中央空调中电气自动化的应用探讨

许芝洋

摘要：中央空调可以夏日给人们带来凉爽、冬日则带来温暖，提高人们的生存质量，目前被广泛用于大型商场、办公楼、酒店等。但是，另一方面，中央空调的效率低、耗能高等问题日益凸显，不利于社会的健康、可持续发展。电气自动化技术发展迅速，将其用于中央空调中，可达到降低能耗的目的。本文先分析中央空调高耗能的原因，接着分析中央空调PLC控制原理，最后重点探讨中央空调改造中电气自动化的应用。

关键词：电气自动化；中央空调；应用

在社会经济的快速发展下，人们的生活水平较以往明显提升，中央空调广泛进入人们的日常生活中，进一步提高了人们的生活质量。但是，随着中央空调的普及，随即出现一系列问题：其一，耗电问题。空调的运行的过程中会耗费大量的电力，尤其是在夏季，给电力资源带来巨大的压力。其二，安全问题。由于空调耗电量比较大，其线路的电压也就随之增大，如果遇到高温环境，则极易引发安全事故，比如火灾，危害人们的生命和财产安全。其三，维护管理问题。当中央空调出现故障时，由于其系统比较庞大，给维护修理带来极大的困难。但是，应用电气自动化技术后，上述问题可以在很大程度上得到解决[1]。因此，对电气自动化在中央空调中的应用进行探讨显得十分必要。

一、中央空调高耗能的原因

中央空调的应用大大方便了人们的生活，但同时也出现耗电问题、安全问题等。因此，在今后的发展中，要想解决上述问题，就需要找到中央空调高耗能的原因，在此基础上采取有效的措施予以解决。

（一）控制模式灵活度低

在中央空调的运行过程中，主要采取的远程控制模式，甚至时间稍久的中央空调采用手动模式[2]。因此，在开机、停机操作中，不能实现自动化，需要有工作人员来操作。通常情况下，为了保障其作用的发挥，开机需要提前设置，在用户到来前1h，在开始使用时，重要空调的负荷比较小，但此时却打开了制冷量比较大的主机；在停机操作时，工作人员不能随意操作，而是要等到所有用户停止使用后再停机，中间差不多有30-45min时间，中央空调依然在工作，造成电能浪费，同时也给工作人员带来不便[3]。

（二）检测效率低

就现阶段的规定来看，为了保障中央空調的正常运行，工作人员需要定期对机房进行巡检，通常情况下为隔几小时，间隔时间最长可达1天。巡检的内容比较简单，即室外天气、主供同水管线的水温，根据结果，工作人员对制冷机组的性能进行判断，看与末端负荷的压力是否相符。另外，据相关调查显示，在中央空调的运行中，还存在水泵超负荷运转的情况，降低中央空调的工作效率。由此可见，在中央空调的检测工作中，效率比较低下。

二、中央空调PLC控制原理分析

（一）PLC控制的作用

为了达到节能的目标，在中央空调的变频调速系统中，采用的主要控制装置是以变频器为主，控制对象为主接触器、水泵机组、检测器，且属于一种封闭控制系统[4]。从其原理来看，主要是通过电压信号的作用，控制水泵机组的温度、运转速度。比如S7200PLC，其组成包括三个模块，即CPU226、模拟量输入、模拟量输入，在实际的运行中，PLC控制元件为接触器盒继电器，借助开关发出的信号，对系统的状态进行判断，并通过输出模块进行控制。

（二）PID调节控制

电气自动化在中央空调的应用中，PID调节控制是一个主要体现，具有较长的发展和应用时间[5]。在实际的工作中，以温度控制为主，在反馈理论的指导下，控制微分、积分等方面。PID调节控制具有多种优势，即适用性强、操作简单。PLC技术的出现，促使PID调节更加便捷，即可无需自己设计电路，完成温度控制调节。

