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摘要：在现代社会发展的过程中，为了满足人们的生活需求，为了提高人们的生活质量，中央空调发挥着十分重要的作用。但中央空调如何进行节能，如何提供更好的服务，还需要进行进一步的研究。本文首先探索了中央空调的制冷原理和节能问题，对现阶段中央空调的发展进行了一系列的概述，相对应的分析了中央空调节能变频控制设计。对其硬件设计以及算法设计进行了一定的分析，希望能够进一步的促进中央空调的节能。
关键词：中央空调；节能；变频设计
前言
中央空调在使用的过程中给人们的生活带来了很多帮助，可以说有效的提高了人们的生活质量。对于一些夏日比较炎热的地区，中央空调既体现出了一定的便捷性，也体现出来了一定的稳定性。但是中央空调在使用的过程中其节能问题也是必须要考虑到的，因为中央空调的能耗比较严重，所产生的能源浪费问题也是比较严重的，会造成一系列的环保问题。对中央空调进行更好的变频控制设计，能够有效的实现其节能。
1.中央空调概述
1.1中央空调制冷原理
中央空调对于我们每个人并不陌生，在现代社会，为了改善人们的生活质量，为了给人们生活带来更多的帮助，通过中央空调的建设方法能够有效的对室内的温度进行一定的调节。可以称之为中央空调是现代建筑当中必不可缺少的一部分，那么对于中央空调的具体制冷原理进行一定的分析，有助于进一步的创新中央空调，也能够对中央空调进行进一步的改进。在中央空调进行使用的过程中，其实其基本的原理就是循环。在中央空调内部有一种介质叫制冷器，而中央空调的主要工作原理就是将室内的热空气进行吸收，通过压缩机的压缩提高了室内的温度，再经过室外机将气化状态转化为液化状态，如此经过这一过程能够吸收很多的热量，同时将其通过风扇来排到室外，以此来达到循环的目的，这样室内就形成了制冷的效应。而且中央空调在使用的过程中还和传统的空调有所区别，集中进行设计和控制，这样能够减轻每个家庭的负担。在使用的过程中，通过在前期的建筑就完成了中央空调的设置，能够减轻人们正常的生活的麻烦。中央空调在正常制冷的过程中，其实要耗费很多的能源的，由于其长期的制冷需要耗费很多的电能。而且在一些气温较冷的时候，如果不能够对中央空调进行更好的调节，就会浪费很多的电能，而且中央空调内部的制冷剂或者是称之为媒介，也会对环境造成一定的破坏。虽说中央空调给人们的生活品质带来了极大的改善，但是应用的过程中还需要进行进一步的改进，才能够节约能源，保护环境，让中央空调真正的发挥作用。
1.2中央空调节能问题
经过相关数据分析可以发现，在现阶段我国建筑过程当中，建筑的能耗约占比30%，而中央空调的能耗约占比60%。这也体现出了中央空调的能耗巨大，在使用的过程中产生了若干阶段的问题。对中央空调进行进一步的改进，有助于推动我国节能减排的事业，是一项利国利民的大工程。那么在现阶段的中央空调使用的过程中，其实节能的工作还是比较多的，但是真正应用起来还是存在着一定的困难。比如说在现阶段的中央空调使用过程中，利用变频技术能够有效的解决大马拉小车的问题。在应用的过程中，既能够保证装空调的总体质量比较高，同时也能够促进节能减排，为社会带来更多的好处。中央空调的能耗问题来源还是比较简单的，因为室内温度或者是室外温度总是在变化，不同的时候有不同的特点，中央空调不可能永远按固定的频率来进行工作。如果一味的保持一样的状态，那么在工作的过程中很有可能出现一种以大功率进行制冷效应，但是室内实际上不需要这种强制冷方式。这种方式不仅影响了人们的生活质量，同时带来了严重的能耗问题。那么在正常工作的过程中，就会给中央空调以及其周围的环境造成严重的影响。从以上问题的分析也可以看出，中央空调在正常使用的过程中，其实还欠缺一定的智能性，那么通过变频调节的技术，能够有效的解决中央空调的节能问题。但是在实际推进的过程中，涉及到软件层次上的一个问题，也涉及到硬件层次上的问题。如何应用变频器，如何让中央空调更好的进行变频调节，这些还需要进一步改进。
