变频节能技术在大型公共建筑中的应用研究

杨 斌（浙江建设职业技术学院,杭州萧山,310000）



变频节能技术在大型公共建筑中的应用研究

杨 斌
（浙江建设职业技术学院,杭州萧山,310000）

摘要：变频可以省电的事实是非常肯定的。文章介绍了变频技术的节能原理及其工作特征，并对其在大型公共建筑中的节能应用效率进行了举例说明，结果说明变频节能技术在大型公共建筑中是非常值得推广的，是实现经济效益与响应社会节能走可持续发展道路的重要举措。

关键词：变频；节能；大型公共建筑

0　引言

大型公共建筑节能核心目标是打造高舒适、低能耗的建筑运行环境，提升管理水平，打造智能建筑，改善环境品质，实现健康舒适，优化系统运行，延长设备寿命，降低整体能耗，减少运营成本。对于大型公共建筑中有明显节能效果的技术措施，应进行节能量、投资额和投资回收期的经济技术分析，在考虑技术、经济效益的同时，充分考虑节能的先进性。

变频可以省电的事实是非常肯定的，在某些情况下可以节电40%以上。大型公共建筑的日常使用时间较长，日均承担用电与其他设备服务功能用时都较其他建筑时间长。因此，在大型公共建筑中采用变频节能技术是实现经济效益与响应社会节能走可持续发展道路的重要举措。

1　什么是变频节能技术?

变频技术是感应式异步电动机节能的重要技术手段之一。随着微电子学、电力电子、计算机和自动控制理论等的发展，变频技术已经进入了一个崭新的时代，成熟的技术，使其应用进入了一个新的高潮。变频技术是通过技术手段改变用电设备的供电频率，进而达到控制设备输出功率的目的。通过变频调速改变轴输出功率，达到减少输入功率节省电能的目的。

2　变频技术的节能原理及其工作特征

2.1变频技术的节能原理

变频是通过改变供给电动机的供电频率，来改变电机的转速，从而改变负载的转速的。我们知道，电机的转速：n=50f(1-S)/P 。其中f为供电频率，P为电机的极对数，S为滑差。因此，改变f可以改变电机的转速的。根据转速与频率、功率的比例关系来的，频率减小功率以三次方的关系减小：公式如下（实际频率/50HZ）三次方=实际功率/额定功率例如：功率为30KW的电机，当频率为40HZ时，他的实际功率为额定功率的51.2%，理论节能达到48.8%。

2.2变频技术的工作特征

变频技术的工作特征有：效率高、调速范围宽、精度高、调速平稳、无级变速等。以风机和水泵流体机械来说明转速与节能的关系:流体机械的转速变化与其流量、压力和功率之间的变化:当流量与转速的一次方成正比，压力与转速的平方成正比，功率与转速的三次方成正比。当通过降低转速以减少流量来达到节流目的时，所消耗的功率将降低很多。

变频器是利用电力半导体器件的通断工作将工频电源变换成另一频率的电能控制装置。变频器按主电路主要分为电压型和电流型：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路的滤波是电感。

变频器选型与要求：在国家节能政策的鼓励和扶持下，随着科研投入的进一步加大，目前我国变频器中使用的功率半导体、驱动电路、电解电容等关键器是依赖进口来实现技术的。我国变频器在自动化产品结构上相对比较单一，国外品牌在元器件质量、超大功率产品上优势较大，但是我国也正在通过技术自主化研究与应用，正逐渐缩小与国外变频器技术的差距。

3　大型公共建筑中变频改造后的效益

与传统的技术相比较，采用变频技术后，可以节约能源，降低公共建筑日常运行成本，提高公共建筑的压力控制精度，延长其设备使用寿命。本文以大型公共建筑中的空压机变频节能进行举例说明：根据建筑中空压机设备的运行特性知：

Q1/Q2=n1/n2

H1/H2=(n1/n2)2

P1/P2=(N1/N2)3

式中：字母n表示空压机转速；字母Q表示空压机供给管网风量；字母H表示管网压力；字母P表示电机消耗功率。

通过上述公式可知，当使用变频器进行调速，使电机转速下降到额定转速的百分之八十，则空压机供给管网的风量降为百分之八十，管网压力降为百分之八十，电消耗功率则降为百分之八十，节能比例高达51.2%，这里我们将电机机械损耗和电机铜、铁损耗等影响这算到12%，节能效率也接近40%，这就是变频器调速节能的原理。

长期实践证明，在供气系统中利用变频技术改变空压机转速，可以达到明显的节能效果，节电率达到百分之三十以上。另外，变频技术可实现对流量的平稳调节，减少启动冲击并延长机组及管组的使用寿命。

由流体力学三定律可知，流量与转速成正比，压力与转速平方成正比，功率与转速立方成正比，因此，从理论上得出转速降10%的时候，会带来30%的功率下降，由于功率的大幅度下降，可获得显著的节电效果，下表为调速前后功率理论对比表：

?

通过调速前后功率理论对比表我们发现，使用变频器进行调速，大大降低了公共建筑的日常运行成本，为业主取得了可观的经济效益。

4　结束语

随着能源的日益紧张，节能降耗已经成为大型公共建筑智能化建设的必然选择，在追求节能的同时，满足大型公共建筑的基本功能要求，树立一种全面的系统的节能价值观念。

参考文献

[2]王栋.变频节能技术应用分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2009(10)

[2]尹伊.浅析变频器在工业中的应用[J].黑龙江科技信息.2010(13)

[3]郭小勇.浅淡变频器应用在电机中的节能原理[J].科技创新导报.2009(19)

杨斌，性别：男，出生年月：1970年11月，籍贯（省市）：浙江杭州，主要研究方向：电气控制技术和电工电子技术

Application of frequency energy saving technology in large public buildings

Yang Bin
(Zhejiang College of Construction,Xiaoshan,Hangzhou,310000)

Abstract：Power inverter can be a very positive fact. This paper introduces the original energy-saving inverter technology and its operating characteristics, and the energy-efficiency of their application in large public buildings in the illustration, the results illustrate frequency energy saving technology in large public buildings in the very worthy of promotion is to achieve economic efficiency energy-saving society and take an important measure in response to the path of sustainable development.

Keywords：frequency;energy;large public buildings

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