變頻技術在中央空調制冷系統中的應用

王玉娟

摘 要：21世紀我國科學技術不斷發展創新，國家在科學技術發展過程中也極為重視節能環保。節能減排從能源角度來講，能夠促使我國經濟可持續發展。由于我國經濟快速發展，房地產行業發展也極為迅速，基于全球氣候變暖的條件下，中央空調系統已經廣泛應用于民用與工業的現代建筑中。所以關注節約電能促使社會可持續發展，已經成為了全社會共同追求的目標。本文基于此背景下，簡要分析變頻技術在中央空調制冷系統中的應用，并提出具體的應用策略，希冀有效提高中央空調的節能效用。

關鍵詞：變頻技術；中央空調；制冷系統；技術創新

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.129

0 引言

人們的生活質量逐漸提高，變頻式中央空調的銷售量也與日俱增，變頻空調將中央空調與家用空調的優勢有效結合，有助于起到節能環保，設計靈活等諸多特點。在當前全球變暖的情況下，中央空調在民用與工業建筑中，有了更加廣闊的使用空間。但是面對日漸惡化的氣候問題，我們必須充分重視節能環保技術的進一步發展，實現可持續發展目標，有效的實現節能減排。在中央空調制冷系統中，有效應用變頻技術，能夠改變壓縮機的供電頻率，結合使用情況，調節壓縮機的使用轉速，從而達到節能減耗、恒溫等效果。變頻技術能夠增強空調的整體性能，滿足節能減排的具體需求，所以本文從以下幾方面，闡述變頻技術在中央空調制冷系統中的應用：

1 中央空調制冷系統構成

中央空調制冷系統有主機制冷系統與冷凍水循環系統、冷卻水循環系統構成。主機制冷系統是實現制冷功能中的核心部件，重要的元器件由冷凝器與蒸發器、冷凍主機。制冷系統的原理是，冷凍機運用壓縮機將制冷劑壓縮為液態，液態制冷劑在與蒸發器中的冷凍水進行熱量交換，從而將冷凍水制冷，運用冷凍水泵，將冷凍水送至空調的風口冷卻盤中，風機吹送冷風，從而起到降溫的效果。冷凍水循環系統是第二道制冷系統，由冷凍泵與冷凍水管道構成。冷凍泵將冷凍水加壓，再輸送至冷凍水管，冷凍水管將冷凍水引入風機盤管，風機盤管吹出冷風，并帶走室內熱量，冷凍水由于吸熱升溫，重新回至冷凍水管中，再次流入冷凍主機內，形成了冷凍水循環。冷卻水循環系統可以使制冷機降溫，冷凍水循環系統的元器件主要有冷卻塔與冷卻泵、冷卻水管道。冷卻泵對冷卻水加壓，使冷卻水進入冷卻塔中，進入后冷卻塔對冷卻水冷卻處理，再經過冷卻水管運送至制冷主機中，吸收制冷劑釋放的熱量。冷卻水吸收熱量后，再流經冷卻水管道巡回至冷卻循環系統中。

2 變頻技術在中央空調制冷系統中的有效應用

2.1 改變電機轉速，有效控制制冷機組工作狀態

變頻技術在中央空調制冷系統中的有效應用，能夠起到提高系統工作效率，節能減排等眾多作用。在一般情況下，中央空調中的變頻技術主要是控制電機轉速，電機是影響空調制冷系統狀態的重要因素。定頻技術控制，對于中央空調制冷系統中的運行情況，存在一定的能源耗費，主要表現在，實際運行的水溫差遠遠小于設計值。由此可以看出，中央空調的運行熱負荷難以達到設計標準，如果運用定頻技術，可能會出現高負荷，低能效等情況。對于此種情況，則可以在電機系統中安裝變頻模塊，檢查中央空調制冷系統中的熱負荷情況，調節電機的供電頻率，有效的改變電機轉速。例如制冷系統熱負荷降低時，變頻調節模塊便會降低電機的供電頻率，從而減少電機的功耗，有助于起到節能減排的作用。

