变频调速技术在中央空调系统节能中的应用

李 俊

（成都双流国际机场股份有限公司，四川 成都 610202）

变频调速技术在中央空调系统节能中的应用

李 俊

（成都双流国际机场股份有限公司，四川 成都 610202）

国家经济的不断发展，使人们的生活水平得到了显著提高。但是，部分地区的经济发展仍然以破坏环境为代价的现象在我国依然存在。环境的恶劣也让人们对居住环境的要求越来越高。中央空调系统的出现正好满足了人们对环境的要求，同时也产生了较高的能源消耗，特别是在炎热的夏季，高频率使用空调直接导致电量耗费比其他季节要高。中央空调系统在建筑能源耗费方面占有较大比重，因此中央空调系统的节能问题就变的十分严峻。本文主要讲述变频调速原理以及变频调速技术在中央空调系统节能中的具体应用。

变频调速技术；中央空调系统；节能

眼观当下，我国较为发达地区的经济建设，其建筑物的建设主要向大﹑高方向发展。中央空调虽然能够提供给人们舒适的环境，但因为其耗电量大，所以与我国的可持续发展战略目标不符。因此，既要能够保证建筑物内部环境的舒适，又要能够有效降低能耗就成为了亟需解决的问题。在这种严峻形势下，变频调速技术在中央空调系统中的应用，很大程度上解决了能源消耗大的问题。

1 变频调速概述

变频器作为变频调速技术的核心，其工作原理是将电网输送的工频交流电源变成电压可变﹑频率可调的交流电的变流装置，其作用是用于交流电机变频调速。目前使用的较为广泛的是“交—直—交”电压型变频器，其基本结构见图1。

图1 “交—直—交”电压型变频器基本结构

变频调速的原理根据是异步电动机的转速公式：n=60f（1-s）/p，通过改变电动机工作电源的频率从而达到改变电机转速的目的。其基本的控制方式是在异步电动机调速过程中，保持电机中的每级磁通量Φ不变。变频调速技术已经深入到了人们生活的方方面面，为保证人们的正常舒适生活提供动力。

2 变频调速技术在中央空调系统节能中的具体应用

使用变频器的根本目的就是为了实现中央空调的节能，在选择变频器时，其输出功率不能低于其驱动的电动机功率。在考虑将变频调速技术应用于中央空调系统中时，最先考虑的是变频器的安装条件，良好的安装条件能够有效延长变频器的使用年限。变频器的安装应该选择无水﹑湿气小，环境温度在-10℃-40℃之间，相对湿度保持在20%-90%之间的环境中，周围环境不能存在易燃易爆具有腐蚀性的气体或液体，安装位置应易于变频器的拿取，为了避免出现故障应该避免与高次谐波干扰设备接触。

2.1 变频调速技术在中央空调主机中的应用

中央空调主机是整个中央空调系统的核心，其最重要的作用是为整个中央空调系统制造冷源及热源。由于整个建筑物内部的冷量需求或热负荷处于不断变化的动态过程中，空调主机输送的制冷量或制热量就需要与建筑物内部总需冷或热的量达到一个动态匹配的效果。为了达到这个效果，这就需要采取一定的技术手段，而变频调速技术在实现这个动态结果中起到了至关重要的作用。

2.2 变频调速技术在中央空调冷冻水﹑冷却水循环系统中的应用

（1）利用变频调速技术实现对冷冻水循环系统的控制。在具体的控制过程中，为了达到节能效果，需要将整个的冷冻水循环速度合理有效的控制起来，通过变频器调节冷冻水泵运行转速能够达到这个目的。实现对冷冻水循环系统控制的方式有两种，一种是以压力差为主﹑温度为辅的调节控制。这种方式主要是为了能够提供适宜的环境温度又达到较好的节能效果。另一种则是以温度为主﹑压力差为辅，主要工作形式为通过温度作为反馈信号，进行恒温控制，再根据压差大小对目标信号做出适当调整。此种方式主要是保证楼层较高的环境温度较为舒适。

（2）利用变频调速技术实现对冷却水循环系统的控制。一般情况下冷却水的进水温度代表了冷却水塔内水温，由于冷却塔内的水温会受到环境温度的影响。因此不能仅仅只将测量水温来判断冷冻机组内热量的多少。而是应该将进水温度和回水温度之间的温度差作为控制的标准才比较准确。如果是出现温差较大的情况，说明冷冻机组内产生的热量较大，应该对冷却泵的转速进行提速，加大了冷却水的循环速度从而降低冷却水温度，反之则应该降低冷却泵的转速和减小冷却水的循环速度达到节能效果。通过变频器合理调节冷却泵的转速，实现冷却水温精确控制，同时节约能源。

2.3 变频调速技术在中央空调末端送风系统中的应用

变频调速技术在在中央空调末端送风系统中的应用，不仅能够较好的调节送风量，节约能源，还能够降低中央空调运行的嗓音，大大提高舒适度。在对末端送风系统的控制方式方面，比较古老的方法是将手动型控制终端设置在室内，将变频器中的供电设置改成由空气开关控制，需要开启空调时只需要在配电控制室操作即可。当外界温度变化较为明显时，可以采用内置PID软件的变频器。利用电位器设定所需温度，变频器通过收集反馈得到的温度测量值，利用PID软件自动改变输出频率，调整末端送风量。为考虑经济成本，如果变频器中没有内置的PID软件，则只需要连接一个外置的PID调节器就可达到同样的效果。如今，随着楼宇自动控制系统的发展，末端送风系统已经可以通过楼宇控制系统实现对变频器的监控与直接控制，可以更加有效的实现节能。为了达到更好的节能效果，应选择节能型变频器。在安装条件方面变频器不应安装在潮湿环境中。

结语

综上所述，想要真正达到节能效果，实现我国的可持续发展战略目标，在中央空调系统建设运行中，应该充分考虑到节能技术的运用。中央空调系统工作时间长﹑能耗大，不管是从中央空调的主机﹑冷冻水循环系统﹑冷却水循环系统还是末端送风系统方面，都应该考虑节能效果。将变频调速技术应用于中央空调系统中，不仅提高了环境的舒适度，还能够将建筑物的能耗指标大幅度降低。

[1]魏琪航,宫少全,赵亮．浅谈引风机高压变频器与液力耦合器调速的比较[J]．变频器世界,2014,11（03）：109-110．

TB65

B