变频器在中央空调节能中的有效应用分析

朱非白 陈童

摘要：随着社会的发展以及科技的进步，在现代城市建设中逐渐加强了对中央空调的使用，虽然给人们的生活带来了良好的改善，但由于其能耗问题严重制约了其的使用，基于此，本文通过对变频器特点以及构造的相关阐述，由此提出了变频器针对中央空调的节能应用。

关键词：中央空调;变频器;节能;应用;分析

引言

对于中央空调的制冷作用而言，其主要是由冷冻机组来将冷冻水进行有效地热交换，在该系统中通过冷冻泵的作用有效的提升了冷冻水的压力且让其流入循环系统的末端设备中以起到降温制冷的作用。但是在此过程中，由于循环水的稳定较高非常容易致使中央空调主机工作效率降低，继而导致其热效率下降并产生较大的能耗，为此，通过变频器的应用可以有效地的提升中央空调的节能效果。

1变频器特点以及构造

作为一种新型电气设备，变频器不仅可以完成相应的电源电压的调整，而且还可以将电流频率进行调整，而且随着信息技术的发展，现代变频技术还融合了电子信息技术，有效的改变了传统变频器无法独立完成作业的困难。目前，变频器已经完成可以和电气设备进行脱离并实现单独的运行，为此，其被广泛的应用在各个家用电器设备之中。通过该设备的应用不仅可以起到良好的节能效果而且还可以解决供水故障的问题，进而保证相关电气设备的供水质量。

顾名思义，变频器就是将原有的工频电流的电压以及频率进行合理的调整的一种设备，从而让电流电压满足实际电器设备的需求。一般情况下，变频器主要分为两种即“交-直-交”以及“交-交”形式。对于“交-直-交”形式的变频器而言，是目前应用最为广泛的中小容量变频器，其主要结构为：第一，中间的直流环节。为了更好地为控制电路以及逆变电路提供充足的直流电源，就必须要对此环节的整流电路输出进行滤波操作。其中，滤波操作中包含了大电容以及大电感两种方式;第二，逆变装置，即功率逆变器。该结构主要是将直流电转变为电压以及频率所需的交流电的设备;第三，整流装置。该结构又分为可控以及不可控两种整流器，其中，可控整流器主要是由晶闸管元件所构成的，而不可控整流器则是由硅整流元件所构成的，其作用均是将交流电进行整合，进而形成所需的直流电;第四，控制系统，即根据设备的运行状态以及输入的相关指令形成控制指令，然后促使逆变器输出预定的电压以及频率的交流电源，一般情况下主要采用的是SPWM数字波方式来对进行驱动逆变器的控制。

2中央空调节能改造的主要价值

在进行中央空调的设计过程中必须要严格的按照实际天气温度中最高情况下的最大负荷程度并保持留有15%左右的温度余量进行设计。但是由于各方面因素的影响，在实际安装过程中大部分的中央空调均不会达到满负荷状态，即会出现大量的温度富余的情况，所以可以依托于此来开展相关节能设计。在此过程中，冷冻主机则可以通过负载的变换来进行减加载，但是冷冻水泵以及冷却水泵则无法随着负载的变化而进行相应的调整，从而出现大量的能耗问题。而且，对于中央空调的水泵系统而言，其整体流量以及压力差主要是依托于旁通调整以及阀门调整来实现的，为此，也间接的导致了中央空调在实际运行过程中会由于截流较大以及高压力、大流量等问题导致需要耗费大量的电能且实际运行效果不理想等。为了更好地解决上述问题，通过变频器的应用可以对整体负荷进行科学的调整，进而起到降低能耗，延长其使用寿命的目的，而且严格贯彻和落實了可持续发展理念，促进生态和经济效益的双赢。

3变频器在中央空调节能中的有效应用

3.1冷冻水泵系统的闭环调控节能设计

对于中央空调冷冻水泵系统的闭环调控节能的设计来讲，其主要包含制冷以及制热两种情况下的冷冻水泵系统的闭环调控节能设计。对于制冷

状态下的节能设计而言，为了更好地起到节能效果必须要保证空调最末端的冷冻水流量的充足。为此，首先要明确冷水泵变频器所允许的最小功率，并将其设置为正常运行下限进行锁定。通过该变频器的应用而言，主要是通过对安装在冷冻水系统回回水主管道所安装的温度传感设备来对冷冻水的回水温度进行监测，然后在利用温度调节设备按照事先设定的温度参数进行变频设备频率的调控。所应用的调控方式主要是当冷冻回水温度高于所设定的参数温度时，变频设备的运行频率则也会随之上升，而当进入到制热状态时，其设计方式与制冷较为类似，区别是冷冻回水温度则是低于所设定的温度时，变频设备的运行频率才会随之无机上升，其温度传感器所监测的冷冻水回水温度越高其传出的频率就越低。为此，通过变频器的应用则可以直接实现对通过冻水回水温度的监测来保证系统温度控制在所需的范围内。另外，为了更好地解决传统中央空调节能设计中的温度变化不允分的情况，在进行改造过程中必须要首次对变频设备启动全速工作性能，进而在进行相关变频参数设置过程中为冷冻水系统给予充分的交换时间，然后在根据冷冻回水温度对变频设备的频率进行无极调速，此时变频器所传输的频率即可以通过回水温度的监测数值以及PID综合分析得出。

3.2冷却水系统的闭环调控节能设计

对于中央空调的冷却水系统的闭环调控节能设计，首先要保证冷却塔中的冷却水流量在合理的范围内，然后在通过变频设备所传输的频率对冷却水的流量进行调整，即当冷却水的温度较低状态下，则可以降低冷却水流量;而当冷却水温度较高时则可以提升其流量，进而在保证中央空调正常运行的情况下起到节能的作用。在目前的中央空调的节能设计中，其冷却水系统主要应用的是丹佛斯变频设备即仅在冷却水以及冷冻水中分别通过一台VLT调控设备就可以实现相应的切换工作，进而让两个系统均处于调整运行的环境中。如果此时热负荷较低，则需要通过另一台VLT调控设备就可以满足低运行频率的要求，而如果热负荷较高的情况下，使用一台电机又无法满足需求，而两台就会存有富余，所以，此时可以通过参数反馈调控VLT调控设备来对其发出开启另一台设备的启动命令，而VLT调控设备以及切换调控设备则会自主的将原来工作处于变频下的电机工作频率提升至工频的50Hz左右，之后在将其从变频设备上进行阻断而直接将其连接到工频电源的终端上，然后再将第二台电机连接到变频器上，让其处于平滑软运行状态，而此时的工作频率则可以根据实际情况进行调整，一旦热负荷程度不断提升，则可以换调控程序持续重复操作，直至全部电机均进入运行状态从而保证在此冷却水系统的节能降耗效果。总之，通过VLT调控设备的应用可以有效地提升中央空调的运行有效和安全性，不仅可以在很大程度上起到节能作用，而且还可以减少企业的投资成本。

总而言之，随着社会的发展以及科技的进步，在现代城市建设中逐渐加强了对中央空调的使用，虽然给人们的生活带来了良好的改善，但由于其能耗问题严重制约了其的使用，所以加强对变频器在中央空调节能应用具有现实意义。

参考文献：

[1]李婧.PLC和变频器在中央空调节能改造中的应用[J].电子技术与软件工程，2017（2）：132.

[2]李梦瑶.变频器在中央空调中的应用[J].科技经济市场，2017（05）：4-5.

[3]潘志锋.浅析变频器在中央空调系统节能改造的应用[J].科技展望，2016，26（16）：140.