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

王玉娟

摘 要：21世紀(jì)我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展創(chuàng)新，國(guó)家在科學(xué)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中也極為重視節(jié)能環(huán)保。節(jié)能減排從能源角度來(lái)講，能夠促使我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，房地產(chǎn)行業(yè)發(fā)展也極為迅速，基于全球氣候變暖的條件下，中央空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于民用與工業(yè)的現(xiàn)代建筑中。所以關(guān)注節(jié)約電能促使社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為了全社會(huì)共同追求的目標(biāo)。本文基于此背景下，簡(jiǎn)要分析變頻技術(shù)在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用，并提出具體的應(yīng)用策略，希冀有效提高中央空調(diào)的節(jié)能效用。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù)；中央空調(diào)；制冷系統(tǒng)；技術(shù)創(chuàng)新

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.129

0 引言

人們的生活質(zhì)量逐漸提高，變頻式中央空調(diào)的銷售量也與日俱增，變頻空調(diào)將中央空調(diào)與家用空調(diào)的優(yōu)勢(shì)有效結(jié)合，有助于起到節(jié)能環(huán)保，設(shè)計(jì)靈活等諸多特點(diǎn)。在當(dāng)前全球變暖的情況下，中央空調(diào)在民用與工業(yè)建筑中，有了更加廣闊的使用空間。但是面對(duì)日漸惡化的氣候問(wèn)題，我們必須充分重視節(jié)能環(huán)保技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中，有效應(yīng)用變頻技術(shù)，能夠改變壓縮機(jī)的供電頻率，結(jié)合使用情況，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的使用轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到節(jié)能減耗、恒溫等效果。變頻技術(shù)能夠增強(qiáng)空調(diào)的整體性能，滿足節(jié)能減排的具體需求，所以本文從以下幾方面，闡述變頻技術(shù)在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用：

1 中央空調(diào)制冷系統(tǒng)構(gòu)成

中央空調(diào)制冷系統(tǒng)有主機(jī)制冷系統(tǒng)與冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成。主機(jī)制冷系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)制冷功能中的核心部件，重要的元器件由冷凝器與蒸發(fā)器、冷凍主機(jī)。制冷系統(tǒng)的原理是，冷凍機(jī)運(yùn)用壓縮機(jī)將制冷劑壓縮為液態(tài)，液態(tài)制冷劑在與蒸發(fā)器中的冷凍水進(jìn)行熱量交換，從而將冷凍水制冷，運(yùn)用冷凍水泵，將冷凍水送至空調(diào)的風(fēng)口冷卻盤(pán)中，風(fēng)機(jī)吹送冷風(fēng)，從而起到降溫的效果。冷凍水循環(huán)系統(tǒng)是第二道制冷系統(tǒng)，由冷凍泵與冷凍水管道構(gòu)成。冷凍泵將冷凍水加壓，再輸送至冷凍水管，冷凍水管將冷凍水引入風(fēng)機(jī)盤(pán)管，風(fēng)機(jī)盤(pán)管吹出冷風(fēng)，并帶走室內(nèi)熱量，冷凍水由于吸熱升溫，重新回至冷凍水管中，再次流入冷凍主機(jī)內(nèi)，形成了冷凍水循環(huán)。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)可以使制冷機(jī)降溫，冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的元器件主要有冷卻塔與冷卻泵、冷卻水管道。冷卻泵對(duì)冷卻水加壓，使冷卻水進(jìn)入冷卻塔中，進(jìn)入后冷卻塔對(duì)冷卻水冷卻處理，再經(jīng)過(guò)冷卻水管運(yùn)送至制冷主機(jī)中，吸收制冷劑釋放的熱量。冷卻水吸收熱量后，再流經(jīng)冷卻水管道巡回至冷卻循環(huán)系統(tǒng)中。

2 變頻技術(shù)在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中的有效應(yīng)用

2.1 改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，有效控制制冷機(jī)組工作狀態(tài)

變頻技術(shù)在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中的有效應(yīng)用，能夠起到提高系統(tǒng)工作效率，節(jié)能減排等眾多作用。在一般情況下，中央空調(diào)中的變頻技術(shù)主要是控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，電機(jī)是影響空調(diào)制冷系統(tǒng)狀態(tài)的重要因素。定頻技術(shù)控制，對(duì)于中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中的運(yùn)行情況，存在一定的能源耗費(fèi)，主要表現(xiàn)在，實(shí)際運(yùn)行的水溫差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值。由此可以看出，中央空調(diào)的運(yùn)行熱負(fù)荷難以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，如果運(yùn)用定頻技術(shù)，可能會(huì)出現(xiàn)高負(fù)荷，低能效等情況。對(duì)于此種情況，則可以在電機(jī)系統(tǒng)中安裝變頻模塊，檢查中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中的熱負(fù)荷情況，調(diào)節(jié)電機(jī)的供電頻率，有效的改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。例如制冷系統(tǒng)熱負(fù)荷降低時(shí)，變頻調(diào)節(jié)模塊便會(huì)降低電機(jī)的供電頻率，從而減少電機(jī)的功耗，有助于起到節(jié)能減排的作用。

