變頻器在中央空調(diào)節(jié)能中的有效應(yīng)用分析

朱非白 陳童

摘要：隨著社會的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，在現(xiàn)代城市建設(shè)中逐漸加強了對中央空調(diào)的使用，雖然給人們的生活帶來了良好的改善，但由于其能耗問題嚴(yán)重制約了其的使用，基于此，本文通過對變頻器特點以及構(gòu)造的相關(guān)闡述，由此提出了變頻器針對中央空調(diào)的節(jié)能應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：中央空調(diào);變頻器;節(jié)能;應(yīng)用;分析

引言

對于中央空調(diào)的制冷作用而言，其主要是由冷凍機(jī)組來將冷凍水進(jìn)行有效地?zé)峤粨Q，在該系統(tǒng)中通過冷凍泵的作用有效的提升了冷凍水的壓力且讓其流入循環(huán)系統(tǒng)的末端設(shè)備中以起到降溫制冷的作用。但是在此過程中，由于循環(huán)水的穩(wěn)定較高非常容易致使中央空調(diào)主機(jī)工作效率降低，繼而導(dǎo)致其熱效率下降并產(chǎn)生較大的能耗，為此，通過變頻器的應(yīng)用可以有效地的提升中央空調(diào)的節(jié)能效果。

1 變頻器特點以及構(gòu)造

作為一種新型電氣設(shè)備，變頻器不僅可以完成相應(yīng)的電源電壓的調(diào)整，而且還可以將電流頻率進(jìn)行調(diào)整，而且隨著信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代變頻技術(shù)還融合了電子信息技術(shù)，有效的改變了傳統(tǒng)變頻器無法獨立完成作業(yè)的困難。目前，變頻器已經(jīng)完成可以和電氣設(shè)備進(jìn)行脫離并實現(xiàn)單獨的運行，為此，其被廣泛的應(yīng)用在各個家用電器設(shè)備之中。通過該設(shè)備的應(yīng)用不僅可以起到良好的節(jié)能效果而且還可以解決供水故障的問題，進(jìn)而保證相關(guān)電氣設(shè)備的供水質(zhì)量。

顧名思義，變頻器就是將原有的工頻電流的電壓以及頻率進(jìn)行合理的調(diào)整的一種設(shè)備，從而讓電流電壓滿足實際電器設(shè)備的需求。一般情況下，變頻器主要分為兩種即“交-直-交”以及“交-交”形式。對于“交-直-交”形式的變頻器而言，是目前應(yīng)用最為廣泛的中小容量變頻器，其主要結(jié)構(gòu)為：第一，中間的直流環(huán)節(jié)。為了更好地為控制電路以及逆變電路提供充足的直流電源，就必須要對此環(huán)節(jié)的整流電路輸出進(jìn)行濾波操作。其中，濾波操作中包含了大電容以及大電感兩種方式;第二，逆變裝置，即功率逆變器。該結(jié)構(gòu)主要是將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷阂约邦l率所需的交流電的設(shè)備;第三，整流裝置。該結(jié)構(gòu)又分為可控以及不可控兩種整流器，其中，可控整流器主要是由晶閘管元件所構(gòu)成的，而不可控整流器則是由硅整流元件所構(gòu)成的，其作用均是將交流電進(jìn)行整合，進(jìn)而形成所需的直流電;第四，控制系統(tǒng)，即根據(jù)設(shè)備的運行狀態(tài)以及輸入的相關(guān)指令形成控制指令，然后促使逆變器輸出預(yù)定的電壓以及頻率的交流電源，一般情況下主要采用的是SPWM數(shù)字波方式來對進(jìn)行驅(qū)動逆變器的控制。

2中央空調(diào)節(jié)能改造的主要價值

在進(jìn)行中央空調(diào)的設(shè)計過程中必須要嚴(yán)格的按照實際天氣溫度中最高情況下的最大負(fù)荷程度并保持留有15%左右的溫度余量進(jìn)行設(shè)計。但是由于各方面因素的影響，在實際安裝過程中大部分的中央空調(diào)均不會達(dá)到滿負(fù)荷狀態(tài)，即會出現(xiàn)大量的溫度富余的情況，所以可以依托于此來開展相關(guān)節(jié)能設(shè)計。在此過程中，冷凍主機(jī)則可以通過負(fù)載的變換來進(jìn)行減加載，但是冷凍水泵以及冷卻水泵則無法隨著負(fù)載的變化而進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而出現(xiàn)大量的能耗問題。而且，對于中央空調(diào)的水泵系統(tǒng)而言，其整體流量以及壓力差主要是依托于旁通調(diào)整以及閥門調(diào)整來實現(xiàn)的，為此，也間接的導(dǎo)致了中央空調(diào)在實際運行過程中會由于截流較大以及高壓力、大流量等問題導(dǎo)致需要耗費大量的電能且實際運行效果不理想等。為了更好地解決上述問題，通過變頻器的應(yīng)用可以對整體負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，進(jìn)而起到降低能耗，延長其使用壽命的目的，而且嚴(yán)格貫徹和落實了可持續(xù)發(fā)展理念，促進(jìn)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