（三）中央空调远程监控系统

在中央空调的远程监控系统中，包含两个部分，即现场监控系统（对现场情况进行监控）、远程监控计算机。通常情况下，前一个系统的作用比较大，它可以直接检测、控制中央空调的现场设备。从现场监控系统的组成来看，主要包括现场控制器、CAN总线适配卡、现场监控计算机。

中央空调系统比较庞大，一旦出现故障，不仅会影响人们的正常工作、生活等，而且还会给维护管理带来难度。应用PLC后，可以实现远程监控自动化管理，节约资源，且提高效率。

三、中央空调改造中电气自动化的应用

在中央空调的运行中，为了实现节约电力资源的目标，需应用电气自动化技术，对中央空调进行改造。具体来讲，需做好以下几个方面的工作。

（一）做好现场勘查工作

对中央空调进行改造时，需做好现场勘查工作，了解其实际情况。从表面上来看，该项工作比较简单，但实际上却非常重要，是确保改造工作顺利进行的基础。因此，在勘查现场时，工作人员需要认真、仔细，详细记录各项数据资料，比如中央空调的相关参数、建筑的基本参数等。

（二）对供水管道进行改造

供水管道是中央空调的一个重要组成部分，对水泵主机正常运行、实现节约能源目标具有重要的影响。因此，对中央空调进行改造时，需要满足检查记录的需要，需改造供水管道。具体来讲，可从以下方面入手：（1）将电动蝶阀置于冷水冻及冷却水之间；（2）结合实际情况，在条件允许的前提下，可独立设置供水管道，一方面可以获得良好的供水效果，另一方面，还有助于节约能源。另外，为了确保得到相关的数据信息，比如冷水量的计算等，可以将温度感应器安装在主管道处。

（三）设计改造路线

现阶段，从水泵控制柜的基本构造来看，广泛采用的是停止、自动、手动三档，同时还有本地启停按钮、故障指示灯、远程控制接线端子，运行比较麻烦，效率也相对较低。但是，应用电气自动化技术进行改造后，通过计算机的PLC智能控制柜，一方面可以实现温度、流量、设备信号的自动化采集；另一方面，可以实现对主机、变频水泵的节能控制。另外，在设计改造路线时，为了实现程序、设备的双重保护，应尽量使用变频与工频的操作，最大程度上发挥中央空调系统的作用。

（四）智能控制软件设计

在改造中央空调时，未成形的楼宇来讲比较容易，但是，对于已经成型的楼房来讲，则难度比较大。究其原因，主要是难对楼宇的基础设施做出比较大的改变。鉴于此，要想实现中央空调的有效改造，只能通过控制电柜、温度传感器、计算机、变频器等设备，促使中央空调可以自动调节冷源系统，并且达到节能、智能的目的。

在冷源系统中，要想确保其可以智能运行，关键在于PLC。在实际的运行过程中，PLC的工作比较简单，即对采集到的冷量数据进行计算，然后借助监控软件的作用，处理、反应得到的数据，自动生成数据报表，充分结合已有的数据，获得最佳参数，从而促使冷源系统可以高校、节能地运行。

结束语

综上所述，在科学技术的发展和应用下，人们的生活水平显著提高。但是，传统的中央空调运行出现一系列问题，对社会的可持续、健康发展具有不良影响。鉴于此，需要应用电气自动化技术，对中央空调进行改造，实现节能、智能化控制目的。近年来，电气自动化被广泛用于中央空调中，一定程度上降低了资源浪费，有利于社会的良好发展。

参考文献：

[1]李树军.电气自动化在中央空调中的应用[J].房地产导刊，2015，11（18）：265+278.

[2]何春晓.中央空调电气自动化应用问题探讨[J].建筑工程技术与设计，2015，（12）：1865.

[3]苏朋.关于电气自动化在中央空调中应用的分析[J].河南科技，2014，12（06）：131.

[4]万欣杰.电气自动化在中央空调中的应用[J].网友世界·云教育，2014，13（19）：78-79.

[5]贺兵.论电气自动化在中央空调中的应用[J].黑龙江科技信息，2013，19（27）：26.