中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中變頻技術(shù)的應(yīng)用

林炳宏

在全球變暖的大背景下，中央空調(diào)的應(yīng)用擁有更為廣闊的空間。在面對氣候不斷惡化的問題下，我們需要注重節(jié)能環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)之中利用變頻技術(shù)，就可以達(dá)到控溫、恒溫以及節(jié)能減耗的目的。所以，本文在分析變頻技術(shù)對于中央空調(diào)制冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)意義的基礎(chǔ)上，對于具體的應(yīng)用進(jìn)行探討，希望可以滿足中央空調(diào)制冷的要求，最終達(dá)到節(jié)能減排的目的。

一般來說，空調(diào)都不會處于滿負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，因此系統(tǒng)負(fù)荷還存在一定的富余，擁有較大的節(jié)能潛質(zhì)。變頻技術(shù)作為節(jié)能得以實(shí)現(xiàn)的重要手段，將其直接引入中央空調(diào)系統(tǒng)之中，不僅有利于噪音的降低，同時(shí)還可以提升空調(diào)房的舒適度，其節(jié)能效果可以提升30%，在滿足運(yùn)行成本降低的同時(shí)，也能夠提升實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益。

一、變頻技術(shù)對于中央空調(diào)制冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自控的意義

由于變頻技術(shù)本身具有多種優(yōu)點(diǎn)，如控制性能良好、節(jié)能顯著、保護(hù)完善、使用維護(hù)方便等，從而成為中央空調(diào)制冷系統(tǒng)之中應(yīng)用相對廣泛的一種技術(shù)。很明顯，在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)之中使用變頻技術(shù)，其本身的作用是巨大的，可以根據(jù)客戶實(shí)際的需求來使用，從而滿足用電量以及電費(fèi)的節(jié)約。同時(shí)也可以有效的避免重復(fù)的啟動與停止，減少對電網(wǎng)以及設(shè)備的破壞，最大限度降低磨損率，減少維修帶來的影響，最終幫助電網(wǎng)緩解壓力。

二、中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中變頻技術(shù)的應(yīng)用

（一）改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，合理控制制冷機(jī)組工作狀態(tài)

通過中央空調(diào)制冷系統(tǒng)之中變頻技術(shù)的應(yīng)用，可以滿足節(jié)能減排、提升系統(tǒng)工作效率等作用。一般來說，在中央空調(diào)之中應(yīng)用變頻技術(shù)，主要是作用于控制電機(jī)轉(zhuǎn)速方面，這主要是因?yàn)殡姍C(jī)的轉(zhuǎn)速是主要影響中央空調(diào)制冷系統(tǒng)工作狀態(tài)的一大原因。按照電機(jī)轉(zhuǎn)速與頻率的公式：N=60f/p，其中，n代表電機(jī)轉(zhuǎn)速、f代表電源頻率、D代表電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)。

通過公式，我們可以了解到電機(jī)轉(zhuǎn)速正比于電源頻率。由于中央空調(diào)的冷水泵與冷卻泵水流為：Q=vS，其中，v代表水流速、S代表橫切面積。而v與電機(jī)轉(zhuǎn)速n的一次方是成正比；電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸功率P正比于電動機(jī)轉(zhuǎn)速n的三次方。外界溫度差△T反比與電動機(jī)轉(zhuǎn)速n的一次方。不難看出，對于中央空調(diào)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制而言，變頻技術(shù)發(fā)揮了重要的作用。通過中央空調(diào)運(yùn)行中定頻技術(shù)的控制來看，其對能耗的浪費(fèi)是非常明顯的，具體表現(xiàn)在中央空調(diào)實(shí)際運(yùn)行供回水溫差實(shí)際值要低于設(shè)計(jì)值。這樣就可以看出，中央空調(diào)的運(yùn)行負(fù)荷還沒有完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，如果是處于定頻技術(shù)的控制之下，就可能會出現(xiàn)低能效、高負(fù)荷的情況。針對這一種情況，就需要在電機(jī)系統(tǒng)的安裝環(huán)節(jié)使用變頻模塊，通過中央空調(diào)制冷系統(tǒng)熱負(fù)荷整體情況的檢查，就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)供電頻率的有效調(diào)節(jié)，這樣也可以實(shí)現(xiàn)對其轉(zhuǎn)速的改變，如減小制冷系統(tǒng)熱負(fù)荷，通過變頻調(diào)節(jié)模塊就可以自動降低電機(jī)的供電頻率，這樣就可以減少電機(jī)的實(shí)際功耗，最終滿足節(jié)能減排的要求。

