賀國征

【摘要】目前空調在人們的生活中逐漸普及開來，而中央空調作為商用及大型民用建筑的首選，其市場前景也愈加明朗，但節(jié)能減排以及可持續(xù)發(fā)展化政策使得空調制造企業(yè)開始將研發(fā)重心轉向節(jié)能技術，從技術層面來看，只要制冷系統(tǒng)正在運行，就勢必會釋放出熱量，而想要冷卻內部線圈及鐵芯，就需要循環(huán)冷卻裝置來冷卻空調的制冷系統(tǒng)，進而會消耗更多的電量，所以變頻技術的目的便是提高空調制冷系統(tǒng)的效率、降低空調的功耗。鑒于此，本文對變頻技術在中央空調制冷系統(tǒng)中的應用進行分析，以供參考。

【關鍵詞】變頻技術;中央空調;制冷系統(tǒng);節(jié)能;可持續(xù)發(fā)展

如今中央空調對于能耗以及控制準確度等都有較高的要求，使用變頻技術能夠良好的解決問題，同時也響應了節(jié)能環(huán)保的政策，為此本文從多個角度論述了變頻技術使用在中央空調上的好處，也證明了變頻技術在中央空調領域未來的良好發(fā)展勢頭。

1、變頻技術原理

變頻技術的應用是相對傳統(tǒng)空調的定頻技術而言的，定頻技術所控制的中央空調在整體的運行過程中始終保持著一成不變的工作頻率，其原理就在于對固定機組的壓縮機機組和水泵元件的運行等進行固定化的控制工作，溫度的調節(jié)則是通過風門和節(jié)流閥的控制工作實現的。而變頻技術的工作原理為其通過對室內溫度差的測量工作進行制冷機供電頻率的控制工作，也就解決了原本定頻技術在不同的環(huán)境中同樣的運行速率的弊端，使得運行的效率大幅度提升。例如，某一段時間內的室內溫度上升較快，供電頻率增加，也就使得制冷工作的效率大幅度增加，保證室內的舒適。也就可以在與溫度相關的頻率控制中，進行更好的節(jié)能性的工作。

2、中央空調系統(tǒng)部件的運行原理分析

實現中央空調制冷系統(tǒng)制冷的主要組成部分是在系統(tǒng)中添加制冷。制冷劑的工作原理主要是利用壓縮機快速冷凍，在空調內部制造循環(huán)水，為中央空調主機提供主要的冷熱源供應。從冷凍泵運送冷凍水，然后把它送到室內，降低室內溫度。室內排出的冷凍物被運到末端設備，與空調系統(tǒng)的空調設備進行熱交換，形成冷凍水的循環(huán)系統(tǒng)。因此中央空調制冷系統(tǒng)主要通過冷凍水運輸實現室內制冷。在此過程中，冷卻劑可以排出冷卻系統(tǒng)的熱量，通過冷卻塔將熱量排出室外。冷卻塔的噴嘴通常從上到下流動冷卻劑，在冷卻塔風扇的作用下，系統(tǒng)溫度越高，水分子的蒸發(fā)速度就越快。此時水溫降低到冷卻，冷卻的冷卻劑再將熱循環(huán)傳遞到冷卻主機，實現冷凍水循環(huán)。

3、中央空調目前存在的問題

3.1電機啟停會影響空調壽命

對于目前絕大多數中央空調來說，在空調運行時經常會出現系統(tǒng)漏洞或硬件漏洞導致的頻繁啟停，這種過度的啟停動作會導致電流波動過大，啟動時電流會大幅提升，對于電子元器件以及老化硬件會造成明顯且不可逆的損傷，而調電機受到高頻電弧沖擊也會出現難以解決的多種問題。

3.2空調規(guī)定負荷不符合使用環(huán)境

空調在使用時所面對的環(huán)境、地理位置、季節(jié)、室內外溫差的較大差別，但在空調的初期設計階段往往只能按照最大環(huán)境溫度來設計，以保證空調的制冷效果，且空調的設計往往都會擁有接近一半的過載幅度。實際情況下，傳統(tǒng)空調經常難以利用到廠家預設的過載幅度，甚至普遍存在利用率低、電能浪費的情況，想要解決問題就只能對空調的系統(tǒng)內自動控制提出更高的要求。

