暖通空调节能优化措施

暖通空调节能优化措施

发表时间：2015-01-19T10:27:50.320Z 来源：《工程管理前沿》2015年第1期供稿作者：周永华

[导读] 原有空调运行负载功率较大，其中家用空调每小时运行功率均在1000W以上。

周永华

苏州兴亚净化工程有限公司江苏苏州21521

摘要：随着现代科学技术的不断发展，暖通空调在节能优化措施上做出了新的安排。其中在变频低压供电控制电路、电路分配存储区以及变频电机故障处理方式上进行了优化分析。笔者在此进行了详细的分析，以便于提供可参考性的依据。

关键字：暖通空调；节能优化；变频电机；电路分配

引言：

原有空调运行负载功率较大，其中家用空调每小时运行功率均在1000W以上，对于机房所用的空调由于长期处于运行状态，造成内部热量激增，其次电机随着运行时间的延长，造成附加的损耗。而现有优化节能模式中，通过采用变频控制器以及划分存储单元区的方案，改善了原有空调运行大功率的弊端。

一、变频低压供电控制电路设计

1、继电器低压供电设计

暖通空调中继电器供电所需的电压为220V,该低压供电设备输入端元器件在组成结构上包括6个。其中SB1表示PLC控制暖通空调电路中的停止操作按钮，在输电线路中起到接通电源开关的作用。SB2表示暖通空调PLC控制电路中的正向起动操作按钮，在电路控制系统中为了保证其他附属设备的正常运行设定了电流保护器FR，速度继电器控制电路不同的分支机构，一般在反接控制电路中加载两个，分别为KS1和KS2，速度继电器主要控制空调电机内部转子的运转速度，当监测转向运转速度发生变化时，速度继电器便会自动调节电动机内部的运转速率，使之满足空调设备需求。继电器在输出端有3个接触元器件， KM1表示三相点击正反向中的正转控制的接触器，KM1与KA1以并联形式连接。KM2表示三相电机正反向的反转控制接触器，KM2与KM1以串联形式连接。KM3表示三相电机正反向中的电阻控制的接触器，KM3与KA1、KA2、KA3以并联形式连接。输入元器件和输出元器件都以开关元件作为辅助原件，使之能够全方位对控制电路进行断开与连接，输入端点和输出端点分别为SB1、SB2、SB3、FR、KS1、KS2、KM1、KM2、KM3。

2、分配存储区地址设计

空调分配存储区的地址时，要以输入元件存储区、输出元件存储区以及供电设备的类型进行划分。其中在输入元件存储区内1—6供电编号顺序进行分配，其中停止操作按钮、正向起动操作按钮、反向起动操作按钮、电流保护器、速度运行控制器分配存储区的地址依次从0.00至0.04.在输出端存储区地址分配上，正向控制接触器、反向控制接触器以及电阻控制接触器的分配地址以10.00的间隔区域作为一个控制单元。在中间继电器存储区的地址分配结构上，在存储空间地址间隔以200作为间隔频数进行动态地址分配，依次以0.01的幅度进行递增。假设分配的地址空间过大，便会造成存储区地址的浪费，所以在间隔频率上都已0.01的幅度进行有序递增。

3、外部控制电路图设计

外部控制电路设计结构属于空调供电控制系统中的硬件设施。共有6个输入元件和3个输出元件，但没有在电路图中进行设定。主要是因为在经过输入点和输出点在适当位置调整后，能实现多功能的空调供电系统运行功率的控制。由于KM2和KM3之间串联，为了防止空调内部电路系统中电感元件的短路，造成整个系统的故障。所以在KM2和KM3之间设定了软件和硬件程序的互锁，互锁程序的设定在终端控制器内进行相关代码的输入，实现暖通空调全自动控制的电路系统。

二、暖通空调节能优化措施

1、变频器故障及检修

暖通空调运行过程中经常出现内部变频器跳闸现象，根据实际分析由于电机在运行过程中，会使周围灰尘的覆盖至电动机变频器的内部，导致散热不良最终出现跳闸的现象。变频器采用的是制冷系统，主要是将通风管道中的热量传递出去，但附着在变频器内部的灰尘无法排出，导致变频器内部积聚大量的热量，出现跳闸的现象。在现有暖通电机结构模式中，设立了正转、反转、外部故障处理装置、报警预警系统以及零速信号。其中复位系统能够有效解决变频器内部转子的运转速度，当电机内部积聚大量热量时，复位系统便会自动拉下电闸，减少电路中的电阻来增大散热量。所以在节能优化措施上采用制动电阻原件，减少暖通空调的负载功率，原有空调最大运行功率可达5500W，但在通过对继电器、电机等设备全自动化改造后，运行功率可达几百瓦，甚至几十瓦，优化了暖通空调的内部结构。

2、变频定子线棒故障及处理

原有暖通空调电动机内部转子经常出现断裂，主要是因为电机在运行过程中转子笼条会随着向心力的不断增大，使其与机身顶杆分离。此外电机在启动后便停止运行，与电机相连的定子线圈部位发热量远远超过接头处，造成终端复用设备停止运行，将其电机组连接线全部烧毁。主要是因为电机组连接线采用串联的连接方式，当电机组发生故障时，空调负载所带的电机电阻逐渐减少，导致热量积聚增加。在整改模式上将电机引出线接头处部位采用并联方式，增大引出线的截面积。根据焦耳定律可知，电阻并联求解为R=R1R2/R1+R2；再根据电热公式，Q=I?Rt，使其能够有效地减少发热量。对定子线棒断接处，将断接处与电机外接部位进行补接。但由于接头处存有空隙，再加上转子向心力的增大，出现定子线棒脱离电机的现象。但现有模式中采用镍铬合金焊接方式，镍的熔点在1400℃，铬的熔点在1800℃。当两种金属在融合后，使得合金的熔点在1700℃，这样便会减少电机内部定子线棒出现断裂的现象。结语：

通过对暖通空调节能优化措施的分析研究，使得对该结构的优化类型有了重新的认知。优化暖通空调内部电路以及对设备零件设施的故障处理，加强了暖通空调的节能措施，并且这种节能优化模式改善了原有空调运行大功率的现状，对今后暖通空调的结构优化具有一定的协助作用。

参考文献：

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[2]郑忠明.浅谈暖通空调如何节能.科技信息（科学教研）：2007,42（25）：17—18.

[3]房志勇.建筑节能技术[M].北京：中国建筑工业出版社，1998,23（24）：36—37.