空调制冷系统的自动化控制与节能策略研究

摘要：随着近年来我国社会经济以及科技水平的快速进步，中国已经成为全球第二大冷冻空调设备消费市场以及最大的冷冻设备生产国。工业自动化技术的深入应用，是我国制冷行业的重要发展方向。针对空调制冷系统的运作原理，设计一种基于热感觉的控制方法，利用腕带实现热感觉的在线监测，改变室内空调的自动化控制策略，同时设计基于ZigBee无线通信协议的空调-腕带温度控制系统，既满足人们对建筑环境的舒适度要求，又达到了节能减排的目的。

关键词：空调制冷系统；自动化控制；节能策略

引言

空调的制冷系统工作原理都较为复杂，但其中都需要应用到制冷剂，其中最常见的制冷剂为氟利昂，但如果其剂量使用过大，则容易引起臭氧空洞，导致全球变暖现象加剧。因此，本文应用自动化调节技术，在保障室内环境温度适宜的情况下，减少对环境的污染。将自动化控制及节能环保技术应用于空调制冷系统中，能最大程度上减少电能消耗，削减城市电力峰谷差值，同时最大程度上保障了用电安全。当前我国每年仍然有大量石化能源依靠国外进口，消耗掉巨量外汇储备。而空调自动化控制及节能环保技术的应用，能够有效降低能源的消耗，有助于更好地建设资源节约型社会。

1工业自动化技术概述

我国是国际上最大的制冷设备生产国，工业自动化技术在其生产过程中的深入应用，对提高设备的生产效果，优化制冷企业的生产产能，强化市场占有率具有重要的积极意义。而工业自动化技术，就是应用电气技术、微电子技术、机械技术、计算机技术等技术形式，实现对工业生产过程中的控制，以此实现无人工操作的生产进度控制。主要由通信网络、计算机设备等构成。随着我国社会经济以及科学技术的不断进步，我国的工业自动化技术也得到了较为迅猛的发展。目前，我国在工业生产过程中常用的自动化控制产品主要有2种，即PLC及PC。

2目前制冷系统自动技术的应用现状分析

（1）从制冷系统的构造原理来看，它有特殊的特征，比如，一般情况下，制冷制冷一般都采用自动化控制技术。而技术取决于国家的经济实力以及对制冷行业的重视程度。近年来，随着我国经济的不断发展，我国制冷技术也逐渐提高，制冷技术从一定程度上实现了真正的自动化，特别是随着计算机技术的不断应用，加强了制冷系统的自动控制能力，能够根据外界环境变化自动调温，而且还能降低能源消耗。（2）随着我国制冷系统技术的不断进步，我国制冷系统逐渐完善相关的机制，通过调整相关参数，使整个控制系统运行更加流畅。增加其功能，提升其性能。从一定程度上，还能增加其使用寿命，有效降低成本的输入。（3）接下来分析现代制冷系统的结构。目前来看，大多是制冷自控系统一般都是采用现场工业总线的PLC。这是一种集散式控制系统。通过对分散的机器进行集中，加强制冷作用。现代的制冷系统控制能力比较强。

3空调制冷系统的自动化控制与节能策略

3.1自控系统

3.1.1控制层

在以往的制冷控制中，主要采用逻辑电路、继电器、单片机等，在自动化技术飞速发展背景下，制冷自动控制以现场工业总线PLC为基础，将其与传统控制方式相对比，可知后者不但在接线数量方面有所减少，还可节约更多系统空间，使工作效率得到显著提升。在实际运行过程中，可采用内部存储器进行程序编写，对顺序、逻辑等进行运算，再利用控制元件与机器相连，实现数字信息的模拟传输，使多种类型的机械生产得到有效控制。

3.1.2监控层

该层属于系统的核心层，PLC系统与人机交互界面相结合，共同完成信号传递工作，控制人员可通过人机界面对设备的运行状态进行实时查看，并生成报表，对各项数据信息进行记录。在大数据时代背景下，数据的存储和挖掘十分重要，在制冷系统中，监控层具有数据采集功能，通过人机界面将设备运行信息进行展示，为用户在线故障诊断提供便利，为后续系统升级和设备改造提供充足依据，使制冷系统的运行效率得到显著提升，还可节约大量电能，减少能源消耗。

3.1.3设备层

该层属于信息制冷温湿度控制和信息采集的主要措施，通过感应部件来实现，对设备运行数据进行检测，使制冷在无人值守的情况下自动运行。通过对温湿度传感器进行监测可知，对将获取到的数据传输到上位机中，可通过传感器对制冷进行有效控制，使设备运行更加安全和稳定。此外，设备层中传感器作为系统中的重要部分，在未来制冷的自控发展中具有十分关键的促进作用。

3.2节能策略

首先，变频节能制冷自控系统要以降低能耗为主，这也是现代电子系统发展过程中主要遵循的准则。就拿制冷制冷系统来说。需要计算机技术以及其他电子技术的支持，能够根据系统运行参数选择合适的算法，能够根据计算结果自动采取控制措施。另外，要想降低能量耗费，就必须利用制冷自控系统的一些简单方法，不允许制冷设备超负荷工作，要安排相应的监管人员做好相关的监管工作，并适当引入变频技术，能够控制整个制冷系统的运行，减少不必要的能源浪费，最大限度的降低能耗。其次，要对制冷系统中的各种设备进行全面分析。制冷控制系统与其他系统相似，都有一个中央管理器。而中央管理器主要是监管作用，能够集中控制各个分支系统，使其配合工作。另外，操作人员要熟练掌握操作技巧，在操作过程中，通过人机界面对设备状态进行控制。相关的技术人员要准确掌握数据的处理方法，能够保证数据的真实有效性。最后，要对制冷系统进行故障诊断。这个过程中，制冷系统和设备的改造和为设备的维护保养提供依据。以提高设备的使用效率，降低能耗为主。引入新技术。比如，制冷新工艺，或者现代的一些自动化控制技术。所以，相关人员要准确认识制冷自控平台的作用，利用先进的技术手段，提高制冷自控系统的性能。

结束语

我国制冷产业在国际上处于领先地位。无论是需求市场，还是生产制造市场，都存在极大的发展空间。对此，相关企业必须要落实工业自动化系统在制冷企业之中的有机应用，以推进我国制冷企业的健康与稳定发展。

参考文献

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[2]史源源.暖通空调制冷系统中的节能环保技术分析[J].应用能源技术，2020（4）：34-38.