2.2 制冷壓縮機(jī)的應(yīng)用提高節(jié)能效果

中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中，制冷壓縮機(jī)是極為重要的構(gòu)成部件。制冷壓縮機(jī)在制冷過(guò)程中，所占電量約為空調(diào)的45%，制冷壓縮機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，平均每年的峰值負(fù)荷約為65%，占?jí)嚎s機(jī)總量的55%。在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中，應(yīng)用制冷壓縮機(jī)，必須結(jié)合中央空調(diào)的實(shí)際使用情況有效應(yīng)用，可以使用離心式、活塞式、螺桿式等類型，確保壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠起到調(diào)節(jié)作用。根據(jù)實(shí)際的空調(diào)運(yùn)行情況有效的變化，并調(diào)整壓縮機(jī)使用功效，從而對(duì)于不同的使用情況進(jìn)行良好的適應(yīng)，有助于提高制冷空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，促使制冷空調(diào)系統(tǒng)的有效運(yùn)行。例如：選用離心式壓縮機(jī)時(shí)，通過(guò)進(jìn)氣口導(dǎo)向葉片，有效的調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，對(duì)制冷量進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，也稱之為扇門調(diào)節(jié)。結(jié)合當(dāng)前中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作運(yùn)行狀況，我們能夠看出，扇門調(diào)節(jié)具有節(jié)能作用，但是也會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的負(fù)載電流降低，從而使電機(jī)轉(zhuǎn)速與電壓穩(wěn)定，但是卻難以有效解決，電機(jī)在低負(fù)荷下的效率低等眾多問(wèn)題，難以起到節(jié)能效果，如果應(yīng)用變頻器調(diào)速，能夠降低空調(diào)電機(jī)的損耗，電機(jī)的電壓與電流、轉(zhuǎn)速頻率也會(huì)隨之下降，電機(jī)功耗也就降低了。電速離心式壓縮機(jī)能夠提高30%的節(jié)能效果，特別是在中央空調(diào)低負(fù)荷的運(yùn)行情況，能夠起到節(jié)能75%以上，是中央空調(diào)制冷技術(shù)中的核心內(nèi)容，值得被廣泛推廣與應(yīng)用。

2.3 變頻技術(shù)對(duì)冷凍水系統(tǒng)與冷卻水系統(tǒng)有效調(diào)節(jié)

冷凍水與冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中有著極為重要的作用，冷凍水與冷卻水循環(huán)系統(tǒng)在制冷系統(tǒng)中的運(yùn)行能耗也是不容忽視的，所以必須充分重視變頻技術(shù)的使用。在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中，有效應(yīng)用變頻技術(shù)，能夠科學(xué)合理的控制冷凍水與冷卻水系統(tǒng)，切實(shí)起到節(jié)能減排效果，根據(jù)當(dāng)前的中央空調(diào)定頻運(yùn)行狀況。中央空調(diào)熱負(fù)荷較低時(shí)，冷凍水與冷卻水系統(tǒng)的水泵仍不斷工作，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)功能損耗較高。由于水泵的切換控制不足，會(huì)使部分水泵處于工作狀態(tài)，從而導(dǎo)致能源消耗，再加之無(wú)法調(diào)節(jié)交流機(jī)轉(zhuǎn)速，會(huì)出現(xiàn)水泵運(yùn)行不足，而多開(kāi)水泵造成多余現(xiàn)象。對(duì)于此種情況，可以在冷凍水與冷卻水系統(tǒng)中安裝變頻調(diào)速器、切換器、PLC控制器，確保中央空調(diào)水泵處于可調(diào)換與可調(diào)的狀態(tài)。這一工作原理是結(jié)合中央空調(diào)熱負(fù)荷的情況，對(duì)冷凍水與冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)，如果某臺(tái)電機(jī)的工作頻率高于實(shí)際需求便可以調(diào)節(jié)變頻調(diào)速器，有效的控制、關(guān)閉某臺(tái)電機(jī)，也可以應(yīng)用切換器和PLC控制器調(diào)節(jié)電機(jī)的不同工作狀態(tài)，確保不同電機(jī)的磨損程度平衡，有助于延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命。電機(jī)的熱負(fù)荷處于一臺(tái)電機(jī)使用不足，而兩臺(tái)電機(jī)使用多余的情況下，可以結(jié)合使用情況，有效的對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，運(yùn)用PLC控制器、切換器輪流切換兩臺(tái)電機(jī)的工作頻率，確保電機(jī)的平滑運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)用PLC控制器、切換器、變頻調(diào)速器可以對(duì)中央空調(diào)冷凍水與冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行有效的變速控制，切實(shí)提高空調(diào)機(jī)組的使用性能，有助于降低損耗，起到良好的節(jié)能減排作用。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述我們能夠看出，我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展創(chuàng)新，人們也更加重視節(jié)能環(huán)保，在低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展前提下，中央空調(diào)的制冷系統(tǒng)必須與時(shí)俱進(jìn)的進(jìn)行改造創(chuàng)新，切實(shí)提高節(jié)能減排效率。根據(jù)相關(guān)研究表明，應(yīng)用變頻技術(shù)有助于克服中央空調(diào)中定頻技術(shù)的溫度控制不足與功耗高等眾多缺點(diǎn)，變頻技術(shù)適用于人們生活，以及當(dāng)前節(jié)能減排政策，也具有良好的發(fā)展勢(shì)頭。在此情況下，必須充分應(yīng)用并改善創(chuàng)新變頻技術(shù)的有效使用，切實(shí)提高中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的效率與質(zhì)量，促使節(jié)

能環(huán)保理念可持續(xù)延展。

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