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【摘 要】 中央空调的节能涉及范围较广，建筑、空调、设计、产品和运行管理等各方面都有许多问题可深入研究探討，合理的设计方案、精心的施工安装和科学的运行管理对空调节能都是至关重要的。基于此本文就将对中央空调的节能控制具体优化要点进行分析探讨。
【关键词】 中央空调；节能；措施
1、中央空调原理
制冷机，冷却水循环系统，冷冻水循环系统，风机盘管和散热水塔共同组成了中央空调系统。制冷机的工作原理是使用压缩机把从蒸发器来的制冷剂气体压缩成为高温高压的制冷剂气体，高温高压的制冷剂气体在冷凝器中冷凝放热，冷凝为高温高压的制冷剂液体。高温高压的制冷剂液体经过膨胀阀节流降压后，成为低温低压的制冷剂液体。低温低压的制冷剂液体进入蒸发器后蒸发吸热，变为低温低压的制冷剂气体。低温低压的制冷剂气体进入压缩机被压缩后进行下一个相同的循环过程。冷却水在冷凝器中吸收制冷剂的冷凝热并在散热水塔中释放出这一部分热量，从而实现对高温高压制冷剂的循环冷却作用。冷冻水在蒸发器中把热量传递给低温低压的制冷剂而降温。从蒸发器出来的低温冷冻水通过水泵被输送到用户的末端设备-风机盘管，与室内的空气进行换热，从而实现降低室内温度的作用。如图1所示。
2、中央空调的控制
2.1、干扰性
空调系统在全年或全天的运行中，由于外部条件（如气温、太阳辐射、风、晴、雨、雪）和内部条件（如空调房间中设备、照明的启、停和投入运行的多少，以及工作人员的增减等）的变化，都将对空调系统的运行形成干扰。
2.2、调节对象的特性
不同的被控对象，在相同的干扰作用下，被控量随时间的变化过程也并不一样。空调自控系统的任务就是为了克服这些干扰因素，维持空调房间一定的温、湿度和空气品质。但温、湿度的控制效果不但取决于自控系统，更主要的是取决于空调系统的合理性及空调的对象特性。
2.3、湿度的相关性
在空调的控制中，大多数情况下主要是对空调房间内温度和湿度的控制，这两个参数常常是在一个调节对象里同时进行调节，两个被调量两个参数在调节过程中又相互影响。如果由于某些原因使空调房间内温度升高，引起空气中水蒸气的饱和分压力发生变化，在含湿量不变的情况下，就引起了室内相对湿度的变化温度升高相对湿度就会降低，温度降低相对湿度就会增加，在调节过程中，对某一参数进行调节时，同时也引起另一参数的变化。
2.4、多工况运行及转换控制
由于空调系统是在全年的室内外条件变化下，按照一定的运行方式（即工况）进行调节的。同时在内外条件发生显著变化时要改变运行调节方式，即进行运行工况的转换。
2.5、整体控制性
空调自动控制系统一般是以空调房间内的空气温度和相对湿度控制为中心，通过工况转换与空气处理过程每个环节紧密联系在一起的整体控制系统。空调系统中空气处理设备的启停都要根据系统的工作程序，按照有关的操作规程进行，处理过程的各个参数调节及联锁控制都不是孤立进行，而是与室内温、湿度密切相关的。
3、中央空调的节能控制方案探讨
3.1、冷水机组节能措施
制冷监控系统是整个空调系统的核心，系统监控对象：冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却水塔、补水泵、膨胀水箱等及相关温度、压力参数。由于制冷系统是建筑物内的用电大户，也是直接决定办公环境好坏的重要系统，并且该系统设备价格昂贵、日常保养和维护工作所需的人力和物力也很大。因此，对冷/热源系统实施有效的监控和管理是至关重要的。冷水机组控制系统，实现整体节能，就常规3冷水机组带变频水泵进行节能实施方案。
3.1.1、变频技术节能
在部分负荷下对风机、水泵采用变频器调节，也就是说将现有定流量变温差调节模式改变为变流量定温差，同时将定风量变焓值的调节模式，改变为定焓值变风量的调节方式，系统将获得非常好的节能效益。
3.1.2、冷水机组系统优化节能
变频调速技术的应用，实际上只解决了水泵和风机的节能问题。在功率消耗最大的冷水主机的节能策略上，最重要的是需要提高冷水主机运行效率，即主机性能系数COP。冷源系统的节能是指在一定负荷下，合理的群控匹配和参数调整使空调冷源系统处在最佳工况区，即综合能效比EER最高的区域。特别是针对多冷冻机配置条件下，依据空调末端实际冷量需求，优化选择冷冻机运行数量，综合考虑主机、水泵、风机等的总能耗，实现中央空调系统的节能运行。
