變頻節能技術在中央空調中的應用探討

陳啟帆

摘 要：隨著社會經濟的快速發展，空調設計水平的不斷提升，中央空調的應用范圍越來越廣。在生態環保，綠色發展的理念下，節能技術被提及的頻率越來越高，對于中央空調而言，變頻節能技術有利于降低能耗，減少成本，應當合理地應用在中央空調系統中。本文中，筆者結合當前中央空調發展的實際情況，首先分析了中央空調系統存在的問題，然后就變頻節能技術在中央空調中的應用進行探討，從中意識到變頻節能技術在改造中央空調系統方面的作用，希望能夠為今后的相關研究提供一定的參考依據。

關鍵詞：變頻節能；中央空調；應用探討

0 引言

近些年來，世界各國都在提倡節能減排，對于發展中的中國而言，結合當前社會經濟發展的現狀來看，節能減排刻不容緩。建筑行業是我國社會經濟的重要構成部分，涉及的內容方方面面，節能產品和節能技術的應用，能夠最大限度地降低對能源的消耗，降低成本，減少對環境造成的污染，實現可持續發展，中央空調中變頻節能技術的應用就是節能減排、生態發展的最直接體現。

1 目前中央空調系統面臨的問題

1.1 冷卻水循環系統的能耗過大

通常情況下，中央空調在設計時需要保證溫度最高時也能夠正常使用，這就不得不進行滿負荷計算。但是，在實際應用過程中，會受到各種因素的影響，如人員流動情況、天氣狀況等，這些情況一直處于變化過程中，很難達到最大值。冷卻水泵的配置絕大部分情況下是根據夏季最大流量時進行配置的，這就會導致不合理問題出現。如果從節能的角度出發，在保證制冷系統正常運行的條件下，冷卻水流量越小，耗能也就越少，就能夠實現更佳的節能效果。按照相關公式計算，冷卻水流量和電機的轉速是一種正比例關系，交流電機的轉速無法調控，一般都是全功率運行，很大程度上增加了能量的損失，浪費了冷卻水泵運行的輸送能量，從而導致能耗增加[1]。

1.2 冷凍水循環系統能耗過大

根據泵的流量公式計算，可以了解到冷凍水的流量和冷凍水泵的轉速之間是一種正比關系。這就說明，如果冷凍水泵的轉速保持在較高的狀態，那么冷凍水的流量也就大，流動的速度也就快。冷凍水在通過風機盤管機組的時候，沒有足夠的時間釋放完蘊藏的冷量，便返回制冷機制中，造成冷凍水泵輸送和空調主機冷卻能量的過度損耗[2]。

2 變頻節能技術在中央空調中的應用

2.1 中央空調末端送風的變頻控制

眾所周知，水是中央空調正常運行的關鍵部分之一，是冷、暖的輸送介質。在中央空調系統中，水在末端將與熱交換器充分接觸的清潔空氣由風機直接送入室內，實現對室內氣溫的調節。水溫度固定，對送風量進行改變，可以實現對室內制冷量或制熱量的改變，這樣就能夠更好地對室內溫度進行調節。要想控制送風量，可以對風機的轉速進行調整，變頻技術中變頻器的使用正好能夠滿足這一需求，變頻器可以對風機實現無級變速，變頻過程中輸入端的電壓也會出現改變，不僅可以節約能源，還能降低噪音，一舉雙得。變頻技術應用在中央空調系統中，對變風量的控制有諸多優點，比如具有明顯節電效果、降低機組噪音、減少對電網沖擊等，不過也存在一定的不足之處，那就是一次性投入的費用比較大。

2.2 中央空調循環水泵的變頻控制

在中央空調系統中，冷凍水的出水溫度與蒸發器的設定值關系密切，而其回水溫度則和建筑物的熱負荷有著很大的關聯，中央空調冷凍系統中的出水溫度和回水溫度兩者的溫度差一般控制在5℃以下[3]。變頻節能技術的應用，采用蒸發器的出水管和回水路上裝有檢測其溫度的變送器以及變頻器組組成的閉環控制系統，控制冷凍水溫差，相當于控制了冷凍水泵的轉速，也就是說冷凍水泵的轉速會隨著相應的熱負載的變化而變化。中央空調的冷卻水系統中，低溫冷卻水的溫度由環境溫度控制，當然冷卻塔的工況也能決定其溫度，所以如果控制了高溫冷卻水的溫度，便可以實現對溫差的控制。

2.3 變頻改造對循環循環水泵的效果

首先，從中央空調系統的角度來看，可以控制冷卻水機出水和進水的溫差、壓力差，使之在最佳的范圍內。冷水機組的水流量可以結合自身的實際情況，自動調節，這樣可以最大限度的降低節流損失，消除系統的順流干擾，同時還可以將系統有害的超負荷消除，失效節能的目的，提高系統的工作效率，很大程度上降低了系統發生故障的頻率，對于中央空調系統運行的改善具有明顯效果。

其次，實現電機軟啟動，即電機最大的啟動電流要小于額定電流，同時也實現了電機的軟運行，在過壓保護、過流保護以及缺相保護等方面也都有了很好的完善。變頻改造后，電機的電流和電弧沖擊得以消除，極大地減少了設備的損耗，也降低了溫度，減少了噪音。這樣一來電網系統得到最佳保護，延長了設備的壽命，減少了故障發生次數，減少了維修成本，使設備充分發揮出了應有的價值。

3 結語

在當前生態環境污染、能源供應緊張的大背景下，中央空調的設計安裝必須應用變頻節能技術，這不僅可以降低能源的消耗，還可以減少對生態環境的污染，給人們提供更加高質量的服務。因此，中央空調的設計安裝一定要認真分析以往存在的問題，根據對問題的分析，針對性地提出解決方案，改進變頻節能技術的應用，提高設備的使用壽命，降低能源消耗，提升中央空調的經濟效益和生態效益。

參考文獻

[1]蘇明哲，張存泉.變頻節能技術在中央空調水系統的應用[J].中國建設信息.供熱制冷專刊，2014，12（6）：77-79.

[2]杜濤，張軍，楊明.變頻節能技術在中央空調中的應用[J].化學工程與裝備，2015，24（5）：137-138.

[3]王鹍鵬.變頻節能在中央空調系統中的應用[J].智能建筑電氣技術，2015，12（1）：57-59.

（作者單位：廣東美的暖通設備有限公司）