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隨著國民經濟的發(fā)展、人民生活水平的提高，空調應用日益廣泛。在各類建筑物中，中央空調已是現(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設施，已成為現(xiàn)代建筑的重要標志之一。
然而，空調系統(tǒng)用電量在總用電量中的比例也在不斷上升，中央空調用電量的激增已經引起了電網供電緊張。在能源日益緊缺的當今社會，對空調進行節(jié)能是一個很熱門的話題。
雖然目前市面上的空調節(jié)能技術很多，但絕大多數(shù)都是針對空調主機進行節(jié)能，而忽視了空調的其它兩個重要組成部分——風機和水泵的節(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)對空調風機和水泵進行節(jié)能的方案，并設計了相應的控制器，環(huán)?？照{水泵KS18Y，終達到節(jié)能效果。
1 中央空調風機和水泵的節(jié)能方案
1.1 節(jié)能控制器總體架構
中央空調風機、水泵節(jié)能控制器的總體架構如圖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，以便各個風機、水泵變頻之用，詳細介紹如下。
1.1.1 溫度數(shù)據(jù)
在算法中，需要將冷量值轉換為相應的水泵流量值和風機送風量值，這就需要利用圖2所示的公式進行轉換。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換成數(shù)字信號并傳輸?shù)焦た貦C內，單位為攝氏度（℃）。
1.1.2 預測冷量
利用現(xiàn)有的冷量預測技術，獲取室內所需的冷量，單位為瓦（W）。
1.1.3 功率和頻率采集
采用ART2010數(shù)據(jù)采集卡采集各個風機、水泵當前的運行的電壓值，并且通過自帶的AD轉換函數(shù)實現(xiàn)電信號和數(shù)字信號的轉換，轉換成相應的功率值，單位為瓦（W），傳輸?shù)焦た貦C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中。
廣州市XX紡織服裝實業(yè)有限公司是一家以設計，生產，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，各類進口專業(yè)設備600多臺，以及1000多名的生產員工，年生產能力達300萬件以上。公司生產的產品堅持走品牌路線，形成了設計，生產，整燙，洗水一條龍服務的現(xiàn)代化生產體系，目前運作主要以品牌生產為主，憑著多年的聲譽，逐漸成為國內，國際一些知名品牌的生產基地。
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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)?？照{，其降溫原理是水通過蒸發(fā)帶走周圍熱量來實現(xiàn)的。當外界的空氣進入環(huán)?？照{內部時，經過降溫水簾，其絕大部分熱量都被降溫水簾蒸發(fā)所吸收。
冰冷的新風再通過環(huán)保空調送風系統(tǒng)將已降溫的空氣送入室內，達到降溫的目的。
質量好的環(huán)?？照{都采用蒸發(fā)效率為86%的5090型濕簾，正常通風情況下，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機使用。
上述氣象條件，出風口溫度都在26-28度左右。吹到人的體表都會比較舒服。
科學研究表明：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地水嫩光滑，白皙且有光澤。 所以自古就有江南出美女一說?？梢?，冷風機使用時的環(huán)境濕度增加值正好可以調節(jié)空氣濕度。當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.將冷量轉換為風機的送風量G
（1）若，則表示通過風機的調整可以滿足冷量的要求，因此，將G送入規(guī)則表并進行相應的變頻控制調整。
（2）若，則表示所需的冷量已經超出風機的可調整范圍，無法通過風機實現(xiàn)要求，此時，保持風機原頻率不變。
2.將冷量轉換為水泵的流量W
（1）若，設，做逆運算將M轉換成冷量QM，再將QM轉換成風機送風量GM
①若，則表示可以先調整風機，再調整水泵來達到需冷量。將GM和M分別送入風機的規(guī)則表和水泵的規(guī)則表，進行相應的變頻調整控制。
②若，則表示無需進行風機調整，直接將W送入水泵的規(guī)則表進行相應的變頻調整控制。
（2）若，則表示需冷量已經超出水泵的可調整范圍，無法通過水泵實現(xiàn)要求，此時，保持水泵原頻率不變。
3.令，做逆運算將轉換成冷量，再把冷量轉換成水泵流量
若，則表示可以先調整風機至額定狀態(tài)在調整水泵來滿足需冷量，此時先將風機調制送風量狀態(tài)，然后將送入規(guī)則表進行相應的變頻控制調整。
若，則表示無論是風機還是水泵或是通過他們的共同調整，均無法滿足需 冷量，此時，只有通過改變制冷主機才可達到要求。因此，保持風機和水泵為原工作狀態(tài)，調整空調制冷主機。
1.2.4 建立控制規(guī)則表
以風機為例，如下表1就是建立的風機變頻控制規(guī)則表?？梢钥吹?，該表對于不同送風量條件下的各個風機的運行頻率和運行功率以及總功率都進行了相應的記錄。在某一特定的送風量條件下，查找該表，只要排選出送風量相同的數(shù)據(jù)條進行比較，就可以很容易的得到在總功率情況下，各個風機的運行頻率，進而可以實現(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個風機的第n組數(shù)據(jù)，總功率為各個風機的功率之和
2 中央空調風機和水泵節(jié)能方案的實現(xiàn)
2.1 輸入信號轉化為數(shù)字量
2.1.1 工業(yè)控制計算機
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