高層建筑中央空調(diào)電氣自動(dòng)化的調(diào)控技術(shù)探討

廣東美的暖通設(shè)備有限公司 杜澤明

高層建筑中央空調(diào)電氣自動(dòng)化的調(diào)控技術(shù)探討

廣東美的暖通設(shè)備有限公司 杜澤明

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們的生活質(zhì)量有了顯著的提升，因而對(duì)于生活環(huán)境有著更高的要求。而中央空調(diào)作為高層建筑中常見的設(shè)備，其耗電量是非常驚人的。所以，空調(diào)系統(tǒng)的管理技能水平面臨著巨大的挑戰(zhàn)。而如何實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)的技能改造，進(jìn)行穩(wěn)定的電氣自動(dòng)化調(diào)控，成為了設(shè)計(jì)者們密切關(guān)注的問題。

高層建筑；中央空調(diào)；電氣自動(dòng)化

引言

電氣自動(dòng)化已經(jīng)成為了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分，與人們的生活有著密切的聯(lián)系。而中央空調(diào)也越來越廣泛地利用與高層建筑之中。但是問題同樣是顯而易見的。除了大量的電能耗費(fèi)以外，其產(chǎn)生的噪音、污染等問題也需要采用各種新技術(shù)方法進(jìn)行調(diào)控。而電氣自動(dòng)化的作用就顯得至關(guān)重要。

1.中央空調(diào)電氣自動(dòng)化調(diào)控技術(shù)的重要意義

對(duì)于高層建筑來說，環(huán)境溫度是非常重要的。而電氣自動(dòng)化調(diào)控技術(shù)可以更具環(huán)境溫度的變化對(duì)中央空調(diào)的運(yùn)行頻率和時(shí)間進(jìn)行合理控制，以達(dá)到最大化的節(jié)能的目的。另外，還能對(duì)中央空調(diào)運(yùn)行時(shí)起到保護(hù)的作用。尤其是在冬季和夏季，使用率非常高的時(shí)間段，由于工作負(fù)荷大，很容易導(dǎo)致各種運(yùn)行故障的產(chǎn)生[1]。而一旦出現(xiàn)故障，電氣自動(dòng)化技術(shù)便可以發(fā)揮其調(diào)控作用，通過對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)，減少故障帶來的不良影響。這使得中央空調(diào)的運(yùn)行能夠在有效的管理和監(jiān)控下進(jìn)行，減少能源消耗和設(shè)備損壞的可能性。

2.中央空調(diào)的配置和控制方式

2.1 配置

中央空調(diào)屬于高功率用電設(shè)備，通常采取三相供電的方式，電壓為工業(yè)電壓的標(biāo)準(zhǔn)380V。由于電壓是固定的，所以供電線路中的電流會(huì)隨著負(fù)載的提升而提升。在電纜和其他電路設(shè)備的選擇上，也有一些需要注意到的條件。例如額定電壓是否能適應(yīng)于所供電壓等。另外對(duì)于輸電線路中電纜的選擇也應(yīng)該根據(jù)用途的變化而變化，并充分考慮到環(huán)境、溫度、載流量等不同因素的影響[2]。

2.2 控制方式

在中央空調(diào)尚不廣泛使用時(shí)，多采用繼電器作為控制方式。但是這種方式具有明顯的缺陷，就是占地面積過大，且容易發(fā)生粘連等一系列故障，在維護(hù)工作方面需要投入大量人力和資金。隨著技術(shù)的發(fā)展，DDC，即直接數(shù)字控制器得到了充分使用，解決了繼電器占地面積過大的問題。這也是現(xiàn)階段很多建筑中仍然使用的方式。但是這種技術(shù)同樣有明顯的缺陷，即抗干擾能力差。PLC技術(shù)性能優(yōu)秀，穩(wěn)定性強(qiáng)，在現(xiàn)階段和未來的中央空調(diào)控制中都將得到廣泛使用，其不易受干擾的特性也使得它的內(nèi)部功能非常穩(wěn)定。如圖1所示。

圖1

3.現(xiàn)階段的中央空調(diào)電氣自動(dòng)化技術(shù)

3.1 節(jié)能技術(shù)

中央空調(diào)由于其運(yùn)行時(shí)間長，耗電量是非常巨大的。因而為了保證節(jié)能的效果，中央空調(diào)往往在設(shè)計(jì)之初就運(yùn)用了電氣自動(dòng)化的中央控制系統(tǒng)，并通過該系統(tǒng)來對(duì)其供電的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)劃。最直接的體現(xiàn)是利用變頻原理來增加或減少電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速率，從而達(dá)到節(jié)能的效果，實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)控[3]。變頻的原理是將三相交流工頻電從整流變?yōu)橹绷鳎賹⒅绷麟娺\(yùn)用正弦波脈寬調(diào)節(jié)技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榭烧{(diào)控的三相交流電，并再將其作為電源供給給電機(jī)使用。而中央空調(diào)系統(tǒng)中的該項(xiàng)技術(shù)使得電機(jī)可以平穩(wěn)調(diào)速，讓管道更為暢通，改變水流量，滿足正常的供冷和供暖要求，最大化起到節(jié)能的作用。