3.1.3、空调机组的控制过程说明
在冷冻水/热水回水管上安装的电动调节阀，接受就地安装的DDC控制器的控制，当DDC控制器接受的温度与设定值有偏差时，通过在现场DDC控制器内置的控制算法，如PID（比例积分微分）和优化PID算法，DDC控制器发出控制信号到变频器进行调节，若调节温度达不到要求，进行电动调节阀调节，调节盘管内的水流量，这样构成闭环控制，保持送风温度在要求的控制范围内，当空调机组停止运行时，调节阀即关闭；联锁控制：新风风阀与风机和水阀联锁控制，停风机时自动关闭新风阀及水阀，风机启动前，延时自动打开风阀；为了节能，当所测新风温度达到可进行全新风操作时，DDC控制器根据预定程序控制新风阀至全新风位置，同时关闭盘管水阀，利用室外的自然风进行室内温度调节；在冬夏季季节转换后，程序自动调整控制程序，保证盘管水阀的动作满足负反馈的要求。
3.2、中央空调PLC控制
PLC基本结构是CPU模块、I/O模块、编程器。CPU和电脑CPU功能是一致的，是整个系统的控制中心，采集信号，输入输出指令。I/O模块是指令输出和输入模块，输入模块采集信号，接受指令，输出模块输出信号，执行指令，完成整个编程的动作和目的。编程器包括系统程序和用户程序存储，用于存储系统和用户的程序和数据。中央空调基于PLC及变频技术是现在空调发展的趋势，由于PLC操作简单，耗能低，而变频技术能大大的改善空调的调节系数。基于PLC原理的交流变频空调是根据外部热交换的两个循环系统回水与进水的温度差异来调节参数，控制循环水的流动速度，从而合理方便的控制每个子空调的参数，使室内温度、湿度、清洁度达到适当的平衡。 基于PLC自动控制系统的交流变频中央空调，PLC是控制的核心，PLC輸出的制冷参数指令，控制冷冻水泵、冷却水泵及冷却塔的阀门调节，启停其功能，再由其发出的联频信号时刻监督控制中央空调整个系统的开启和关闭。在中央空调系统运行之前，要进行调试工作，设置变频器的最小工作频率，保证末端冷冻水供给的冷冻泵变频器的工作的最小频率。通过冷冻水出水回水传感器、冷却水出水回水传感器及末端压力传感器A/D转换成数字开关调节信号，反馈到PLC，PLC反馈控制变频器的频率增减，来调节控制冷冻水泵的制冷、制热模式；根据出水回水的温度差反馈调节冷却水泵及冷冻水泵的开关；调节控制冷却水、冷冻水变频器速度的加减等。
冷冻水泵控制原理，是通过冷冻机的回水和出水温度差反馈到温度模块，温度模块将温度差参数通过A/D转换器进行A/D参数转换，将温度差的A/D参数信号发送到PLC，PLC根据设定的参数及接受的温度差参数信号，进行控制调节加快或者减慢变频器的速度，从而调节冷冻水泵电机的速率，调节冷冻泵出水的流量，控制内部热交换的速度。从冷冻水泵的工作原理上可以看出，室内的温度越高，温度差就越大，反馈的温度A/D参数PLC设计的额定参数差值越大，因此PLC控制调节变频器的速率越快，系统的负荷越大，冷冻水泵的循环水流速及流量会相应的加快加大，从而使热交换的速度增快。PLC自动控制中央空调的频率，使中央空调供需平衡的进行工作，根据温度差的变化不断的调节变频器的速率，加快或者减慢冷冻泵的循环水量，使系统负荷在供需平衡的状态下发挥最大的功能，不仅能及时调节室内变化的温度，使室内温度更加的事宜，还能大大的减少电耗，节约能量。
总而言之，在实际的工作中，对于中央空调的节能控制，要针对不同建筑物的室内外环境和设备使用情况，节能改造的设备改造对象、控制策略基于舒适性和节能的双重考虑，将分散、独立的机电设备进行整合，并依据它们之间内在的联系，实现对整个楼宇中机电设备的进行联动控制、群控，使机电设备在合理、稳定工作的基础上，最大限度的节省能源，大幅地降低运行和维护成本。以此切实保证整体工作的有效性。
参考文献：
[1]张双德，赵卿.浅谈中央空调系统的节能[J].甘肃科技，2014，18：126-128+140.
[2]季晨雪，郑小倩.中央空调的节能控制优化[J].山西电子技术，2014，05：13+67.
[3]王忻.浅谈中央空调控制特点与节能技术[J].科技风，2014，16：40.
[4]肖文，刘浙华.中央空调节能措施研究[J].中国测试技术，2007（3）：47-49.