（二）利用變頻技術(shù)，調(diào)節(jié)并聯(lián)的冷凍水系統(tǒng)以及冷卻水系統(tǒng)

在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中，我們不能忽略冷凍水以及冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的作用，并且在實(shí)際運(yùn)行之中出現(xiàn)的能耗也不能忽視。在變頻技術(shù)的使用中，合理的控制冷凍水以及冷卻水系統(tǒng)起到了良好的節(jié)能減排效果，按照定頻狀態(tài)下中央空調(diào)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)來看，一般存在的問題如下：第一，在熱負(fù)荷相對偏低的時(shí)候，冷凍水及冷卻水系統(tǒng)的兩臺或者是多臺水泵依舊在持續(xù)工作，這樣會提升系統(tǒng)的功耗。第二，水泵切換控制不到位，導(dǎo)致部分水泵一直都處于工作狀態(tài)下，這樣也會面臨嚴(yán)重的損耗。第三，因?yàn)榻涣麟姍C(jī)本身的轉(zhuǎn)速不能調(diào)整，如果使用一臺水泵是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，但是兩臺水泵又顯得多余。為了能夠有效的解決這一問題。就可以在冷凍水以及冷卻水系統(tǒng)之中安裝變頻調(diào)速器以及PLC控制器及切換器。進(jìn)行這一種操作主要是為了讓中央空調(diào)水泵能夠處于一個可調(diào)整、可轉(zhuǎn)換的狀態(tài)之下。其工作原理在于：按照中央空調(diào)熱負(fù)荷的實(shí)際情況，就可以調(diào)節(jié)兩個系統(tǒng)水泵的實(shí)際狀態(tài)，如果一個電機(jī)的工頻狀態(tài)超出了實(shí)際要求，那么就可以利用變頻調(diào)速器實(shí)現(xiàn)調(diào)速的抑制或者是直接將某一臺電機(jī)關(guān)閉，在這一個過程中，通過PLC控制器以及切換器，就可以針對不同電機(jī)的工作狀態(tài)實(shí)現(xiàn)不同的調(diào)節(jié)，最終確保不同電機(jī)磨損度能夠達(dá)到相互的平衡，并進(jìn)一步延長電機(jī)使用壽命。另外，當(dāng)電機(jī)處于熱負(fù)荷狀態(tài)下，使用一臺電機(jī)無法滿足要求，但是使用兩臺電機(jī)卻很多余，那么就需要結(jié)合實(shí)際的情況，利用變頻調(diào)速器來對電機(jī)進(jìn)行共同調(diào)速，并且通過PLC控制器，讓兩臺電機(jī)工頻可以實(shí)現(xiàn)輪流的切換，最終滿足電機(jī)平滑運(yùn)轉(zhuǎn)的要求?？傮w來說，通過PLC控制技術(shù)以及變頻技術(shù)，就可以很好的控制冷凍水以及冷卻水系統(tǒng)的變速，在機(jī)組整體性能得以提升的同時(shí)，還能夠在最少的功耗下，達(dá)到最佳的效果。

總而言之，對于中央空調(diào)制冷系統(tǒng)而言，在實(shí)際使用環(huán)節(jié)存在一系列不同忽視的問題，導(dǎo)致能效一直居高不下。為了能夠?qū)⑦@一類型的問題解決，就需要在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)之中合理的使用變頻技術(shù)，最終滿足節(jié)能、節(jié)電的實(shí)際要求，提升控制精度以及實(shí)際的運(yùn)行效率最終滿足節(jié)能環(huán)保的需求。