2.中央空调节能变频控制设计
2.1中央空调变频控制硬件设计
其实中央空调的节能问题已经十分突出，在正常应用的过程中，很多人想到了一些创新的办法，希望能够对中央空调进行调节，这样能够让中央空调变得更加智能。在制冷的过程中希望更好，能够改变人们的生活品质，而在节能方面能够节约更多的能源，能够避免出现中央空调浪费大量能源，造成大量成本问题的发生。在实际硬件设计的过程中会发现，为了能够提高中央空调的总体质量，对中央空调的变频控制器进行一定的设计。从硬件角度进行分析，其实能够解决很多的实际问题。硬件的质量越好，硬件越稳定，在应用的过程中就会减少很多的麻烦，相对应的也就降低了成本，节约了能源。以往的一些中央空调或者是普通空调在应用的过程中其实都会浪费很多的能源，不符合节能标准。主要原因是变频器在应用的过程中没有达到真正的效果，而从控制硬件角度进行分析，会发现控制的效果不好，相对应的就会耗费大量的能源。而且在频繁启动和停止时也会造成一定的损伤，使得中央空调出现严重的质量问题，这些都会造成能源的损耗，在应用的过程中给人们带来了极大的困扰。在现阶段的中央空调变频控制硬件设计的过程中，一般会采用更好的中央处理器，在应用的过程中起效率更高，能够更好的进行调节，而相应的硬件配备均采用了更加稳定的电路结构，也采用了更好的工艺水手段，使得控制硬件的控制效果更好。在应用的过程中能够长期的运转，避免出现频繁的启动和停止等等问题，造成一系列的能源损耗。
2.2中央空调变频控制算法设计
硬件层次上的提升固然重要，通过更好的变频控制器能够让中央空调的节能效果更好。但是在实际应用的过程中，想要进行硬件上的突破，其实还是比较困难的。对工艺水平以及相应的材料水平要求都是比较高的，短期内想要实现大的突破，还是存在一定的限制的。那么在中央空调变频控制的过程中，对于算法进行设计，能够有效的解决实际问题。通过软硬件结合的方式，能够让中央空调的节能变频控制设计更加优秀。在现阶段的控制算法上，对于变频控制其实是算法比较多的，有传统的PID控制，也有现代社会的MPC控制等等。这些控制算法在实际应用的过程中各有特色，比如PID控制算法，由于其较为简单，参数更容易调节，得到了广大中央空调设计厂商的应用。但是在应用的过程中滞后性比较强，在调节的过程中调节的速度比较慢，有可能给中央空调的变频控制带来一系列的影响。而且在正常应用的过程中很难达到更加精确的效果，尤其是对一些较为复杂的系统，在正常调节的过程中可能影响到人们的实际体验。而通过MPC算法，即模型预测控制，在实际应用的过程中，虽然对于变频控制有着较好的效果，而且理论上也得到了充分的验证，但是由于在线计算量比较大，想要进行更好的控制，还需要对变频控制器以及中央处理器等等进行更多的改进。计算速度比较快，效率比较高，在应用的过程中才能够满足模型预测控制在线计算量比较大等等需求，在应用的过程中才能够真正的实现更好的预测控制。对于中央空调的变频设计而言，是有着极大的现实意义的，能够较好地预测未来的发展，能够动态地进行在线调整，能够满足人们的生活。同时也能够达到节能减排的效应，属于未来的中央空调变频控制算法设计的发展方向之一。
3.结语
针对于中央空调进行节能变频控制的设计，有助于进一步的提高中央空调的质量，在应用的过程中能够促进中央空调的节能发展。对中央空调的控制硬件进行改进，能够提高中央空调的稳定性，对于节约能源，降低损耗，降低成本都是有着很多的帮助的。从算法层次上进行控制，既能够降低能源损耗，同时也能够促进中央空调更加稳定的使用，给人们的生活质量带来更好的改善。因此在中央空调进行设计的过程中，还需要软件硬件相互结合，才能够进一步的进行中央空调的创新，在居民进行正常使用的过程中，才能够体会到中央空调的好处。
参考文献：
[1]智能楼宇中央空调节能控制研究[J].单鲁啸.科技展望.2020（26）
[2]变频控制技术在中央空调水系统中的应用[J].赵辛.沈阳师范大学学报（自然科学版）.2020（02）