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DDC在变频空调控制系统中的应用研究

来源：爱够旅游网

科研应用

DDC在变频空调控制系统中的应用研究

王

中图分类号：TP273摘

欣汪向前林昕

210012）

文章编号：1672-7894（2015）26-0178-02

（三江学院电气与自动化工程学院江苏·南京

文献标识码：A

要针对传统中央空调能耗大的问题，结合变频技术提一项十分有必要和有意义的话题。

中央空调一般是由中央空调主机（制冷机）、风机盘管、冷却水塔、冷冻泵、冷却泵等组成。在空调系统的能量消耗中，冷却水塔能耗的占比虽然不是很大，但使用频率高，能耗消耗总量仍然是一个相当大的数字。冷却水塔的设计是按照全年最坏的情况下设计的，日常人们在使用冷却水塔时往往会忽略冷却水塔的工作状况，直接全部满负荷的使用冷却水塔，毫无节能意识，因此冷却塔的节能控制也显得尤为重要。

本次项目的主要研究方向就是中央空调的节能控制，此次节能控制的主要对象就是冷却水塔。主要是通过DDC实现对冷却水塔排风机的变频控制和两个冷却水塔之间的联动控制，从而合理地使用冷却水塔，达到变频调节，节能环保的目的。

出基于DDC在中央空调节能控制系统的应用，设计了由DDC、变频器、温度传感器等器件构成的温差闭环控制系统。系统能自动调节变频器的工作频率，实现了对冷却水塔排风机的变频控制，达到了节能目的。关键词节能DDC中央空调变频技术

ResearchontheApplicationofDDCintheControlSys原temofVariable-frequencyAir-conditioner//WangXin,WangXiangqian,LinXin

AbstractInviewofthehighenergyconsumptionoftraditionalcentralair-conditioning,combingingwithfrequencyconversiontechnology,thispaperproposestheapplicationofDDCinthecontrolsystemofcentralair-conditioning,anddesignsatemper-aturedifferenceclosed-loopsystemconsistingofDDC,vari-able-frequencydrive,temperaturetransducerandsoon.Thesystemcanautomaticallyadjusttheworkingfrequencyofvariable-fre-quencydrive,thusrealizingthevariable-frequencycontrolofcool-ingtowerandexhaustfan,andachievingthegoalofenergysaving.Keywordsenergysaving;DDC;centralair-conditioning;frequencyconversiontechnology

现代公共建筑能耗很高，中央空调系统占整个建筑系统能耗将近一半，因此公共建筑的节能潜力目前是比较大的，只要能有效地管理或者能够对中央空调进行自动化的管理，就能够很好地降低能耗。因此，研究中央空调系统的节能控制便成为了

1系统硬件概述介绍

图1系统结构框点位图

作者简介：王欣（1981—），讲师，研究方向为计算机网络控制、智能建筑及其自动化。

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September2015（B）

本项目涉及的系统分别为模拟中央空调主机（恒温水箱）系统，小型冷却水塔系统，还有控制器部分。每系统之间在物理上通过水管连接，通过DDC控制器联动控制。系统中的主要硬件及其功能如下：

（1）冷却塔：主要通过水塔上的排风机对空调主机出来的热水进行冷却降温，再将冷却过的水送回空调主机的装置。

（2）变频器：主要用来控制冷却水塔风机的功率。（3）温度传感器：对模拟空调水温进行测量及采集，将采集信号传到DDC进行运算处理。

（4）浮球液位开关：防止恒温水箱水位过高或过低。（5）电磁阀门：DDC的I/O输出控制电磁阀的开/关，以达到灵活控制的目的。

集与处理，通过对信号的采集和处理后输出控制信号，实现对整个系统内的加热棒、电磁阀、抽水泵、喷泉水泵、排风机的联动控制。

3软件设计

系统工作过程：

（1）系统启动，DDC输出信号给固态继电器，加热棒给水池加热，加热到一定温度恒定不变。

（2）DDC根据外界温度与水池温度之差来计算冷却塔的使用方式。

（3）设定一个温差的范围，小于这一范围启动一个冷却塔，高于这个范围启动2个冷却塔。

（4）在启动一个或者两个冷塔时系统可以根据温差的变化来调节冷却塔风机的工作频率，实现变频控制。

2方案总体概述

该项目中采用两个小型冷却水塔和一个恒温水箱，来模拟中央空调主机和冷却水塔。如图1所示，通过DDC来控制电磁阀，实时地调动两个冷却水塔，可以实现同时工作或分别工作。DDC也可以控制变频器来对冷却水塔风机进行PID控制，使风机节能运行。

本方案的控制系统以冷却水塔为主要控制对象，通过变频器控制冷却水塔风机的频率，从而把回水温度控制在给定值（32℃）上。以恒温水箱的水位为控制次目标，通过DDC的PID算法控制抽水泵的频率来增加/减少出水量，把水位控制在一个给定的高度，使整个系统动态平衡。DDC控制的流程图如图2所示。

图3DDC控制流程图

4结语

经过检验调试，整个系统控制效果比较好，能够通过DDC控制器根据温度传感器检测的温度值来控制冷却塔的启停和工作频率。

本项目是大学生创新实践项目，基于对中央空调系统的工况分析，提出对中央空调系统中的冷却塔进行变频控制，介绍了控制系统的硬件组成、软件设计和控制策略等，为中央空调系统的节能改造提供有益参考。参考文献

[1]廖百胜.DDC控制器在中央空调系统中的动态品质分析[M].成都:四川大学出版社,2008.

[2]叶大法,杨国荣.变风量空调系统设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.

图2DDC控制流程图

该流程图中的PID处理主要是针对恒温水箱温度的控制，通过水箱内的温度传感器把温度信号传到PLC控制器，然后进行PID算法运算得出结果来控制水箱内的加热棒工作，从而使水箱的温度始终保持在设定温度。该控制流程图主要是反映DDC控制器对各种数字信号和模拟信号的采

编辑李前锋

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