变频空调节能技术的分析与应用

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【摘 要】随着我国国民经济的不断发展，中央空调已经成为当前人们工作和生活领域的重要组成成分。在当前的中央空调变频技术中，主要是通过最大冷热负荷对电力系统进行筛选设计。将变频空调节能技术运用到中央空调中可以有效降低能耗，提高电力资源的使用效率，降低变频空调节能技术负荷，对我国可持续发展具有非常重要的意义。本文就我国变频空调节能原理与应用进行分析，现研究如下。

【关键词】中央空调；变频空调节能技术；应用

前言

我国电力资源紧缺，电力应用效率直接关系到我国的经济发展和国民生活水平。在当前人们的生活中，中央空调已经被广泛使用，对我国电力系统的使用效率具有非常重要的影响。将变频空调节能技术应用到中央空调控制系统中可以提高中央空调的系统速度，降低空调能耗，实现我国电力资源高校运用。

1 中央空调的使用现状

随着人民生活水平的不断提高和经济社会的日益进步，中央空调已经逐渐成为人们当前生活的关键，已经被应用到人们生活的方方面面。中央空调主要由冷热源系统和空气调节系统组成，用液体气化制冷法，通过制冷系统为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷，将制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。

中央空调变频节能技术却没有随着中央空调的普及而得到广泛应用。我国通过对电力系统进行调节，建立风机盘管系统、冷却塔风机系统、冷媒循环水系统、冷压缩机组、冷却循环水系统相结合的整体系统，实现电力的高效利用。

2 变频空调节能原理

变频空调根据节能原理的不同可以分为冷剂系统、全水系统 、全空气系统、空气-水系统等。当前的中央空调主要由冷冻机组、冷却水塔、外部热交换系统、冷却风机四部分组成，通过对上述四部分进行变频空调技术的调节，可以从本质上提高中央空调的节能效果。

第一，在冷冻机组方面，变频空调节能对其各末端的循环水进行控制，将水的温度进行合理控制，降低能量的消耗。第二，在外部热交换系统方面，采取半集中式和集中式对其系统进行控制，采取蒸汽压缩式制冷循环和吸收式制冷循环分别对中央空调的冷热转换进行调节，实现对电力系统的宏观调控，降低电力系统的消耗，提高资源的使用率。第三，在冷却风机方面，变频调节技术根据中央空调区域环境温度的变化对变频器的影响，自动选择除湿、制热或者制冷的运转方式，保持空调运转转速的稳定，在节约能源，降低能耗的前提下，在最短时间内使周围环境内的温度迅速达到所需要的标准。

3 变频空调节能技术

中央空调变频节能以不断提高人们的生活质量为宗旨，以经济发展和社会发展为主体，对我国的中央变频空调技术进行创新和完善。变频空调节能技术以绿色科技为核心，确保人们生产、生活质量提高。变频空调节能技术通过对溴化锂机组或电制冷的主机能量消耗进行调节，减少机电外力的消耗。变频空调节能技术在额定的状态下进行制冷应用，将机外水泵、冷却塔的电机耗电量降低至30%。变频空调节能技术对主体的消耗和机电外电消耗进行了控制，对溴化锂进行节能调节，效果显著。

3.1 冷却水泵变频控制

中央空调对冷水泵的功率进行严格规定，根据空调冷冻组的压缩机负荷进行调节，确保工作环境的温度和变频空调的适宜使用值相符合。变频空调节能技术将压缩机满负荷进行准确测定，通过变频调速器对冷却水泵的转速进行调节，降低冷却水泵中水的循环速度和流量，确保冷却水在变频空调设备中的充分应用。

冷却水泵变频控制大幅度进行低流量检测，对数据进行智能化控制。当制冷量75%时，机组所需冷却水流量34%，水泵电耗约20%；当制冷量50%时，机组所需冷却水流量22%，水泵电耗约15%。

3.2 冷温水泵变频控制

冷温水泵变频控制主要根据中央空调满负荷功率进行主体设计，主要应用在宾馆、酒店和大厦的负荷过程中。冷温水泵变频控制通过变频器调速器来调节冷媒水泵的转速，降低冷媒水的循环速度，使冷量和热量得到充分利用，从而达到节能目的。通过对夏季的制冷进行分析，将采暖和制冷结合在一起，降低中央空调的技术成本，实现冬夏分泵运行。通过冷却水泵变频控制降低负荷流量，经计算当冷却水泵变频控制控制流量为90%，电耗仅为正常的75%。

3.3 冷却塔风机变频控制

冷却塔风机变频控制主要通过对冷却塔的主体频率进行变频技术应用降低冷水恒温所需的能量，实现对低能耗机组制冷恒温。我国冷却塔的风机功率一般较小，节水电能力较弱，因此，在当前的变频空调节能技术中，设计人员对我国的冷却塔风机进行了主体频率调节。通过对机组溶液循环稳定进行变频调节，减少制冷原料的使用，控制冷水恒温。冷却塔风扇低转速运行减少风机周围的水雾，缓解水质恶化，是变频空调节能技术的关键。

3.4 变风量机组变频控制

变风量机组变频控制根据冷却水出/入口的温度改变水泵转速，调整流量；根据冷却水入口温度改变冷却塔风机转速，调整水温；根据冷温水出、入口的温差改变水泵转速，调整流量；根据冷却水出水的温度改变水泵转速，调整流量；根据冷媒水的回水温度改变水泵转速，调节流量。进行风阀调节，调节风量的作用，实现可控硅调压调速，调节风量、冷量、节能。进行变频调节，最大限度的满足变风量机组对风量、冷量、噪音的调节要求，节能效果更明显，体积小，可靠性稳定性高。

4 变频空调节能技术的应用

4.1 一台变频器应用

将若干台冷冻泵由一台变频器控制，通过各台泵对中央空调技术进行切换应用，实现变频空调节能技术调节。首先启动1号泵，对中央空调进行恒温控制，确保温度持续在允许范围内。当2 号泵的工作频率上升至 50Hz 时，切断当前电路，将电路转换为工频电源，与此同时，将给定频率迅速降到 0Hz，实现对冷冻泵的制动。进行上述的操作后，对2号冷冻泵进行恒温制冷，确保恒温控制。对3号泵的工作频率进行下调，当设定频率降至切换频率时，将1号冷冻泵停机。当设定频率再次降低到切换频率时，将2号冷冻泵停机。确保最终只有3号冷冻泵处于变频调节状态。

应用效果：只用一台变频器投资较少，技术操作简单，但是在节能效果中性能较差。

4.2 全变频方案应用

通过变频空调节能技术将冷冻泵进行恒温控制，实现全部变频调速。首先启动1号泵进行恒温控制，当工作频率上升至极限切换频率时，将2号冷冻泵进行启动，确保两泵同时变频调节，增强恒温控制效果。当两泵的切换频率再次上升到极限时，启动3号泵，三台同时工作。工作变频下降至设定的下限切换值，关闭 3 号泵，当频率继续下降至下限切换值时，关闭 2 号泵。

应用效果：可以有效降低中央空调的能耗，实现可持续发展的战略目标，但是设备成本较高。

5 总结

中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。制冷系统为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。变频空调节能技术通过对以上两方面进行频率控制和调节，降低了中央空调的能耗，减少了我国电力资源的浪费。变频空调节能技术调节将变频贯穿到中央空调设计使用的各个细节中，对其进行全方面控制，对我国节能减排具有非常重要的意义。

参考文献：

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