能夠由一根I/O數據線實現向設備供電和數據傳輸的目的，正因如此，該技術也被大量的應用于大范圍測溫、多點測溫的場所。

4 結語

綜上所述，變風量節能子系統能夠實現對房間溫度進行精確控制的目的，繼而為人們營造一個良好的室內環境。雖然如此，但在節能率偏低和功率較小的風機作用下，節能量仍不客觀。在這種情況下，房間對舒適度提出較高要求的風機盤管變風量較為實用，而從風機盤管數目眾多的角度出發，節能效益也是極為客觀的。

參考文獻：

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