3.2 降噪技術(shù)

中央空調(diào)由于組件眾多，在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量噪音，無論對(duì)于生產(chǎn)還是生活都會(huì)帶來不良的影響。因而在中央空調(diào)的設(shè)計(jì)之初，要考慮到噪聲污染的問題，在充分了解到噪音源的基礎(chǔ)上，在送風(fēng)系統(tǒng)中安裝消聲彎頭等設(shè)備。另外，還可以降低回風(fēng)口的風(fēng)俗。而降低回風(fēng)口風(fēng)速正是利用電氣自動(dòng)化技術(shù)的調(diào)控能力，實(shí)現(xiàn)改變風(fēng)量的要求。而對(duì)于運(yùn)行過程中出現(xiàn)的噪音，同樣額可以利用電氣自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)風(fēng)量進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，根據(jù)實(shí)際的需求調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到減少噪音的目的。

3.3 智能調(diào)節(jié)技術(shù)

中央空調(diào)的控制技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)的直接體現(xiàn)，包含了信息技術(shù)、人工智能等多個(gè)領(lǐng)域，還包括模糊控制技術(shù)等[4]。在這些技術(shù)的作用下，中央空調(diào)的各組件都能發(fā)揮重要的作用，并與其它組件形成良好配合。例如信息技術(shù)可以使溫度傳感器測量出來的溫度信號(hào)輸送到模糊控制系統(tǒng)中，在經(jīng)過數(shù)據(jù)對(duì)比后確定實(shí)際的風(fēng)力需求，再通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)冷凍水流量進(jìn)行完善管理，保證室內(nèi)的溫度在設(shè)定范圍內(nèi)。另外還可以利用模擬功能形成完善的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，對(duì)中央空調(diào)的運(yùn)行進(jìn)行智能化控制。

3.4 電氣保護(hù)技術(shù)

電氣自動(dòng)化自身就具有電氣保護(hù)系統(tǒng)，而這一項(xiàng)技術(shù)同樣可以運(yùn)用于中央空調(diào)之中。例如可以將電氣線路進(jìn)行接地，防止漏電、靜電、電磁等對(duì)線路造成的損傷。另外，電氣自動(dòng)化技術(shù)還可以在中央空調(diào)產(chǎn)生運(yùn)行故障時(shí)及時(shí)報(bào)警，經(jīng)過PLC控制器進(jìn)行線路的切斷，減少故障的范圍，減少對(duì)于中央空調(diào)的破壞，最大化保障機(jī)組運(yùn)行時(shí)的安全性能。

3.5 其它技術(shù)

其它技術(shù)指的是遠(yuǎn)程監(jiān)控等技術(shù)，可以對(duì)中央空調(diào)的運(yùn)行情況進(jìn)行全面監(jiān)控，在出現(xiàn)問題時(shí)能夠及時(shí)解決，減少故障帶來的損失。

4.結(jié)語

高層建筑中，中央空調(diào)的使用大大提升了人們居住和生活的質(zhì)量，提供了一個(gè)舒適的環(huán)境。盡管在現(xiàn)階段中央空調(diào)系統(tǒng)中仍然存在著一些需要完善的地方，但是隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，其調(diào)控技術(shù)也必然得到更加廣泛的運(yùn)用。在未來，中央空調(diào)也會(huì)朝著智能化、自動(dòng)化的方向穩(wěn)定發(fā)展，實(shí)現(xiàn)效率的提升和能源的節(jié)約，在可持續(xù)發(fā)展的原則下為人們繼續(xù)提供便利。

[1]賈海燕．高層建筑中央空調(diào)電氣自動(dòng)化的調(diào)控技術(shù)分析[J]．門窗,2014,3(34):229．

[2]崔耀,李二郎福．淺談高層建筑中央空調(diào)電氣自動(dòng)化的調(diào)控技術(shù)[J]．科技風(fēng),2013,3(33):63．

[3]金力宏．探究電氣自動(dòng)化在商業(yè)建筑中央空調(diào)中節(jié)能的實(shí)現(xiàn)[J]．福建建材,2015,4(17):95-97+119．

[4]熊麗萍．電氣自動(dòng)化在中央空調(diào)中的應(yīng)用分析[J]．電子制作,2013,20(2):161．

杜澤明（1985—），男，廣東肇慶人，本科，研究方向：工業(yè)設(shè)備自動(dòng)化控制。