Application of PLC and frequency converter in energy-saving transformation of central air conditioner in high-rise buildings

This paper introduces the method of using programmable controller and frequency converter to transform the control system of central air-conditioning refrigeration pump and cooling pump in high-rise buildings. This scheme realizes the technical upgrade of central air-conditioning, ensures the low-consumption operation of equipment, and improves the reliability of electrical control system operation. Central air-conditioning is a large power consumer in high-rise buildings, and its power consumption accounts for about 60% of the total power consumption. Therefore, energy-saving transformation of central air-conditioning is particularly important. Central air-conditioning is mainly composed of refrigerator, cooling water circulation system, fan coil system, fan and cooling tower, etc., which is mainly used to achieve indoor constant temperature control. Its working principle is shown in Figure 1. Usually, the capacity of the chilled water pump is designed according to the maximum temperature, full filling rate and 10% to 20% margin. Throughout the year, the water pump system works at a fixed maximum water flow for a long time. Due to the changes in seasons, day and night and occupancy rate, the actual heat load of the air conditioner is much lower than the design load most of the time. Compared with the maximum design load (load rate 100%) that determines the flow and pressure of the water pump, the load rate is below 50% for nearly half of the year. The general design temperature of chilled water is 5-7℃, but in fact, the temperature of chilled water is only 2-4℃ for most of the year, that is, the water pump is running at full power, which increases the energy loss of the pipeline and wastes the transmission energy of the water pump operation, which also leads to ineffective use of energy. The frequency conversion speed regulation technology can realize the effect of automatic flow adjustment and significant energy saving. The use of PLC to transform the traditional electrical control system can greatly enhance the operational reliability.