论文总字数：16559字

摘 要

本文主要分析中央空调水泵风机变频改造的方案来针对中央空调的节能的目的。运用了变频器、PLC和温度传感器对中央空调水泵进行变频调速代替传统的调节系统等来实现这一节能的目的。通过对空调出口温度的检测，变频系统可以实时调节中央空调水泵转速，从而达到节能的效果。目前对于空调系统的节能改造采用变频对中央空调进行控制是最有效的一种途径。

关键词：中央空调；水泵；风机；变频

Design of Variable Frequency Transformation for Pump and Air Fan in Central Air-Conditioning System

Abstract

It is the purpose of energy conservation to analyze the central air conditioning water pump air blower frequency conversion transformation programs to central air-conditioning in this paper. By using the frequency converter, PLC and temperature sensors to achieve this energy saving for central air conditioning pump frequency control system instead of traditional regulation. The frequency can be adjusted in real time central air conditioning system pump speed to achieve the energy saving effect by detecting the temperature of the air-conditioning outlet. At present, It is the most effective way of energy-saving and air-conditioning system with frequency control of the central air conditioning.

Keywords: Central Air-Conditioning； Pump ；Air Fan；Variable Frequency

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1中央空调水泵风机变频改造设计的背景 1

1.2 中央空调水泵风机变频改造设计概述及解决的主要问题 1

1.3 设计的指导思想、采用的相关理论及方法 2

1.4 水泵风机发展现状及存在的问题 3

1.5 设计目的及意义 3

1.6 论文结构 4

第二章 方案设计 5

2.1方案的确定和具体案例 5

2.2 中央空调系统的原理 5

2.3设备选型 7

第三章 硬件的设计 8

3.1 PLC的介绍 9

3.2 电器原理图设计 9

3.3 原理图 11

第四章 程序的设计 13

4.1程序的组成 13

4.2内存变量分配 13

4.3 中央空调水泵变频改造系统的主程序 14

4.4冷却水系统循环系统以及PID的调节程序 18

4.5冷冻水系统循环系统以及PID的调节程序 19

第五章 系统调试 21

5.1 调试初始化的程序 21

5.2 冷却水、冷冻水系统PID调节程序调试 24

第六章 结 论 27

致 谢 30

参考文献（Reference） 29

附 录 30

第一章 引 言

1.1中央空调水泵风机变频改造设计的背景

空调的应用在当今已经越来越普遍，空调消耗的资源在社会总能耗中占有的比例越来越大。要想促进国民经济的可持续发展，节约社会能源，提高效率，降低空调系统的能耗是一个非常重要的问题。

当夏季室内负荷降低，在夏季，我们可以减少空气量，当空气流量减少到最低时，空气流量的减少可以用加热装置的室内冷负荷。只有当更多的热量不能够补偿室内负荷的变化，可以先在风的温度调节方法节约能源使用固定的数量，需要改变风量调节的方法是在热负荷不断增加。一般中央空调系统是按照室内空气湿度的最大热负荷进行设计的,每次当空调的负荷减少的时候，通过调节送风温度也是再热量的方式来维持室温的。

然后这并不是一种最好的方式，因为它不仅造成了资源浪费而且热量转换效率非常的低。空调系统中当室内的温度和湿度的参数改变时，它的变风量才会变化。这种变化的方式是通过调节风机的转速，使得送风的温度能够保持不变。这样一来，空调系统的变风量可以很大程度上利用的冷却能力，最大空气温度和节热对应，通过这些可以减少风机的电耗，从而提高空调系统运行效率，增加电能收益。

1.2中央空调水泵风机变频改造设计概述及解决的主要问题

中央空调的水泵风机的变频改造设计主要是运用水泵的变频调速来控制水的流量，因为中央空调是通过热交换器来实现热量的转换，所以这个设计主要是提高中央空调的效率，节约能源。

主要解决的问题：本文主要分析中央空调水泵风机变频改造的方案来针对中央空调的节能的目的。运用了变频器、PLC和温度传感器对中央空调水泵进行变频调速代替传统的调节系统等来实现这一节能的目的。通过对空调出口温度的检测，变频系统可以实时调节中央空调水泵转速，从而达到节能的效果。目前对于空调系统的节能改造采用变频对中央空调进行控制是最有效的一种途径。

由于设计方案中需要变频器，所以我们对变频器进行简单的介绍。变频调速具有精度高，效率高，范围广，这是一个最有前途的和最常用的控制方法。有许多种类的交流电机调速控制系统，从开始的电压源逆变器，随后一个PWM逆变器和电流源型等发展。

（1）按直流环节的储能方式分

①电容器是一种贮能元件，它的直流环节属于电压型。

②电感线圈是也是一种贮能元件，它的直流环节是电流型。

（2）按电压的调制方式分

①PWM（脉宽调制）调节变频器输出电压的大小的方式是通过改变输出脉冲的占空比来实现。根据正弦脉宽调制法的占空比（SPWM）是一种广泛使用的。

②PAM（脉冲幅度调制）通过改变直流电压的大小对逆变器输出电压的调制。然而这种方法一般在大容量的变频器中，而在中小容量的变频器中使用了的已经越来越少了。

（3）按变换环节分

①交-交变频器

交流电源的交流频率可以直接转换成可调的固定频率。这么高的转换效率是它的一个很大的优势，主要是因为它没有中间环节。它一般是在大容量的低俗拖动系统中使用的比较多一点，这是因为它存在一个最主要的缺点，这个缺点就是仅仅只有很窄范围的连续可调的频率，而在大多数的情况下它可调的频率还不到额定频率的一半。

②交-直-交变频器

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