[5]韩胜利，韩早早.中央空调的节能改造[J].中国设备工程，2008（1）：58-59.
[6]丁莉.变流与调速技术应用[M].北京：化学工业出版社，2006，7：119-124
【关键词】 中央空调；节能；措施
1、中央空调原理
制冷机，冷却水循环系统，冷冻水循环系统，风机盘管和散热水塔共同组成了中央空调系统。制冷机的工作原理是使用压缩机把从蒸发器来的制冷剂气体压缩成为高温高压的制冷剂气体，高温高压的制冷剂气体在冷凝器中冷凝放热，冷凝为高温高压的制冷剂液体。高温高压的制冷剂液体经过膨胀阀节流降压后，成为低温低压的制冷剂液体。低温低压的制冷剂液体进入蒸发器后蒸发吸热，变为低温低压的制冷剂气体。低温低压的制冷剂气体进入压缩机被压缩后进行下一个相同的循环过程。冷却水在冷凝器中吸收制冷剂的冷凝热并在散热水塔中释放出这一部分热量，从而实现对高温高压制冷剂的循环冷却作用。冷冻水在蒸发器中把热量传递给低温低压的制冷剂而降温。从蒸发器出来的低温冷冻水通过水泵被输送到用户的末端设备-风机盘管，与室内的空气进行换热，从而实现降低室内温度的作用。如图1所示。
2、中央空调的控制
2.1、干扰性
空调系统在全年或全天的运行中，由于外部条件（如气温、太阳辐射、风、晴、雨、雪）和内部条件（如空调房间中设备、照明的启、停和投入运行的多少，以及工作人员的增减等）的变化，都将对空调系统的运行形成干扰。
2.2、调节对象的特性
不同的被控对象，在相同的干扰作用下，被控量随时间的变化过程也并不一样。空调自控系统的任务就是为了克服这些干扰因素，维持空调房间一定的温、湿度和空气品质。但温、湿度的控制效果不但取决于自控系统，更主要的是取决于空调系统的合理性及空调的对象特性。
2.3、湿度的相关性
在空调的控制中，大多数情况下主要是对空调房间内温度和湿度的控制，这两个参数常常是在一个调节对象里同时进行调节，两个被调量两个参数在调节过程中又相互影响。如果由于某些原因使空调房间内温度升高，引起空气中水蒸气的饱和分压力发生变化，在含湿量不变的情况下，就引起了室内相对湿度的变化温度升高相对湿度就会降低，温度降低相对湿度就会增加，在调节过程中，对某一参数进行调节时，同时也引起另一参数的变化。
2.4、多工况运行及转换控制
由于空调系统是在全年的室内外条件变化下，按照一定的运行方式（即工况）进行调节的。同时在内外条件发生显著变化时要改变运行调节方式，即进行运行工况的转换。
2.5、整体控制性
空调自动控制系统一般是以空调房间内的空气温度和相对湿度控制为中心，通过工况转换与空气处理过程每个环节紧密联系在一起的整体控制系统。空调系统中空气处理设备的启停都要根据系统的工作程序，按照有关的操作规程进行，处理过程的各个参数调节及联锁控制都不是孤立进行，而是与室内温、湿度密切相关的。
3、中央空调的节能控制方案探讨
3.1、冷水机组节能措施
制冷监控系统是整个空调系统的核心，系统监控对象：冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却水塔、补水泵、膨胀水箱等及相关温度、压力参数。由于制冷系统是建筑物内的用电大户，也是直接决定办公环境好坏的重要系统，并且该系统设备价格昂贵、日常保养和维护工作所需的人力和物力也很大。因此，对冷/热源系统实施有效的监控和管理是至关重要的。冷水机组控制系统，实现整体节能，就常规3冷水机组带变频水泵进行节能实施方案。
3.1.1、变频技术节能
在部分负荷下对风机、水泵采用变频器调节，也就是说将现有定流量变温差调节模式改变为变流量定温差，同时将定风量变焓值的调节模式，改变为定焓值变风量的调节方式，系统将获得非常好的节能效益。
3.1.2、冷水机组系统优化节能
变频调速技术的应用，实际上只解决了水泵和风机的节能问题。在功率消耗最大的冷水主机的节能策略上，最重要的是需要提高冷水主机运行效率，即主机性能系数COP。冷源系统的节能是指在一定负荷下，合理的群控匹配和参数调整使空调冷源系统处在最佳工况区，即综合能效比EER最高的区域。特别是针对多冷冻机配置条件下，依据空调末端实际冷量需求，优化选择冷冻机运行数量，综合考虑主机、水泵、风机等的总能耗，实现中央空调系统的节能运行。
3.1.3、空调机组的控制过程说明