2.2 制冷壓縮機的應用提高節能效果

中央空調制冷系統中，制冷壓縮機是極為重要的構成部件。制冷壓縮機在制冷過程中，所占電量約為空調的45%，制冷壓縮機在實際運行中，平均每年的峰值負荷約為65%，占壓縮機總量的55%。在中央空調制冷系統中，應用制冷壓縮機，必須結合中央空調的實際使用情況有效應用，可以使用離心式、活塞式、螺桿式等類型，確保壓縮機結構設計能夠起到調節作用。根據實際的空調運行情況有效的變化，并調整壓縮機使用功效，從而對于不同的使用情況進行良好的適應，有助于提高制冷空調系統的運行效率，促使制冷空調系統的有效運行。例如：選用離心式壓縮機時，通過進氣口導向葉片，有效的調節進氣量，對制冷量進行有效調節，也稱之為扇門調節。結合當前中央空調制冷系統的工作運行狀況，我們能夠看出，扇門調節具有節能作用，但是也會導致電機的負載電流降低，從而使電機轉速與電壓穩定，但是卻難以有效解決，電機在低負荷下的效率低等眾多問題，難以起到節能效果，如果應用變頻器調速，能夠降低空調電機的損耗，電機的電壓與電流、轉速頻率也會隨之下降，電機功耗也就降低了。電速離心式壓縮機能夠提高30%的節能效果，特別是在中央空調低負荷的運行情況，能夠起到節能75%以上，是中央空調制冷技術中的核心內容，值得被廣泛推廣與應用。

2.3 變頻技術對冷凍水系統與冷卻水系統有效調節

冷凍水與冷卻水循環系統，在中央空調制冷系統中有著極為重要的作用，冷凍水與冷卻水循環系統在制冷系統中的運行能耗也是不容忽視的，所以必須充分重視變頻技術的使用。在中央空調制冷系統中，有效應用變頻技術，能夠科學合理的控制冷凍水與冷卻水系統，切實起到節能減排效果，根據當前的中央空調定頻運行狀況。中央空調熱負荷較低時，冷凍水與冷卻水系統的水泵仍不斷工作，會導致系統功能損耗較高。由于水泵的切換控制不足，會使部分水泵處于工作狀態，從而導致能源消耗，再加之無法調節交流機轉速，會出現水泵運行不足，而多開水泵造成多余現象。對于此種情況，可以在冷凍水與冷卻水系統中安裝變頻調速器、切換器、PLC控制器，確保中央空調水泵處于可調換與可調的狀態。這一工作原理是結合中央空調熱負荷的情況，對冷凍水與冷卻水系統進行狀態調節，如果某臺電機的工作頻率高于實際需求便可以調節變頻調速器，有效的控制、關閉某臺電機，也可以應用切換器和PLC控制器調節電機的不同工作狀態，確保不同電機的磨損程度平衡，有助于延長電機的使用壽命。電機的熱負荷處于一臺電機使用不足，而兩臺電機使用多余的情況下，可以結合使用情況，有效的對電機進行調速，運用PLC控制器、切換器輪流切換兩臺電機的工作頻率，確保電機的平滑運轉。運用PLC控制器、切換器、變頻調速器可以對中央空調冷凍水與冷卻水系統進行有效的變速控制，切實提高空調機組的使用性能，有助于降低損耗，起到良好的節能減排作用。

3 結束語

綜上所述我們能夠看出，我國經濟不斷發展創新，人們也更加重視節能環保，在低碳經濟發展前提下，中央空調的制冷系統必須與時俱進的進行改造創新，切實提高節能減排效率。根據相關研究表明，應用變頻技術有助于克服中央空調中定頻技術的溫度控制不足與功耗高等眾多缺點，變頻技術適用于人們生活，以及當前節能減排政策，也具有良好的發展勢頭。在此情況下，必須充分應用并改善創新變頻技術的有效使用，切實提高中央空調制冷系統的效率與質量，促使節

能環保理念可持續延展。

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