摘 要：本文介绍了应用固态继电器及可编程逻辑控制器实现的控制全新风空调机组送风温度的方法。使用这种方法设计的空调机控制系统在有效控制机组的这风温度的同时大大节约了生产成本。  

　　关键词：固态继电器；全新风系统；可编程逻辑控制器；脉宽调制；占空比；导通角  

　　1 控制空调机组送风温度的原因  

　　在传统的采用单元式空调机的空调系统中，其风系统通常都是一个循环的系统。空气经空调机组处理后由送风管送到受控环境，与受控环境的空气混合后再由回风管回到空调机组。如果其中对空气品质有一定的要求，则在空调机组的进风口再引入定量的新风，再在受控环境的出风口将定量的空气经排风管排走即可。这种情况下对受控环境的温度控制通常是控制空调机的回风温度，其控制方法已非常成熟。  

　　然而，在某些特定的使用环境如汽车发动机的实验室、动物实验舱等地方，由于空气流过受控环境后会变得有毒或有异味，不能再循环利用，必须全部排走。这时的风系统里面就没有了回风的部份，称为全新风系统。全新风系统中如果受控环境特别小，而风量又很大，即换气次数特别多，在这种情况下对它的温度控制就只能是控制空调机组的送风温度。  

　　2 控制空调机组送风温度的难点  

　　采用压缩机制冷的空调机组要控制它的送风温度，主要存在如下难点：  

　　首先，实验环境对空调机组的控制精度要求较高，一般要求温度精度波动范围为±1℃ ，甚至是±0．5℃ 。这样的要求即使在全回风的空调系统中，也要费很多的功夫才能做到。  

　　其次，单元式空调机的压缩机是一个典型的开关部件，而出于成本及制造工艺方面的考虑，单元式空调机组通常只配一至两个的压缩机，这使得压缩机运行与停机时的送风温度相差达10℃ 以上。并且，由于制冷系统压力平衡和回油的需要，压缩机的运行和停机都有严格的时间限制。所以，单元式空调机组单纯靠压缩机制冷来控制送风温度几乎无法做到。这也是从前的空调系统在需要控制送风温度时极少选用单元式柜机而多用制冷量连续可调的冷水机组加末端的主要原因。  

　　要解决上述难点，其关键是要尽量使单元式空调机组的压缩机长时间地保持稳定的状态，同时用其他连续可调的控制方法对制冷量（或加热量）进行微调，才能有效地对空调机组的出风温度进行控制。  

　　3 用固态继电器及PLC 实现的送风温度控制  

　　3．1 控制系统的工作原理  

　　对于单元式空调机组而言，由于前面提到的压缩机控制上的缺陷，要对压缩机的制冷量进行微调不太现实。因此，只能从机组的另一可进行温度调节的部件—— 加热器处入手。如果可以通过加热器进行热补偿，抵消压缩机多余的冷量，那么就可以达到对制冷量进行微调的目的。基于这个理论，人们开始应用可控硅功率调节器通过导通角的变换来控制电加热器的输入功率，进入加热量的调节。但是可控硅功率调节器自身的发热量大，需要大型的散热片和专用的散热风扇，因而体积较大而且成本通常比较高，达到500元／kW 左右。  

　　通过对加热器的深入研究我们发现，单元式空调机组通常使用的是电阻式加热器。电阻式加热器的加热功率与输入功率的关系为   Q=kP 公式（1）  

　　上式中的k为常数值，表示加热器的效率。  

　　而电加热器的输入功率与输入电压之间的关系式  
　　公式（2）  

　　上式中的R