在冷冻水/热水回水管上安装的电动调节阀，接受就地安装的DDC控制器的控制，当DDC控制器接受的温度与设定值有偏差时，通过在现场DDC控制器内置的控制算法，如PID（比例积分微分）和优化PID算法，DDC控制器发出控制信号到变频器进行调节，若调节温度达不到要求，进行电动调节阀调节，调节盘管内的水流量，这样构成闭环控制，保持送风温度在要求的控制范围内，当空调机组停止运行时，调节阀即关闭；联锁控制：新风风阀与风机和水阀联锁控制，停风机时自动关闭新风阀及水阀，风机启动前，延时自动打开风阀；为了节能，当所测新风温度达到可进行全新风操作时，DDC控制器根据预定程序控制新风阀至全新风位置，同时关闭盘管水阀，利用室外的自然风进行室内温度调节；在冬夏季季节转换后，程序自动调整控制程序，保证盘管水阀的动作满足负反馈的要求。
3.2、中央空调PLC控制
PLC基本结构是CPU模块、I/O模块、编程器。CPU和电脑CPU功能是一致的，是整个系统的控制中心，采集信号，输入输出指令。I/O模块是指令输出和输入模块，输入模块采集信号，接受指令，输出模块输出信号，执行指令，完成整个编程的动作和目的。编程器包括系统程序和用户程序存储，用于存储系统和用户的程序和数据。中央空调基于PLC及变频技术是现在空调发展的趋势，由于PLC操作简单，耗能低，而变频技术能大大的改善空调的调节系数。基于PLC原理的交流变频空调是根据外部热交换的两个循环系统回水与进水的温度差异来调节参数，控制循环水的流动速度，从而合理方便的控制每个子空调的参数，使室内温度、湿度、清洁度达到适当的平衡。 基于PLC自动控制系统的交流变频中央空调，PLC是控制的核心，PLC輸出的制冷参数指令，控制冷冻水泵、冷却水泵及冷却塔的阀门调节，启停其功能，再由其发出的联频信号时刻监督控制中央空调整个系统的开启和关闭。在中央空调系统运行之前，要进行调试工作，设置变频器的最小工作频率，保证末端冷冻水供给的冷冻泵变频器的工作的最小频率。通过冷冻水出水回水传感器、冷却水出水回水传感器及末端压力传感器A/D转换成数字开关调节信号，反馈到PLC，PLC反馈控制变频器的频率增减，来调节控制冷冻水泵的制冷、制热模式；根据出水回水的温度差反馈调节冷却水泵及冷冻水泵的开关；调节控制冷却水、冷冻水变频器速度的加减等。
冷冻水泵控制原理，是通过冷冻机的回水和出水温度差反馈到温度模块，温度模块将温度差参数通过A/D转换器进行A/D参数转换，将温度差的A/D参数信号发送到PLC，PLC根据设定的参数及接受的温度差参数信号，进行控制调节加快或者减慢变频器的速度，从而调节冷冻水泵电机的速率，调节冷冻泵出水的流量，控制内部热交换的速度。从冷冻水泵的工作原理上可以看出，室内的温度越高，温度差就越大，反馈的温度A/D参数PLC设计的额定参数差值越大，因此PLC控制调节变频器的速率越快，系统的负荷越大，冷冻水泵的循环水流速及流量会相应的加快加大，从而使热交换的速度增快。PLC自动控制中央空调的频率，使中央空调供需平衡的进行工作，根据温度差的变化不断的调节变频器的速率，加快或者减慢冷冻泵的循环水量，使系统负荷在供需平衡的状态下发挥最大的功能，不仅能及时调节室内变化的温度，使室内温度更加的事宜，还能大大的减少电耗，节约能量。
总而言之，在实际的工作中，对于中央空调的节能控制，要针对不同建筑物的室内外环境和设备使用情况，节能改造的设备改造对象、控制策略基于舒适性和节能的双重考虑，将分散、独立的机电设备进行整合，并依据它们之间内在的联系，实现对整个楼宇中机电设备的进行联动控制、群控，使机电设备在合理、稳定工作的基础上，最大限度的节省能源，大幅地降低运行和维护成本。以此切实保证整体工作的有效性。
参考文献：
[1]张双德，赵卿.浅谈中央空调系统的节能[J].甘肃科技，2014，18：126-128+140.
[2]季晨雪，郑小倩.中央空调的节能控制优化[J].山西电子技术，2014，05：13+67.
[3]王忻.浅谈中央空调控制特点与节能技术[J].科技风，2014，16：40.
[4]肖文，刘浙华.中央空调节能措施研究[J].中国测试技术，2007（3）：47-49.
[5]韩胜利，韩早早.中央空调的节能改造[J].中国设备工程，2008（1）：58-59.
[6]丁莉.变流与调速技术应用[M].北京：化学工业出版社，2006，7：119-124