變頻器在中央空調中的節能應用探討

劉壯

摘 要：變頻電機也可以較好的通過中央空調的負荷需求對管道中的水流量進行實時管控，以此在最大化限度中提高空調的工作狀態。文章對中央空調變頻器的調節原理進行闡釋，提出變頻器在中央空調節能中的有效應用設計。

關鍵詞：變頻器;中央空調;節能;應用

1前言

對于中央空調而言，它是一項系統性的工程，它主要是通過由制冷器、冷卻冷凍水循環系統等等構建進行組成的。隨著我國社會經濟的不斷發展和進步，人們的生活水平也在進一步提高，這就在一定的程度上使得中央關空調在夏季的應用數量變得較為龐大，那么這無疑就會產生大量的電能消耗，嚴重的甚至會給予我國供電安全帶來影響效果。為了更好地解決上述問題，通過變頻器的應用可以對整體負荷進行科學的調整，進而起到降低能耗，延長其使用壽命的目的，而且嚴格貫徹和落實了可持續發展理念，促進生態和經濟效益的雙贏。

2中央空調變頻器的調節原理

顧名思義，變頻器就是將原有的工頻電流的電壓以及頻率進行合理的調整的一種設備，從而讓電流電壓滿足實際電器設備的需求。

2.1基本工作原理

關于變頻電機而言，它在整個中央空調中有著交到腳、交到直到交兩種不同的形式，其中對于交到交的形式變頻而言，它主要是將工作頻率的交流轉變為電機應用的交流電，以此直接開展變頻工作。而交到直到交它主要是將工作頻率的交流朝著直流進行轉變。

2.2電機變頻調速的功能

對于電機的設置而言，它的內部功率轉速的恒定設置的，這就使得冷凍水的運行速度如果過快，那么就會使得水流交換時間明顯得到縮短。而冷凍水的運行速度它主要是通過由電機的轉速來進行決定的，因此電機的轉速是一項直接決定輸出功率以及電機轉速的重要數據。如果整體的轉速存在下降的趨勢，那么也會使得水流水處的功率有所下降，這樣一來便能夠使得中央空調的冷熱交換效果變得較好。

2.3變頻電機的啟停功能

通過相關的實驗，我們可以了解到當電機在直接啟動的過程中，往往會產生巨大的電流，而這一種電流它不僅僅會影響到空調的使用壽命外，也會在一定的程度上對電網造成影響效果。而對于變頻式電極而言，它因為內部所帶有的軟啟動功能，這就使得電機在啟動中它的電流會緩緩提高，這樣一來變流的提升便不會超過工況的最大限制電流，并且也能夠在最大化限度中加強空調的使用壽命。

2.4變頻式電機的節能原理

關于變頻式電機來講，它在運用的過程中能夠對自身的轉速以及內部冷卻水的流量進行管控，進而保障空調的冷卻水在開展循環工作中能夠得到熱交換效率保障。這樣做的好處，它不僅僅能夠在一定的程度上保障水流量能夠按照實際的熱能負荷開展調整工作，也能夠使得整個電機的能耗得到減少，大大的減少了中央空調在應用中所產生的電能消耗情況發生。

3變頻器在中央空調節能中的有效應用設計

3.1冷凍水泵系統的閉環調控節能設計

對于中央空調冷凍水泵系統的閉環調控節能的設計來講，其主要包含制冷以及制熱兩種情況下的冷凍水泵系統的閉環調控節能設計。對于制冷

狀態下的節能設計而言，為了更好地起到節能效果必須要保證空調最末端的冷凍水流量的充足。為此，首先要明確冷水泵變頻器所允許的最小功率，并將其設置為正常運行下限進行鎖定。通過該變頻器的應用而言，主要是通過對安裝在冷凍水系統回回水主管道所安裝的溫度傳感設備來對冷凍水的回水溫度進行監測，然后在利用溫度調節設備按照事先設定的溫度參數進行變頻設備頻率的調控。所應用的調控方式主要是當冷凍回水溫度高于所設定的參數溫度時，變頻設備的運行頻率則也會隨之上升，而當進入到制熱狀態時，其設計方式與制冷較為類似，區別是冷凍回水溫度則是低于所設定的溫度時，變頻設備的運行頻率才會隨之無機上升，其溫度傳感器所監測的冷凍水回水溫度越高其傳出的頻率就越低。為此，通過變頻器的應用則可以直接實現對通過凍水回水溫度的監測來保證系統溫度控制在所需的范圍內。另外，為了更好地解決傳統中央空調節能設計中的溫度變化不允分的情況，在進行改造過程中必須要首次對變頻設備啟動全速工作性能，進而在進行相關變頻參數設置過程中為冷凍水系統給予充分的交換時間，然后在根據冷凍回水溫度對變頻設備的頻率進行無極調速，此時變頻器所傳輸的頻率即可以通過回水溫度的監測數值以及PID綜合分析得出。

3.2冷卻水系統的閉環調控節能設計

對于中央空調的冷卻水系統的閉環調控節能設計，首先要保證冷卻塔中的冷卻水流量在合理的范圍內，然后在通過變頻設備所傳輸的頻率對冷卻水的流量進行調整，即當冷卻水的溫度較低狀態下，則可以降低冷卻水流量;而當冷卻水溫度較高時則可以提升其流量，進而在保證中央空調正常運行的情況下起到節能的作用。在目前的中央空調的節能設計中，其冷卻水系統主要應用的是丹佛斯變頻設備即僅在冷卻水以及冷凍水中分別通過一臺VLT調控設備就可以實現相應的切換工作，進而讓兩個系統均處于調整運行的環境中。如果此時熱負荷較低，則需要通過另一臺VLT調控設備就可以滿足低運行頻率的要求，而如果熱負荷較高的情況下，使用一臺電機又無法滿足需求，而兩臺就會存有富余，所以，此時可以通過參數反饋調控VLT調控設備來對其發出開啟另一臺設備的啟動命令，而VLT調控設備以及切換調控設備則會自主的將原來工作處于變頻下的電機工作頻率提升至工頻的50Hz左右，之后在將其從變頻設備上進行阻斷而直接將其連接到工頻電源的終端上，然后再將第二臺電機連接到變頻器上，讓其處于平滑軟運行狀態，而此時的工作頻率則可以根據實際情況進行調整，一旦熱負荷程度不斷提升，則可以換調控程序持續重復操作，直至全部電機均進入運行狀態從而保證在此冷卻水系統的節能降耗效果?？傊?，通過VLT調控設備的應用可以有效地提升中央空調的運行有效和安全性，不僅可以在很大程度上起到節能作用，而且還可以減少企業的投資成本。

結語

總之，隨著中央空調節能系統的普及，在中國能源短缺的情況下，這是一項緊迫的任務，提高中央空調系統的節能效果。通過對中央空調系統的冷卻水系統和冷卻水系統應用變頻技術，除節能效果顯著外，還實現了水泵的軟啟動、平穩切換、自動調節、自動調節等功能，提高系統使用壽命。

參考文獻：

[1]白銀. 基于PLC和變頻器的中央空調循環水節能系統的綜合控制[J]. 汽車實用技術，2021，46（15）：63-66.

[2]金華昊. 一種基于PLC和變頻器的中央空調循環水節能控制系統設計[J]. 現代制造技術與裝備，2020，（02）：180-181.

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