3 變頻器在中央空調(diào)節(jié)能中的有效應(yīng)用

3.1冷凍水泵系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)控節(jié)能設(shè)計

對于中央空調(diào)冷凍水泵系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)控節(jié)能的設(shè)計來講，其主要包含制冷以及制熱兩種情況下的冷凍水泵系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)控節(jié)能設(shè)計。對于制冷狀態(tài)下的節(jié)能設(shè)計而言，為了更好地起到節(jié)能效果必須要保證空調(diào)最末端的冷凍水流量的充足。為此，首先要明確冷水泵變頻器所允許的最小功率，并將其設(shè)置為正常運行下限進(jìn)行鎖定。通過該變頻器的應(yīng)用而言，主要是通過對安裝在冷凍水系統(tǒng)回回水主管道所安裝的溫度傳感設(shè)備來對冷凍水的回水溫度進(jìn)行監(jiān)測，然后在利用溫度調(diào)節(jié)設(shè)備按照事先設(shè)定的溫度參數(shù)進(jìn)行變頻設(shè)備頻率的調(diào)控。所應(yīng)用的調(diào)控方式主要是當(dāng)冷凍回水溫度高于所設(shè)定的參數(shù)溫度時，變頻設(shè)備的運行頻率則也會隨之上升，而當(dāng)進(jìn)入到制熱狀態(tài)時，其設(shè)計方式與制冷較為類似，區(qū)別是冷凍回水溫度則是低于所設(shè)定的溫度時，變頻設(shè)備的運行頻率才會隨之無機(jī)上升，其溫度傳感器所監(jiān)測的冷凍水回水溫度越高其傳出的頻率就越低。為此，通過變頻器的應(yīng)用則可以直接實現(xiàn)對通過凍水回水溫度的監(jiān)測來保證系統(tǒng)溫度控制在所需的范圍內(nèi)。另外，為了更好地解決傳統(tǒng)中央空調(diào)節(jié)能設(shè)計中的溫度變化不允分的情況，在進(jìn)行改造過程中必須要首次對變頻設(shè)備啟動全速工作性能，進(jìn)而在進(jìn)行相關(guān)變頻參數(shù)設(shè)置過程中為冷凍水系統(tǒng)給予充分的交換時間，然后在根據(jù)冷凍回水溫度對變頻設(shè)備的頻率進(jìn)行無極調(diào)速，此時變頻器所傳輸?shù)念l率即可以通過回水溫度的監(jiān)測數(shù)值以及PID綜合分析得出。

3.2冷卻水系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)控節(jié)能設(shè)計

對于中央空調(diào)的冷卻水系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)控節(jié)能設(shè)計，首先要保證冷卻塔中的冷卻水流量在合理的范圍內(nèi)，然后在通過變頻設(shè)備所傳輸?shù)念l率對冷卻水的流量進(jìn)行調(diào)整，即當(dāng)冷卻水的溫度較低狀態(tài)下，則可以降低冷卻水流量;而當(dāng)冷卻水溫度較高時則可以提升其流量，進(jìn)而在保證中央空調(diào)正常運行的情況下起到節(jié)能的作用。在目前的中央空調(diào)的節(jié)能設(shè)計中，其冷卻水系統(tǒng)主要應(yīng)用的是丹佛斯變頻設(shè)備即僅在冷卻水以及冷凍水中分別通過一臺VLT調(diào)控設(shè)備就可以實現(xiàn)相應(yīng)的切換工作，進(jìn)而讓兩個系統(tǒng)均處于調(diào)整運行的環(huán)境中。如果此時熱負(fù)荷較低，則需要通過另一臺VLT調(diào)控設(shè)備就可以滿足低運行頻率的要求，而如果熱負(fù)荷較高的情況下，使用一臺電機(jī)又無法滿足需求，而兩臺就會存有富余，所以，此時可以通過參數(shù)反饋調(diào)控VLT調(diào)控設(shè)備來對其發(fā)出開啟另一臺設(shè)備的啟動命令，而VLT調(diào)控設(shè)備以及切換調(diào)控設(shè)備則會自主的將原來工作處于變頻下的電機(jī)工作頻率提升至工頻的50Hz左右，之后在將其從變頻設(shè)備上進(jìn)行阻斷而直接將其連接到工頻電源的終端上，然后再將第二臺電機(jī)連接到變頻器上，讓其處于平滑軟運行狀態(tài)，而此時的工作頻率則可以根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整，一旦熱負(fù)荷程度不斷提升，則可以換調(diào)控程序持續(xù)重復(fù)操作，直至全部電機(jī)均進(jìn)入運行狀態(tài)從而保證在此冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能降耗效果?？傊?，通過VLT調(diào)控設(shè)備的應(yīng)用可以有效地提升中央空調(diào)的運行有效和安全性，不僅可以在很大程度上起到節(jié)能作用，而且還可以減少企業(yè)的投資成本。

總而言之，隨著社會的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，在現(xiàn)代城市建設(shè)中逐漸加強了對中央空調(diào)的使用，雖然給人們的生活帶來了良好的改善，但由于其能耗問題嚴(yán)重制約了其的使用，所以加強對變頻器在中央空調(diào)節(jié)能應(yīng)用具有現(xiàn)實意義。

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