供應(yīng)信息
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平的提高，空調(diào)應(yīng)用日益廣泛。在各類建筑物中，中央空調(diào)已是現(xiàn)代建筑創(chuàng)造舒適高效的工作和生活環(huán)境所不可缺少的重要基礎(chǔ)設(shè)施，已成為現(xiàn)代建筑的重要標(biāo)志之一。
然而，空調(diào)系統(tǒng)用電量在總用電量中的比例也在不斷上升，中央空調(diào)用電量的激增已經(jīng)引起了電網(wǎng)供電緊張。在能源日益緊缺的當(dāng)今社會，對空調(diào)進(jìn)行節(jié)能是一個很熱門的話題。
雖然目前市面上的空調(diào)節(jié)能技術(shù)很多，但絕大多數(shù)都是針對空調(diào)主機(jī)進(jìn)行節(jié)能，而忽視了空調(diào)的其它兩個重要組成部分——風(fēng)機(jī)和水泵的節(jié)能潛力。針對這一現(xiàn)實狀況，本文提出了一種基于實測數(shù)據(jù)對空調(diào)風(fēng)機(jī)和水泵進(jìn)行節(jié)能的方案，并設(shè)計了相應(yīng)的控制器，環(huán)保空調(diào)水泵KS18Y，終達(dá)到節(jié)能效果。
1 中央空調(diào)風(fēng)機(jī)和水泵的節(jié)能方案
1.1 節(jié)能控制器總體架構(gòu)
中央空調(diào)風(fēng)機(jī)、水泵節(jié)能控制器的總體架構(gòu)如圖1所示，圖的左半部分是需要采集的各種信號，以便核心算法的處理；圖的右半部分是輸出信號，主要輸出的是頻率信號，以便各個風(fēng)機(jī)、水泵變頻之用，詳細(xì)介紹如下。
1.1.1 溫度數(shù)據(jù)
在算法中，需要將冷量值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的水泵流量值和風(fēng)機(jī)送風(fēng)量值，這就需要利用圖2所示的公式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由公式可知，需要測量溫度數(shù)值，采用溫度傳感器采集所需的溫度信號并且通過串口轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳輸?shù)焦た貦C(jī)內(nèi)，單位為攝氏度（℃）。
1.1.2 預(yù)測冷量
利用現(xiàn)有的冷量預(yù)測技術(shù)，獲取室內(nèi)所需的冷量，單位為瓦（W）。
1.1.3 功率和頻率采集
采用ART2010數(shù)據(jù)采集卡采集各個風(fēng)機(jī)、水泵當(dāng)前的運(yùn)行的電壓值，并且通過自帶的AD轉(zhuǎn)換函數(shù)實現(xiàn)電信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的功率值，單位為瓦（W），傳輸?shù)焦た貦C(jī)中。
頻率采集采用頻率計數(shù)器，單位為（HZ），同樣傳輸?shù)焦た貦C(jī)中。
廣州市XX紡織服裝實業(yè)有限公司是一家以設(shè)計，生產(chǎn)，銷售梭織休閑，牛仔服裝的中型企業(yè)。工廠占地面積13200平方米，各類進(jìn)口專業(yè)設(shè)備600多臺，以及1000多名的生產(chǎn)員工，年生產(chǎn)能力達(dá)300萬件以上。公司生產(chǎn)的產(chǎn)品堅持走品牌路線，形成了設(shè)計，生產(chǎn)，整燙，洗水一條龍服務(wù)的現(xiàn)代化生產(chǎn)體系，目前運(yùn)作主要以品牌生產(chǎn)為主，憑著多年的聲譽(yù)，逐漸成為國內(nèi)，國際一些知名品牌的生產(chǎn)基地。
常平XX玩具制品有限公司，是一家專業(yè)生產(chǎn)PVC充氣產(chǎn)品及PVC軟膠袋的專業(yè)廠家。生產(chǎn)各種充氣玩具、充氣水池、充氣絨床、充氣枕、充氣禮品、充氣廣告產(chǎn)品、水床、滑水器、浮床等及一系列的PVC制品。目前產(chǎn)品暢銷歐美、中東、日本及東南亞各國。為了更好的保證產(chǎn)品質(zhì)量，提升企業(yè)的工作環(huán)境；
因為現(xiàn)在的人對于身體健康以及工作環(huán)境更加重視，許多企業(yè)因為車間環(huán)境的溫度太高而招不到人，留不住人，因為長期在高溫下工作不僅僅會讓人覺得乏力，讓人覺得非常難受，還會對人體會造成損傷，所以許多的人都不愿意在高溫的環(huán)境下工作，這也是為什么許多企業(yè)招不到人，留不住人的原因
環(huán)保空調(diào)，其降溫原理是水通過蒸發(fā)帶走周圍熱量來實現(xiàn)的。當(dāng)外界的空氣進(jìn)入環(huán)保空調(diào)內(nèi)部時，經(jīng)過降溫水簾，其絕大部分熱量都被降溫水簾蒸發(fā)所吸收。
