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生态建筑学下高层建筑设计研究
Research on High-rise Building Design under Ecological Architecture

变频器通过整流元件与逆变元件，将供给电机的三相交流工频交流电转为直流电
再转为频率电压可调交流电，并采取改变转差率、改变频率以及改变电机磁极对
数等方式来调节转速，起到调节流量、保证水泵等设备与中央空调系统平稳运行

的作用。在高层建筑中央空调系统中使用变频器，可将风机与水泵等设备的节电
率保持在 20%~60%，取得显著节能效果。
（二）PLC 及变频器在高层建筑中央空调节能改造中的具体应用
1. 冷水机组节能改造

在高层建筑中央空调系统中，冷水机组起到提供制冷制热效果的作用，由压
缩机、膨胀阀、蒸发器以及冷凝器等部分组成，控制水与冷媒开展热交换反应，
吸收水中热负荷来降低水体温度，在压缩机作用下将热量带到冷凝器并通过风扇
散失到室内环境空气当中，起到制冷效果，或是在压缩机作用下向冷凝器带入热

量，水体和冷媒产生热交换反应后通过水管向室内环境带出热量。在传统中央空
调系统中，主要存在着冷水机组运行台数控制不便的难题，需要采取手动控制与
群控方式，由人工根据建筑室内环境温度与中央空调系统运行需求来调节冷水机
组的启闭状态，难以调节具体的机组启动台数；由于室内环境所需冷热负荷量处

于动态变化状态，在绝大多数情况下，都存在实时启动的冷水机组台数过多的问
题，进而加大系统运行能耗，并影响到系统制冷制热效果。
为解决这一问题，需要在建筑中央空调系统中安装 PLC 可编程逻辑控制器，
以实现冷水机组智能群控功能。PLC 装置通过传感器、电功率计、热电偶与温度

自记仪等装置，持续采集现场检测信号，在输入采样环节与用户程序执行环节依
次读入全部的输入状态及数据，顺序扫描梯形图进行逻辑运算，输出逻辑运算结
果，全面掌握中央空调系统实时运行工况与建筑室内环境情况，在室内温度达到
一定标准后输出启动冷水机组的控制指令，根据室内所需冷 / 热负荷量来设定机

组启动台数，根据室内温度波动情况来实时调节机组投入台数，并在室内外温度
高于或低于设定要求时停止冷水机组运行，以达到冷水机组节能效果。
此外，可以使用 PLC 装置的定时启停控制功能，在中央空调自动控制系统
编程环节，编程人员根据掌握信息来预测不同时段的高层建筑室内环境所需冷 /

热负荷量，在程序中预先导入定时控制方案，在到达特定时间点后由 PLC 装置
输出指令，控制特定台数的冷水机组切换至启动状态，持续统计机组运行时间，
在累计或持续工作时间达到额定值后，自动关闭冷水机组。

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