4、變頻技術在中央空調中的應用分析

4.1冷卻水系統(tǒng)應用分析

在傳統(tǒng)中央空調中，即使空調的負荷降到相當低的水平，冷凍水的水泵因為沒有變頻器的影響，依然會維持工作，又或者大部分水泵被關閉，導致水泵動力不足、無法順利循環(huán)冷卻水，最終促使系統(tǒng)多開水泵，浪費了多余的電力。而使用變頻技術的中央空調，則通過在冷卻水系統(tǒng)中加裝變頻器、切換器等元器件，來實時監(jiān)測空調的負荷是否和實際需求相當，一旦工作頻率高于需求、造成電力浪費，控制器和切換器便會介入，實時控制水泵的運行速度和水泵的開關，同時保持多個水泵的運行速度基本一致，以保證水泵的磨損程度一致，不僅從根本角度解決了能耗問題，也一定程度上保護了中央空調的機械壽命。

4.2變頻技術在電機轉速改變中的應用

變頻技術的普及有效地改變了電機的速度，有效地實現了高效冷卻，實現了綠色冷卻的重要要求。中央空調變頻技術具有有效調節(jié)內部電機速度頻率的智能優(yōu)勢。在中央空調冷卻過程中，馬達是很重要的部分。在傳統(tǒng)的中央空調冷卻過程中，內部的水溫差小于設計值，中央空調內部的熱負荷難以與設計標準相匹配，能源消耗大，高負荷低能效成為問題，嚴重磨損了馬達，削弱了中央空調設備的使用壽命。在電機系統(tǒng)中安裝變頻模塊，可以有效地調節(jié)電機內部冷卻系統(tǒng)熱負荷現象，智能調節(jié)電機供給的頻率，改變電機運行速度，滿足實際冷卻要求。冷卻系統(tǒng)的熱負荷值低時，可以有效降低電動機運行速度，防止功耗，充分節(jié)約資源。

4.3循環(huán)水泵的應用研究

循環(huán)水泵在中央空調整體空調系統(tǒng)運行工作中，電力消耗了整個系統(tǒng)的大約四分之一，因此對循環(huán)水泵的節(jié)能研究不容忽視。對于當前市場上大多數中央空調制冷系統(tǒng)中最常用的虛擬機系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要依靠系統(tǒng)負載進行自動調節(jié)。但是該系統(tǒng)在應用過程中用戶和用戶的隔絕現象廣泛，影響循環(huán)水泵的控制效果，中央空調能耗增加，可能導致中央空調設備運行效率低下。這種情況極有可能導致虛擬機系統(tǒng)故障，并給中央空調系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來巨大風險。為了很好地解決這些問題，可以引入變頻技術。在這種情況下，可以引入變頻器進行技術應用，通過變頻器的熱和平關系，實現水流量和制冷量的自動同步控制，在中央空調運行中有效地調節(jié)整個流量范圍，達到節(jié)能目的。

4.4制冷壓縮機的應用

對于中央空調空調系統(tǒng)，制冷壓縮機起著非常重要的作用。在冷卻方面，它占總功率的40%，在運營期間的平均負載最多只有60%。這只是壓縮機容量的一半。換句話說，壓縮機通常在低負荷下運行。使用制冷壓縮機時，一般要參考螺桿、活塞、離心力等空調的實際情況，還必須確認其結構可調節(jié)。這可以靈活地響應各種工作條件，提高系統(tǒng)運行效率，顯著提高能源節(jié)約。

結語：

對于中央空調系統(tǒng)，制冷壓縮機起著非常重要的作用。從冷卻角度看，它占總功率的40%，而操作中的平均負載最多只有60%。這只是壓縮機容量的一半。換句話說，壓縮機通常在低負荷下運行。使用制冷壓縮機時，一般應參考螺桿、活塞、離心力等空調機組的實際情況，并確認其結構是否可調整。這樣，您就可以靈活地響應各種工作條件，提高系統(tǒng)運行效率，明顯提高能源節(jié)約。

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