变频节能技术在中央空调中的应用探讨

罗晓辉

摘 要：为了保证建筑物室内温度的有效调节，中央空调的应用越来越广泛，但中央空调在使用中都是按照其所能调节的温度极限运行的，所以，不可避免地会出现能量消耗过量的情况。变频节能技术在中央空调中的应用有利于改善能量消耗过大这一情况。从中央空调存在的不合理之处出发，分析了变频节能技术原理，并提出了其在中央空调中的应用，旨在促进空调的节能技术发展。

关键词：变频节能技术；中央空调；冷却水；能量消耗

中图分类号：TM921.51 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.06.152

随着城市化的不断加快推进和建筑行业的不断进步，中央空调开始越来越多地出现在城市居民的生活中，中央空调主要是由空调制冷剂、冷冻水循环系统、散热水塔、风机盘管等部分组成。由于城市居民生活水平的提高，使得中央空调的使用越来越频繁，出现了巨大的能量消耗。为了能够改善这一情况，在空调中使用变频节能技术成为必然。

1 中央空调系统中存在的不足

1.1 空调负载设置不合理

中央空调的负载是空调能承载的极限，这种设置能最大程度地满足人们的使用需求，但是会产生相当大的能量消耗，造成资源浪费等情况。人们在使用空调时，常将温度设置为空调的极限值，导致中央空调在其运行中经常处于超量的状态，虽然人们根据自身需要调节空调的温度，但是由于空调本身的负载设置，水泵量的大小未根据温度的调节而产生变化，易造成极大的浪费。为了改变这一现象，必须改善空调的运行系统，对空调内部电击进行相关节能处理，减少消耗的产生。

1.2 冷却水系統不合理

在进行空调冷却水系统的设计时，为了最大程度地满足人们的需求，通常将极限值设置到最大标准。但在实际生活中，基本上不会出现使用极限值的情况，因此，水电机在运行中超出了实际的能量使用范围。温度调节过低或过高、极限值设置过大，就会出现严重的资源浪费。冷却水电机的运转速度是确定的，温度调节到极限值时，水电机转速较高，从而推动水的流动，因此，产生了较大能量消耗。

1.3 电机的频繁启停

由于中央空调的设置与家庭使用空调的设置不同，如果经常开启或停止空调，就会影响到空调的使用寿命。如果电机在运行中突然停止，就会产生相应的电流，易发生短路现象，甚至造成零部件烧毁的情况，严重影响空调的使用寿命。

2 变频节能技术的原理

2.1 变频器在中央空调中的工作原理

中央空调系统总的变频器在空调整体的节能改造中起着至关重要的作用。空调中变频器分为交-交、交-直-交的形式，交-交的变频形式就是将工频的电流直接转换为电压、频率都可以调节的交流电，也可称为直接式变频器；交-直-交形式的变频器是将系统内工频交流电转变为直流电，然后将直流电转换成电压、频率都可以调节的交流电，也称做间接式变频器。

2.2 变频节能的功能

在变频使用之前的空调电机工作状态下，功率相对固定，这导致水流流速过快、交换时间大幅缩短。由于电机内水流速度是通过电机的运转来决定的，而电机也决定了空调功率的大小，因此，电机在其工作状态下输出功率与水流速度是成正比的。变频机能技术就是通过这一原理降低水流速度，从而降低电机输出功率的，这既能保证温度调节的需要，还能很好地降低运行中的能量消耗。

2.3 变频式电机的启停功能

正常空调电机在工作状态下突然停止时，会产生大量的电流量，导致电机承载较大的电流，易出现系统内调水管道断裂的情况。变频式电机的出现解决了空调的启停问题，变频本身具有一种软启动功能，在突然停止或启动时，通过软启动来达到电流缓慢的上升目的，保证空调的正常运转，减少能量消耗和电机损耗问题。

2.4 变频技术在空调中运作的节能原理

经过空调变频技术的不断改善，现在的变频式电机已经可以具备自动调节电机运转的功能，通过对冷却水流速度的控制，在保证空调正常运转的功率下，避免出现了电机超负荷的情况，以保证空调能耗的降低，使空调朝着低耗的方向发展。

3 变频节能技术在中央空调中的应用

变频式电机在中央空调中的使用越来越受到人们的喜爱。中央空调系统中的暖和冷的输送都是通过水来实现的，将预热交换器的清洁空气通过空调风机直接输送到室内中来，达到调节温度的目的。在水温恒定的情况下，有效地改善带入室内的温度量，从而更加方便地调节室内温度，用户可根据自身需要来调节温度。变频技术的使用，可实现风机的无级变速，在空调变频的同时，将输送电压改变到节能状态。这不仅能节约能源消耗，还能有效降低空调运行产生的噪声，有经济性、舒适性等多个特点。变频器的软启动还能够有效地调整空调运作的平稳性，减少对系统内电网的冲击，减少后期的维修成本。

变频技术在电机的送风运行中可将冷风首先吹到指定位置，有效达到降温的目的。在改变送风量和温度时，可对室内温度进行有效控制。对于空调冷冻水系统，出水温度直接由蒸发器设定值来控制，温度将直接取决于空调电机的热负荷能力，空调的冷冻出水与回水温差不超过6 ℃。现阶段使用的蒸发器出水与回水管道上设置有由温度变送器、变频器和温差调节器组成的闭环控制系统，通过对水温的控制，使冷冻水泵的运转通过热负载而变化。对于冷却水系统，由于冷凝器进水的温度由环境温度决定，所以，只需要严格控制高温冷却水的温度，就可以对温差进行有效控制。

4 结束语

变频节能技术在中央空调中的使用有效实现了空调的节能和降耗，保证了空调的正常运转，也实现了经济性和舒适性共存的目标，有效促进了节能式空调的发展。

参考文献

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