制冷空調(diào)系統(tǒng)中的變頻技術(shù)與節(jié)能方案分析

曲允瑞

【摘要】傳統(tǒng)的制冷空調(diào)系統(tǒng)對能源的消耗是非常大的，尤其是對電能的消耗，這對經(jīng)濟效益的提升，造成了嚴(yán)重的影響。因此，在我國空調(diào)行業(yè)不斷發(fā)展的過程中，逐漸將節(jié)能理念應(yīng)用到其中，降低對各項能源的消耗，通過利用良好的變頻技術(shù)和節(jié)能方案，從而保證經(jīng)濟效益的同時，也為該行業(yè)的發(fā)展帶來了新的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】制冷空調(diào)系統(tǒng)；變頻技術(shù)；節(jié)能方案

一、變頻技術(shù)概述分析

變頻技術(shù)是一種綜合技術(shù)，主要以控制技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)和計算機技術(shù)為基礎(chǔ)。變頻器是變頻技術(shù)的結(jié)晶。它廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)的發(fā)展。變頻器的主要原理是，電源頻率外電源通過三相全波整流，并為逆變器和控制電路提供所需的直流電源。然后通過直流中間電路降低直流電路輸出，得到高質(zhì)量的直流電源。最后，控制電路的直流輸出功率。轉(zhuǎn)換為頻率和電壓，從而達(dá)到調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速的目的，并通過電路和外部設(shè)備進行各種高性能的控制。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，技術(shù)水平不斷提高，變頻技術(shù)不斷完善。這樣就能滿足當(dāng)今社會發(fā)展的需要，將其應(yīng)用于制冷空調(diào)系統(tǒng)，對提高制冷空調(diào)系統(tǒng)的效率有很大的影響。

二、變頻空調(diào)的特征

（一）溫度調(diào)節(jié)有效

以制冷調(diào)節(jié)為例。室內(nèi)溫度每下降0.5℃，變頻空調(diào)的運轉(zhuǎn)頻率便下降1檔；室內(nèi)溫度每上升0.5℃，變頻空調(diào)的運轉(zhuǎn)頻率便上升1檔。換而言之，室內(nèi)溫度與變頻空調(diào)的運轉(zhuǎn)頻率呈正相關(guān)，以實現(xiàn)快速制冷和減小室內(nèi)溫度的波動值。

（二）高效節(jié)能

家用變頻空調(diào)在維持室內(nèi)溫度恒定時采用低頻，則無需頻繁開啟壓縮機，因此其節(jié)電效果非常好，約為普通空調(diào)的30%。需要強調(diào)的是，在節(jié)能方面，家用變頻空調(diào)通常與熱負(fù)荷、制冷量等參數(shù)有關(guān)，即當(dāng)壓縮機長期在高頻狀態(tài)下運轉(zhuǎn)時，家用變頻空調(diào)的耗電量將超過普通家用空調(diào)，因此應(yīng)選擇正確的容量。

（三）電壓適應(yīng)面寬

通常情況下，當(dāng)電壓<180V時，普通家用空調(diào)的壓縮機無法啟動。與此相比，家用變頻空調(diào)支持低頻啟動，其中最低啟動電壓為150V，而運行電壓介于160～250V之間。

（四）超低溫制熱

當(dāng)環(huán)境溫度為0℃時，普通家用空調(diào)實際上毫無制熱效果。與此相比，即使在低溫環(huán)境下，家用變頻空調(diào)同樣支持高頻運轉(zhuǎn)，其制熱量約為普通空調(diào)的3-4倍；當(dāng)室外溫度降至-10～15℃時，其依然可以正常工作。

（五）快速制冷制熱

在人多時、室內(nèi)外溫差大時或開機時，家用變頻空調(diào)皆支持高頻強勁運轉(zhuǎn)，且僅需3～5min，便可改變室內(nèi)溫度約10℃，耗時約為普通空調(diào)的1/3。

除上述幾個方面以外，家用變頻空調(diào)的特征還表現(xiàn)在適應(yīng)負(fù)荷能力強、啟動電流小、除霜/濕功能好、運轉(zhuǎn)噪聲低等方面。總之，與普通家用空調(diào)相比，家用變頻空調(diào)的綜合性能更高、更優(yōu)，完全符合時代發(fā)展的需要，值得推廣應(yīng)用。

三、制冷空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能方案的分析

節(jié)能是空調(diào)行業(yè)一直關(guān)注的重點，通過利用變頻技術(shù)，根據(jù)制冷空調(diào)系統(tǒng)運行的特點，制定相應(yīng)的節(jié)能方案，這樣才能將其優(yōu)勢得以全面發(fā)揮。下面就對制冷空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能方案，進行了簡要的分析和闡述，其主要的目的就是降低對能源的效果，提升良好的經(jīng)濟效益。

（一）制冷壓縮機

制冷壓縮機是制冷空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分。在空調(diào)制冷系統(tǒng)運行過程中，制冷壓縮機的功耗約占系統(tǒng)總耗電量的40%。在實際工作中，平均年負(fù)荷約為峰值熱負(fù)荷的60%，僅為壓縮機容量的50%左右。這將在操作過程中被制成壓縮機。部分時間將在低負(fù)荷下運行。制冷壓縮機應(yīng)用于制冷空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)空調(diào)的實際情況合理應(yīng)用。例如，在大中型冷庫和中央空調(diào)系統(tǒng)中，應(yīng)使用螺桿式、活塞式、離心式等壓縮機，保證壓縮機結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)功能。工作條件的變化可以有效地調(diào)節(jié)制冷壓縮機，更好地適應(yīng)工作條件的變化，從而有效地提高制冷空調(diào)系統(tǒng)的運行效率，更有利于系統(tǒng)的節(jié)能。

（二）循環(huán)水泵

循環(huán)水泵的電耗約占整個制冷空調(diào)系統(tǒng)的25%，在降低能源消耗方面，起到了非常重要的作用和意義。在節(jié)能方案制定的過程中，主要是采用VMV系統(tǒng)，這樣可以根據(jù)運行狀態(tài)，對系統(tǒng)內(nèi)部的負(fù)荷大小進行自動調(diào)節(jié)。同時，為了進一步提升節(jié)能的效果，可以將變頻技術(shù)引入到其中，應(yīng)用熱量平衡關(guān)系式，使水量和制冷量自動同步調(diào)節(jié)，這樣可以有效地實現(xiàn)全流量范圍的節(jié)能運行，對電力能源消耗的降低，起到了非常重要的作用和意義。

（三）風(fēng)系統(tǒng)

風(fēng)系統(tǒng)是制冷空調(diào)系統(tǒng)中重要的組成部分，對能源的消耗也是非常大的。因此，為了降低對能源的消耗，主要是采用VAV系統(tǒng)，該系統(tǒng)與傳統(tǒng)風(fēng)量控制系統(tǒng)相比，不僅僅可以保證室內(nèi)的空氣的質(zhì)量，也可以降低對能源的消耗。同時，制冷空調(diào)系統(tǒng)是由很多不同的風(fēng)道結(jié)構(gòu)，以及末端設(shè)備等方面組成的，其控制方式也有很多。常見的幾種控制方式，主要是通過利用送風(fēng)靜壓以及溫度等形態(tài)來控制，其效果是非常明顯的。

四、結(jié)語

本文對變頻技術(shù)和節(jié)能方案等方面，以及制冷空調(diào)系統(tǒng)進行了簡要的分析和闡述，其主要的目的就是降低制冷空調(diào)系統(tǒng)對能源的消耗，保證良好的經(jīng)濟效益。

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