中央空調制冷系統中變頻技術的應用

林炳宏

在全球變暖的大背景下，中央空調的應用擁有更為廣闊的空間。在面對氣候不斷惡化的問題下，我們需要注重節能環保技術的發展，能夠實現可持續的發展戰略目標。在中央空調制冷系統之中利用變頻技術，就可以達到控溫、恒溫以及節能減耗的目的。所以，本文在分析變頻技術對于中央空調制冷系統實現意義的基礎上，對于具體的應用進行探討，希望可以滿足中央空調制冷的要求，最終達到節能減排的目的。

一般來說，空調都不會處于滿負荷的運行狀態，因此系統負荷還存在一定的富余，擁有較大的節能潛質。變頻技術作為節能得以實現的重要手段，將其直接引入中央空調系統之中，不僅有利于噪音的降低，同時還可以提升空調房的舒適度，其節能效果可以提升30%，在滿足運行成本降低的同時，也能夠提升實際的經濟效益。

一、變頻技術對于中央空調制冷系統實現自控的意義

由于變頻技術本身具有多種優點，如控制性能良好、節能顯著、保護完善、使用維護方便等，從而成為中央空調制冷系統之中應用相對廣泛的一種技術。很明顯，在中央空調制冷系統之中使用變頻技術，其本身的作用是巨大的，可以根據客戶實際的需求來使用，從而滿足用電量以及電費的節約。同時也可以有效的避免重復的啟動與停止，減少對電網以及設備的破壞，最大限度降低磨損率，減少維修帶來的影響，最終幫助電網緩解壓力。

二、中央空調制冷系統中變頻技術的應用

（一）改變電機轉速，合理控制制冷機組工作狀態

通過中央空調制冷系統之中變頻技術的應用，可以滿足節能減排、提升系統工作效率等作用。一般來說，在中央空調之中應用變頻技術，主要是作用于控制電機轉速方面，這主要是因為電機的轉速是主要影響中央空調制冷系統工作狀態的一大原因。按照電機轉速與頻率的公式：N=60f/p，其中，n代表電機轉速、f代表電源頻率、D代表電機旋轉磁場的極對數。

通過公式，我們可以了解到電機轉速正比于電源頻率。由于中央空調的冷水泵與冷卻泵水流為：Q=vS，其中，v代表水流速、S代表橫切面積。而v與電機轉速n的一次方是成正比；電動機的轉軸功率P正比于電動機轉速n的三次方。外界溫度差△T反比與電動機轉速n的一次方。不難看出，對于中央空調電機轉速控制而言，變頻技術發揮了重要的作用。通過中央空調運行中定頻技術的控制來看，其對能耗的浪費是非常明顯的，具體表現在中央空調實際運行供回水溫差實際值要低于設計值。這樣就可以看出，中央空調的運行負荷還沒有完全達到標準，如果是處于定頻技術的控制之下，就可能會出現低能效、高負荷的情況。針對這一種情況，就需要在電機系統的安裝環節使用變頻模塊，通過中央空調制冷系統熱負荷整體情況的檢查，就可以實現電機供電頻率的有效調節，這樣也可以實現對其轉速的改變，如減小制冷系統熱負荷，通過變頻調節模塊就可以自動降低電機的供電頻率，這樣就可以減少電機的實際功耗，最終滿足節能減排的要求。

（二）利用變頻技術，調節并聯的冷凍水系統以及冷卻水系統

在中央空調制冷系統中，我們不能忽略冷凍水以及冷卻水循環系統的作用，并且在實際運行之中出現的能耗也不能忽視。在變頻技術的使用中，合理的控制冷凍水以及冷卻水系統起到了良好的節能減排效果，按照定頻狀態下中央空調的實際運行狀態來看，一般存在的問題如下：第一，在熱負荷相對偏低的時候，冷凍水及冷卻水系統的兩臺或者是多臺水泵依舊在持續工作，這樣會提升系統的功耗。第二，水泵切換控制不到位，導致部分水泵一直都處于工作狀態下，這樣也會面臨嚴重的損耗。第三，因為交流電機本身的轉速不能調整，如果使用一臺水泵是遠遠不夠的，但是兩臺水泵又顯得多余。為了能夠有效的解決這一問題。就可以在冷凍水以及冷卻水系統之中安裝變頻調速器以及PLC控制器及切換器。進行這一種操作主要是為了讓中央空調水泵能夠處于一個可調整、可轉換的狀態之下。其工作原理在于：按照中央空調熱負荷的實際情況，就可以調節兩個系統水泵的實際狀態，如果一個電機的工頻狀態超出了實際要求，那么就可以利用變頻調速器實現調速的抑制或者是直接將某一臺電機關閉，在這一個過程中，通過PLC控制器以及切換器，就可以針對不同電機的工作狀態實現不同的調節，最終確保不同電機磨損度能夠達到相互的平衡，并進一步延長電機使用壽命。另外，當電機處于熱負荷狀態下，使用一臺電機無法滿足要求，但是使用兩臺電機卻很多余，那么就需要結合實際的情況，利用變頻調速器來對電機進行共同調速，并且通過PLC控制器，讓兩臺電機工頻可以實現輪流的切換，最終滿足電機平滑運轉的要求。總體來說，通過PLC控制技術以及變頻技術，就可以很好的控制冷凍水以及冷卻水系統的變速，在機組整體性能得以提升的同時，還能夠在最少的功耗下，達到最佳的效果。

總而言之，對于中央空調制冷系統而言，在實際使用環節存在一系列不同忽視的問題，導致能效一直居高不下。為了能夠將這一類型的問題解決，就需要在中央空調制冷系統之中合理的使用變頻技術，最終滿足節能、節電的實際要求，提升控制精度以及實際的運行效率最終滿足節能環保的需求。