冰冷的新風(fēng)再通過環(huán)保空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)將已降溫的空氣送入室內(nèi)，達(dá)到降溫的目的。
質(zhì)量好的環(huán)保空調(diào)都采用蒸發(fā)效率為86%的5090型濕簾，正常通風(fēng)情況下，環(huán)境濕度大約會增加10-15%，在夏季非梅雨季節(jié)，平均溫度在35度左右，平均濕度在56%左右，此種氣候非常適合冷風(fēng)機(jī)使用。
上述氣象條件，出風(fēng)口溫度都在26-28度左右。吹到人的體表都會比較舒服。
科學(xué)研究表明：75%的相對濕度對人是適宜的。我國的江南地區(qū)相對與西北地區(qū)濕度要大，但又不象西南如貴州重慶那樣大。 適宜的溫濕度環(huán)境，使這里的人的皮膚質(zhì)地水嫩光滑，白皙且有光澤。 所以自古就有江南出美女一說。可見，冷風(fēng)機(jī)使用時的環(huán)境濕度增加值正好可以調(diào)節(jié)空氣濕度。當(dāng)然不會影響到人體的健康。所以要正確看待濕度對人的影響。
1.將冷量轉(zhuǎn)換為風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量G
（1）若，則表示通過風(fēng)機(jī)的調(diào)整可以滿足冷量的要求，因此，將G送入規(guī)則表并進(jìn)行相應(yīng)的變頻控制調(diào)整。
（2）若，則表示所需的冷量已經(jīng)超出風(fēng)機(jī)的可調(diào)整范圍，無法通過風(fēng)機(jī)實現(xiàn)要求，此時，保持風(fēng)機(jī)原頻率不變。
2.將冷量轉(zhuǎn)換為水泵的流量W
（1）若，設(shè)，做逆運(yùn)算將M轉(zhuǎn)換成冷量QM，再將QM轉(zhuǎn)換成風(fēng)機(jī)送風(fēng)量GM
①若，則表示可以先調(diào)整風(fēng)機(jī)，再調(diào)整水泵來達(dá)到需冷量。將GM和M分別送入風(fēng)機(jī)的規(guī)則表和水泵的規(guī)則表，進(jìn)行相應(yīng)的變頻調(diào)整控制。
②若，則表示無需進(jìn)行風(fēng)機(jī)調(diào)整，直接將W送入水泵的規(guī)則表進(jìn)行相應(yīng)的變頻調(diào)整控制。
（2）若，則表示需冷量已經(jīng)超出水泵的可調(diào)整范圍，無法通過水泵實現(xiàn)要求，此時，保持水泵原頻率不變。
3.令，做逆運(yùn)算將轉(zhuǎn)換成冷量，再把冷量轉(zhuǎn)換成水泵流量
若，則表示可以先調(diào)整風(fēng)機(jī)至額定狀態(tài)在調(diào)整水泵來滿足需冷量，此時先將風(fēng)機(jī)調(diào)制送風(fēng)量狀態(tài)，然后將送入規(guī)則表進(jìn)行相應(yīng)的變頻控制調(diào)整。
若，則表示無論是風(fēng)機(jī)還是水泵或是通過他們的共同調(diào)整，均無法滿足需 冷量，此時，只有通過改變制冷主機(jī)才可達(dá)到要求。因此，保持風(fēng)機(jī)和水泵為原工作狀態(tài)，調(diào)整空調(diào)制冷主機(jī)。
1.2.4 建立控制規(guī)則表
以風(fēng)機(jī)為例，如下表1就是建立的風(fēng)機(jī)變頻控制規(guī)則表。可以看到，該表對于不同送風(fēng)量條件下的各個風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率和運(yùn)行功率以及總功率都進(jìn)行了相應(yīng)的記錄。在某一特定的送風(fēng)量條件下，查找該表，只要排選出送風(fēng)量相同的數(shù)據(jù)條進(jìn)行比較，就可以很容易的得到在總功率情況下，各個風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率，進(jìn)而可以實現(xiàn)變頻節(jié)能的目的。水泵的變頻控制規(guī)則表也如是建立。
注：表中例如的數(shù)據(jù)是指第x個風(fēng)機(jī)的第n組數(shù)據(jù)，總功率為各個風(fēng)機(jī)的功率之和
2 中央空調(diào)風(fēng)機(jī)和水泵節(jié)能方案的實現(xiàn)
2.1 輸入信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字量
2.1.1 工業(yè)控制計算機(jī)
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