羅曉輝

摘 要：為了保證建筑物室內溫度的有效調節(jié)，中央空調的應用越來越廣泛，但中央空調在使用中都是按照其所能調節(jié)的溫度極限運行的，所以，不可避免地會出現(xiàn)能量消耗過量的情況。變頻節(jié)能技術在中央空調中的應用有利于改善能量消耗過大這一情況。從中央空調存在的不合理之處出發(fā)，分析了變頻節(jié)能技術原理，并提出了其在中央空調中的應用，旨在促進空調的節(jié)能技術發(fā)展。

關鍵詞：變頻節(jié)能技術；中央空調；冷卻水；能量消耗

中圖分類號：TM921.51 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.06.152

隨著城市化的不斷加快推進和建筑行業(yè)的不斷進步，中央空調開始越來越多地出現(xiàn)在城市居民的生活中，中央空調主要是由空調制冷劑、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、散熱水塔、風機盤管等部分組成。由于城市居民生活水平的提高，使得中央空調的使用越來越頻繁，出現(xiàn)了巨大的能量消耗。為了能夠改善這一情況，在空調中使用變頻節(jié)能技術成為必然。

1 中央空調系統(tǒng)中存在的不足

1.1 空調負載設置不合理

中央空調的負載是空調能承載的極限，這種設置能最大程度地滿足人們的使用需求，但是會產生相當大的能量消耗，造成資源浪費等情況。人們在使用空調時，常將溫度設置為空調的極限值，導致中央空調在其運行中經常處于超量的狀態(tài)，雖然人們根據(jù)自身需要調節(jié)空調的溫度，但是由于空調本身的負載設置，水泵量的大小未根據(jù)溫度的調節(jié)而產生變化，易造成極大的浪費。為了改變這一現(xiàn)象，必須改善空調的運行系統(tǒng)，對空調內部電擊進行相關節(jié)能處理，減少消耗的產生。

1.2 冷卻水系統(tǒng)不合理

在進行空調冷卻水系統(tǒng)的設計時，為了最大程度地滿足人們的需求，通常將極限值設置到最大標準。但在實際生活中，基本上不會出現(xiàn)使用極限值的情況，因此，水電機在運行中超出了實際的能量使用范圍。溫度調節(jié)過低或過高、極限值設置過大，就會出現(xiàn)嚴重的資源浪費。冷卻水電機的運轉速度是確定的，溫度調節(jié)到極限值時，水電機轉速較高，從而推動水的流動，因此，產生了較大能量消耗。

1.3 電機的頻繁啟停

由于中央空調的設置與家庭使用空調的設置不同，如果經常開啟或停止空調，就會影響到空調的使用壽命。如果電機在運行中突然停止，就會產生相應的電流，易發(fā)生短路現(xiàn)象，甚至造成零部件燒毀的情況，嚴重影響空調的使用壽命。

2 變頻節(jié)能技術的原理

2.1 變頻器在中央空調中的工作原理

中央空調系統(tǒng)總的變頻器在空調整體的節(jié)能改造中起著至關重要的作用?？照{中變頻器分為交-交、交-直-交的形式，交-交的變頻形式就是將工頻的電流直接轉換為電壓、頻率都可以調節(jié)的交流電，也可稱為直接式變頻器；交-直-交形式的變頻器是將系統(tǒng)內工頻交流電轉變?yōu)橹绷麟?，然后將直流電轉換成電壓、頻率都可以調節(jié)的交流電，也稱做間接式變頻器。

2.2 變頻節(jié)能的功能

在變頻使用之前的空調電機工作狀態(tài)下，功率相對固定，這導致水流流速過快、交換時間大幅縮短。由于電機內水流速度是通過電機的運轉來決定的，而電機也決定了空調功率的大小，因此，電機在其工作狀態(tài)下輸出功率與水流速度是成正比的。變頻機能技術就是通過這一原理降低水流速度，從而降低電機輸出功率的，這既能保證溫度調節(jié)的需要，還能很好地降低運行中的能量消耗。

2.3 變頻式電機的啟停功能

正?？照{電機在工作狀態(tài)下突然停止時，會產生大量的電流量，導致電機承載較大的電流，易出現(xiàn)系統(tǒng)內調水管道斷裂的情況。變頻式電機的出現(xiàn)解決了空調的啟停問題，變頻本身具有一種軟啟動功能，在突然停止或啟動時，通過軟啟動來達到電流緩慢的上升目的，保證空調的正常運轉，減少能量消耗和電機損耗問題。

2.4 變頻技術在空調中運作的節(jié)能原理

經過空調變頻技術的不斷改善，現(xiàn)在的變頻式電機已經可以具備自動調節(jié)電機運轉的功能，通過對冷卻水流速度的控制，在保證空調正常運轉的功率下，避免出現(xiàn)了電機超負荷的情況，以保證空調能耗的降低，使空調朝著低耗的方向發(fā)展。

3 變頻節(jié)能技術在中央空調中的應用

變頻式電機在中央空調中的使用越來越受到人們的喜愛。中央空調系統(tǒng)中的暖和冷的輸送都是通過水來實現(xiàn)的，將預熱交換器的清潔空氣通過空調風機直接輸送到室內中來，達到調節(jié)溫度的目的。在水溫恒定的情況下，有效地改善帶入室內的溫度量，從而更加方便地調節(jié)室內溫度，用戶可根據(jù)自身需要來調節(jié)溫度。變頻技術的使用，可實現(xiàn)風機的無級變速，在空調變頻的同時，將輸送電壓改變到節(jié)能狀態(tài)。這不僅能節(jié)約能源消耗，還能有效降低空調運行產生的噪聲，有經濟性、舒適性等多個特點。變頻器的軟啟動還能夠有效地調整空調運作的平穩(wěn)性，減少對系統(tǒng)內電網(wǎng)的沖擊，減少后期的維修成本。

變頻技術在電機的送風運行中可將冷風首先吹到指定位置，有效達到降溫的目的。在改變送風量和溫度時，可對室內溫度進行有效控制。對于空調冷凍水系統(tǒng)，出水溫度直接由蒸發(fā)器設定值來控制，溫度將直接取決于空調電機的熱負荷能力，空調的冷凍出水與回水溫差不超過6 ℃?，F(xiàn)階段使用的蒸發(fā)器出水與回水管道上設置有由溫度變送器、變頻器和溫差調節(jié)器組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過對水溫的控制，使冷凍水泵的運轉通過熱負載而變化。對于冷卻水系統(tǒng)，由于冷凝器進水的溫度由環(huán)境溫度決定，所以，只需要嚴格控制高溫冷卻水的溫度，就可以對溫差進行有效控制。

4 結束語

變頻節(jié)能技術在中央空調中的使用有效實現(xiàn)了空調的節(jié)能和降耗，保證了空調的正常運轉，也實現(xiàn)了經濟性和舒適性共存的目標，有效促進了節(jié)能式空調的發(fā)展。

參考文獻

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