摘 要：本文介紹了應用固態繼電器及可編程邏輯控制器實現的控制全新風空調機組送風溫度的方法。使用這種方法設計的空調機控制系統在有效控制機組的這風溫度的同時大大節約了生產成本。  

　　關鍵詞：固態繼電器；全新風系統；可編程邏輯控制器；脈寬調制；占空比；導通角  

　　1 控制空調機組送風溫度的原因  

　　在傳統的采用單元式空調機的空調系統中，其風系統通常都是一個循環的系統。空氣經空調機組處理后由送風管送到受控環境，與受控環境的空氣混合后再由回風管回到空調機組。如果其中對空氣品質有一定的要求，則在空調機組的進風口再引入定量的新風，再在受控環境的出風口將定量的空氣經排風管排走即可。這種情況下對受控環境的溫度控制通常是控制空調機的回風溫度，其控制方法已非常成熟。  

　　然而，在某些特定的使用環境如汽車發動機的實驗室、動物實驗艙等地方，由于空氣流過受控環境后會變得有毒或有異味，不能再循環利用，必須全部排走。這時的風系統里面就沒有了回風的部份，稱為全新風系統。全新風系統中如果受控環境特別小，而風量又很大，即換氣次數特別多，在這種情況下對它的溫度控制就只能是控制空調機組的送風溫度。  

　　2 控制空調機組送風溫度的難點  

　　采用壓縮機制冷的空調機組要控制它的送風溫度，主要存在如下難點：  

　　首先，實驗環境對空調機組的控制精度要求較高，一般要求溫度精度波動范圍為±1℃ ，甚至是±0．5℃ 。這樣的要求即使在全回風的空調系統中，也要費很多的功夫才能做到。  

　　其次，單元式空調機的壓縮機是一個典型的開關部件，而出于成本及制造工藝方面的考慮，單元式空調機組通常只配一至兩個的壓縮機，這使得壓縮機運行與停機時的送風溫度相差達10℃ 以上。并且，由于制冷系統壓力平衡和回油的需要，壓縮機的運行和停機都有嚴格的時間限制。所以，單元式空調機組單純靠壓縮機制冷來控制送風溫度幾乎無法做到。這也是從前的空調系統在需要控制送風溫度時極少選用單元式柜機而多用制冷量連續可調的冷水機組加末端的主要原因。  

　　要解決上述難點，其關鍵是要盡量使單元式空調機組的壓縮機長時間地保持穩定的狀態，同時用其他連續可調的控制方法對制冷量（或加熱量）進行微調，才能有效地對空調機組的出風溫度進行控制。  

　　3 用固態繼電器及PLC 實現的送風溫度控制  

　　3．1 控制系統的工作原理  

　　對于單元式空調機組而言，由于前面提到的壓縮機控制上的缺陷，要對壓縮機的制冷量進行微調不太現實。因此，只能從機組的另一可進行溫度調節的部件—— 加熱器處入手。如果可以通過加熱器進行熱補償，抵消壓縮機多余的冷量，那么就可以達到對制冷量進行微調的目的。基于這個理論，人們開始應用可控硅功率調節器通過導通角的變換來控制電加熱器的輸入功率，進入加熱量的調節。但是可控硅功率調節器自身的發熱量大，需要大型的散熱片和專用的散熱風扇，因而體積較大而且成本通常比較高，達到500元／kW 左右。  

　　通過對加熱器的深入研究我們發現，單元式空調機組通常使用的是電阻式加熱器。電阻式加熱器的加熱功率與輸入功率的關系為   Q=kP 公式（1）  

　　上式中的k為常數值，表示加熱器的效率。  

　　而電加熱器的輸入功率與輸入電壓之間的關系式  
　　公式（2）  

　　上式中的R