制冷空调系统中的变频技术的应用及节能作用分析

刘坚锋

（佛冈县职业技术学校 511600）

摘要：制冷空调以往主要采用的是冷库系统，制冷空调效果并不好，要达到理想的节能效果以及提升控制精度，则需要在制冷空调系统中普及变频技术，才能大大地提高制冷空调系统的运行效率。主要对变频技术在制冷空调系统中的应用及节能进行分析。

关键词：变频技术；制冷空调系统；应用；节能

在制冷空调系统中，不同的耗能设备，能耗不同。例如在中央空调系统中，冷水机组能耗最大，其次盘管风机等末端设备，水泵占整个系统能耗的15%-20%。因此，制冷系统在进行节能控制时，要根据系统的特点和运行情况，采取不同的节能措施和方法，以达到较理想的节能效果。

1变频技术概述

变频技术是一门综合性技术，主要是建立在控制技术、微电子技术、电力电子技术、计算机技术基础上，变频器是变频技术的结晶，被广泛地应用到各行业的发展中。变频器的主要工作原理是工频的外部电源经过三相全波整流，并给逆变电路和控制电路提供所需的直流电源，再通过直流中间电路对直流电路输出进行平缓，得到质量较高的直流电源，最后在控制电路的控制下将电路输出的直流电源转换为频率和电压，从而达到调节电机转速的目的，并通过电路和外部设备配合进行各种高性能的控制。在科学技术飞速发展之下，技术水平在不断提高，也应对变频技术进行不断地改进和完善，这样才能满足当今社会的发展需求，将其应用到制冷空调中，对提升制冷空调系统的运行效率有着极大的作用。

2变频技术在制冷空调系统中的应用及节能分析

2.1制冷压缩机的应用

制冷压缩机是制冷空调系统的重要组成部分。在空调制冷系统运行的过程中，制冷压缩机的耗电量大约占整个系统耗电量的40%左右，并且，在实际的工作中，每年的平均负荷大约是峰值热负荷的60%左右，且只有压缩机容量的50%左右，这将造成压缩机在运行的过程中，有大部分的时间将在低负载下运转。将制冷压缩机应用到制冷空调系统中，应根据空调的实际情况进行合理的应用，如在大中型冷库以及中央空调系统中，可以采用螺杆式、活塞式、离心式等类型的压缩机，而且还应保证压缩机结构上应有的调节功能，可以根据工况的变化对制冷压缩机进行有效的调整，更好地适应工况的变化，从而有效地提升制冷空调系统的运行效率，更有利于系统运行的节能。

例如，在使用离心式压缩机的过程中，该压缩机主要采用进气口导向叶片开度的变化来调节进气量，以此来调节制冷量，通常我们称为扇门调节。从当前制冷空调系统的运行情况来看，扇门调节虽然可以起到一定的节能作用，但扇门调节会造成电机的负载电流降低，使电机的电压和转速保持恒定，这种情况将无法彻底改变电机低负荷下效率低的问题，无法达到节能的目的。而如果采用变频器进行调速的话，将会使电机的附在损耗、固有损耗以及其他的损耗有所下降，使得电机的电压、电流以及转速频率也随之下降，电机功耗也将随流量降低，运行参数的控制精度也有所提高。在这种情况下，变速离心式压缩机的平均节电量在30%以上，在低负荷时节电达到70%以上，是未来制冷空调系统运行中值得推广的制冷技术。

2.2循环水泵的应用

循环水泵是制冷空调系统的重要组成部分，在整个制冷空调系统运行的过程中，循环水泵的耗电量大约占整个系统的25%左右。因此，制冷空调系统的节能必须要考虑到循环水泵的节能措施[3j。当前制冷空调系统主要采用VM系统（南方泵业股份有限公司的一种水泵类型），在运行的过程中主要根据系统负荷的大小来进行自动调节。但在实际的运行过程中却发现，循环系统的水泵的选型、调控的方式与制冷机组和用户脱节，在这种情况下，循环水泵的控制效果不佳，同时能源效率上也会产生诸多的问题，造成运行效率低问题，甚至会引发VM节能系统故障，整体的节能效果不好，制约了制冷空调系统的稳定发展。对此，必须采取有效的解决措施，将先进的变频技术合理应用到制冷空调系统中，切实有效地解决VM系统的节能问题。如引入变频器技术应用热量平衡关系式，并对制冷量与水流量实施自动同步调节，从而实现在全流量范围内进行有效的调节，平均每年可以节电达到50%左右。另外，就目前VM系统的运行情况来分析，所采用的变频技术在控制上依旧存在一定的技术性问题，这些技术性问题函待解决，否则将会影响到制冷空调系统的整体运行效率。因此，应充分运用变频技术改进循环水泵的运行，切实有效地提升循环水泵的工作效率。如以下是应用变频技术后的循环水泵工作原理（如图1所示）。同时，在科学技术飞速发展的过程中，还应不断地对变频技术进行改进和创新，以此来完善和改进。

3应用及节能分析

当前，中央空调的制冷系统就是完美利用变频技术，从而使得制冷技术完美使用发挥变频技术的巨人优点。制冷空调系统是由五大循环系统组成，它们分别是室内负荀循环、冷冻水循环、冷媒循环、冷却水循环和室外负荷循环（通过将这五大系统整理、发展，已达成节能的作用。因此，又习于中央空调节能省电方面的应用来说，通过将五大系统采用变频技术，已达到节能省电的作用〕3.1制冷压缩机对于制冷空调来说，制冷压缩机是废电的一个关键环芍。想要在此环为节能，调节的关键就是要对压缩机进行改造，例如，通过使用变频器，将电流、电压和转速随着其频率一起下降，减少电机的负载+o耗，达到提高运行控制精度的作用。通過使用变频调节，将可以节省3}%一60%的电力所以，对于整个制冷空调来说，压缩机节能将很大的提高其系统的七能技术。

3.2风系统

传统印固定}风员控制系统使得新风量的调芍不仪不方便而且空调的能耗居高不下。一旦引入新风VAV变频环抽，可以调整节约30%的空调负荷，节省大约500/>的能耗。这种使用方法将改变送风寻压以及温度等来控制，通过变藉压和变温度法等来达到更加枯能、舒适等效果如今，随着当前人们对生活要求的提高，内汤上新推出智能变频集中式巾央空调，这种空调通过将中央空调与家用空调的优点相结合，从而得到更多的节能环保、灵活设计等方面的优势，从而使得空调发展达到更高的水平。

3.3循环水泵

在整个制冷空调系统中，循环水泵在整个水系统节能中占有重要意义，传统的循环水泵通过采用VMV系统，由系统负荷的大小自动调节运行时的负荷程度，将会产生能源效率和控制效果等方面的问题，通过在此系统中加人变频器技术，利用热量平衡关系式，最终完成节能的目的。

结论

随着新型电力电子器件、高性能微处理器的应用和控制技术的发展，变频技术在大容量、小体积化、高性能、多功能化、易操作的提高、寿命和可靠性、无公害化这几个方面进一步发展，使得制冷空调系统的应用更上一个台阶，前景更光明。

参考文献

[1]李百公，贺聚丰，刘篙阳.上海某冰雪世界制冷空调系统运行能耗分析田.制冷空调与电力机械，2014（4）.

[2]陈海峰.变容量调节技术一制冷空调系统的未来之路[J].中国建设信息（供热制冷专刊），2012（3）.endprint