摘要：随着科学技术的不断发展，自动化技术也得到了大幅度提高，给人们生活带来了质量上的提升。制冷空调设备自动化是实现制冷系统热工参数的自动调节和控制，实现设备的正常运行，制冷空调设备对能源的需求量很大，实现节能减排是制冷空调设备的发展方向。因此，实现制冷空调设备自动化创新不但能够降低运行成本，还能提高社会效益。
关键词：制冷空调；自动化；创新
制冷空调装置主要通过自动化仪表和控制元件得以实现自动化控制。我国在能源总耗方面，建筑耗能就占了30%左右，而在建筑能耗中，空调系统的能耗占了60%，在使用高峰的时候，这个数值还在不断增加，因此，对制冷空调设备自动化创新是未来空调发展的必然手段[1]。
一、制冷空调设备自动化的特点
结合制冷系统的构成，实现制冷空调的自动化控制，通常在制冷工艺参数检测和调节上实现自动化、对制冷设备的工艺流程和操作程序实现自动化控制以及实现制冷设备的自动保护三方面完成的。在了解自动化控制原理的基础上，充分发挥空调设备原件的基本性能，结合制冷空调设备节能规律，才能达到制冷设备自动化创新的目标。
二、制冷空调设备自动控制系统的组成
（一）制冷空调设备自动控制原理
制冷空调自动控制是通过敏感元件、调节器、执行机构和调节机构的联合工作，是自动控制得到实现的，系统框图如下：
敏感元件对室温进行感知，通过调节器进行调解，实现对送风温度的控制，以此来调节室内温度。
（二）制冷空调设备自动控制的特点
制冷空调的自动控制是通过多功能的系列仪表来实现对温度等参数感知的，这些仪表通常包括电动仪表、气动仪表、智能仪表和电子计算机等，要结合空调系统具体参数来选择多功能仪表，这样才能实现自动化控制的良好效果。空调系统自动化控制中具有动态惯性大的特点，通常会表现出调节的时间滞后。空调系统控制参数一般为温度和湿度，这些参数变化会带来空调感应系统的变化，因此，空调系统的动态构成常常会出现动态的缓慢，要达到平稳需要经过一个时间周期。
三、制冷空调设备自动化创新方法
（一）制冷空调设备冷热源和输配系统
制冷空调自动控制节能设计的关键在于空调冷热源和输配系统，冷热源系统是以制冷机组为主的，这是空调系统的核心部件，能源的消耗也最大，在空调节能控制中，冷热源系统是检测和控制的重点部分。
（二）变频技术在制冷空调设备中的应用
利用变频技术降低制冷系统能源的消耗，是目前很多企业普遍采用的办法。改变水泵、风机、压缩机转速就能够改变水泵、风机和压缩机功率，达到节能的目的。在实际应用中也起到了较好的效果。（图1）是风机、泵类在使用变频后，在不同转速、流量、轴功率、节能率。
图1 不同频率时的节能率
利用交流变频器对制冷空调设备风机和水泵类设备进行控制，通过对转速的控制来调节风量和流量，能够起到降低能耗，提高经济效益的作用[2]。
1、变频技术在制冷空调设备冷冻水系统的应用
在制冷空调使用中，回水的温度高于出水温度，一般情况下，温差的最大值为5摄氏度。可以在制冷机组的冷冻水循环管的温度调节上来实现控制，达到节能的效果。基本做法是在水循环管中安装检测温度的变送器，变送器与PID调节器和变频器形成闭环式控制系统，通过冷冻水的温度来对变频器实行控制，通过变频器运行频率的变化让电机的转速达到最佳值，从而实现对出水量的调节。温差较大时，空调环境中的温度较高，室内负荷量也比较高，这时需要提高冷冻泵的转速；相反，如果温差较小，空调环境温度偏低，室内的负荷量较小，可以将冷冻水泵转速减缓，通过冷冻水泵转速的调节和控制，实现技能方面的优化。
2、变频技术在制冷空调设备冷却水系统的应用
在制冷空调的冷却水循环系统，冷凝器两端的进水和出水形成了温差，通过温度变送器、变频器和PID调节器的闭环式系统控制，使冷却水泵的转速随着室内热负荷的变化实现优化调节，达到节能的目的。
3、变频技术改造的注意事项
在进行变频技术创新改造时，要保留原空调工频手工控制部分，实现自动化控制和手动控制两套控制模式对空调设备进行操作。冷却水和冷冻水在实现变频设计改进时，要考虑水泵的转速、扬程和管损为正比的关系。水泵的扬程与转速有关，随着变速成正比例变化，扬程减低减小了管道的损失，通过调整变频器的下限频率，控制制冷空调系系统水泵扬程，确保达到最佳值。变频器在工作中，电流中有较强的高次谐波，对制冷空调自动控制系统其他设备能够进行干扰，影响系统的正常工作，要解决这种干扰，其他设备的电源线路和信号线路要远离变频器的输入和输出线路，可以采用屏蔽线或交叉布线。信号线和电源线要分开布线，交流和直流线路要分开等，这也是电路布线的基本要求[3]。
四、制冷空调设备技术创新
（一）制冷空调设备压缩机技术创新
随着市场经济的不断发展，我国在制冷空调设备为世界各国提供了广阔的市场空间，各国的制冷压缩机设备在我国几乎都具有生产能力，许多都行国际企业在我国都设有生产基地，一些先进的技术也得到了应用。在空调压缩机技术革新方面，已经有多项技术在研发和提高中。目前，螺杆式制冷压缩机技术已经成熟。随着市场经济的发展，很多企业也投入了大量资金用于压缩机的研发和创新，很多新兴技术已经运用在了压缩机生产领域，取得了良好的效果。
（二）制冷空调设备冷水机组技术创新
冷水机组是制冷空调设备的重要部分，随着制冷空调技术的发展，新产品不断在推陈出新，一些新的创新技术应用到了冷随机组的技术改造中。中央空调机组、水源热泵机组等新的产品已经得到了广泛的应用，在市场竞争中占有重要的地位。随着生产技术的不断提高，产品结构上也有了较大的发展，不同结构的制冷压缩机和各种结构的热换器，加上自动化技术的快速推广，提高了制冷空调设备冷水机组的工作效率。
结束语
随着人们生活水平的不断提高，对生活质量的要求也越来越高，自动化制冷空调设备将在人们生活和生茶中越来越得到普及和应用。通过对系统自动化创新改造，实现节能减排的效果，不仅能够降低在费用上的消耗，还能实现更多的社会效益，具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]佚名.制冷与空调装置电气自动控制技术运行分析[J].电力设备管理，2019，29（02）：79-82.
[2]姜筱琛.制冷空调行业技术创新与发展[C]// 浙江制冷（2013年第02期总第103期）.2013.
[3]李晓燕，杨大恒，严林木，等.制冷空调实验教学中心协同创新机制模式与实现[J].实验室科学，2014，17（3）：142-144.
论文作者:黄广权
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
标签：制冷空调设备论文; 转速论文; 制冷空调论文; 水泵论文; 变频器论文; 技术论文; 节能论文; 《基层建设》2019年第17期论文;