變頻節(jié)能技術(shù)在中央空調(diào)中的應(yīng)用探討

陳啟帆

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，空調(diào)設(shè)計水平的不斷提升，中央空調(diào)的應(yīng)用范圍越來越廣。在生態(tài)環(huán)保，綠色發(fā)展的理念下，節(jié)能技術(shù)被提及的頻率越來越高，對于中央空調(diào)而言，變頻節(jié)能技術(shù)有利于降低能耗，減少成本，應(yīng)當(dāng)合理地應(yīng)用在中央空調(diào)系統(tǒng)中。本文中，筆者結(jié)合當(dāng)前中央空調(diào)發(fā)展的實際情況，首先分析了中央空調(diào)系統(tǒng)存在的問題，然后就變頻節(jié)能技術(shù)在中央空調(diào)中的應(yīng)用進行探討，從中意識到變頻節(jié)能技術(shù)在改造中央空調(diào)系統(tǒng)方面的作用，希望能夠為今后的相關(guān)研究提供一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：變頻節(jié)能；中央空調(diào)；應(yīng)用探討

0 引言

近些年來，世界各國都在提倡節(jié)能減排，對于發(fā)展中的中國而言，結(jié)合當(dāng)前社會經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)狀來看，節(jié)能減排刻不容緩。建筑行業(yè)是我國社會經(jīng)濟的重要構(gòu)成部分，涉及的內(nèi)容方方面面，節(jié)能產(chǎn)品和節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，能夠最大限度地降低對能源的消耗，降低成本，減少對環(huán)境造成的污染，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，中央空調(diào)中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用就是節(jié)能減排、生態(tài)發(fā)展的最直接體現(xiàn)。

1 目前中央空調(diào)系統(tǒng)面臨的問題

1.1 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的能耗過大

通常情況下，中央空調(diào)在設(shè)計時需要保證溫度最高時也能夠正常使用，這就不得不進行滿負荷計算。但是，在實際應(yīng)用過程中，會受到各種因素的影響，如人員流動情況、天氣狀況等，這些情況一直處于變化過程中，很難達到最大值。冷卻水泵的配置絕大部分情況下是根據(jù)夏季最大流量時進行配置的，這就會導(dǎo)致不合理問題出現(xiàn)。如果從節(jié)能的角度出發(fā)，在保證制冷系統(tǒng)正常運行的條件下，冷卻水流量越小，耗能也就越少，就能夠?qū)崿F(xiàn)更佳的節(jié)能效果。按照相關(guān)公式計算，冷卻水流量和電機的轉(zhuǎn)速是一種正比例關(guān)系，交流電機的轉(zhuǎn)速無法調(diào)控，一般都是全功率運行，很大程度上增加了能量的損失，浪費了冷卻水泵運行的輸送能量，從而導(dǎo)致能耗增加[1]。

1.2 冷凍水循環(huán)系統(tǒng)能耗過大

根據(jù)泵的流量公式計算，可以了解到冷凍水的流量和冷凍水泵的轉(zhuǎn)速之間是一種正比關(guān)系。這就說明，如果冷凍水泵的轉(zhuǎn)速保持在較高的狀態(tài)，那么冷凍水的流量也就大，流動的速度也就快。冷凍水在通過風(fēng)機盤管機組的時候，沒有足夠的時間釋放完蘊藏的冷量，便返回制冷機制中，造成冷凍水泵輸送和空調(diào)主機冷卻能量的過度損耗[2]。

2 變頻節(jié)能技術(shù)在中央空調(diào)中的應(yīng)用

2.1 中央空調(diào)末端送風(fēng)的變頻控制

眾所周知，水是中央空調(diào)正常運行的關(guān)鍵部分之一，是冷、暖的輸送介質(zhì)。在中央空調(diào)系統(tǒng)中，水在末端將與熱交換器充分接觸的清潔空氣由風(fēng)機直接送入室內(nèi)，實現(xiàn)對室內(nèi)氣溫的調(diào)節(jié)。水溫度固定，對送風(fēng)量進行改變，可以實現(xiàn)對室內(nèi)制冷量或制熱量的改變，這樣就能夠更好地對室內(nèi)溫度進行調(diào)節(jié)。要想控制送風(fēng)量，可以對風(fēng)機的轉(zhuǎn)速進行調(diào)整，變頻技術(shù)中變頻器的使用正好能夠滿足這一需求，變頻器可以對風(fēng)機實現(xiàn)無級變速，變頻過程中輸入端的電壓也會出現(xiàn)改變，不僅可以節(jié)約能源，還能降低噪音，一舉雙得。變頻技術(shù)應(yīng)用在中央空調(diào)系統(tǒng)中，對變風(fēng)量的控制有諸多優(yōu)點，比如具有明顯節(jié)電效果、降低機組噪音、減少對電網(wǎng)沖擊等，不過也存在一定的不足之處，那就是一次性投入的費用比較大。

2.2 中央空調(diào)循環(huán)水泵的變頻控制

在中央空調(diào)系統(tǒng)中，冷凍水的出水溫度與蒸發(fā)器的設(shè)定值關(guān)系密切，而其回水溫度則和建筑物的熱負荷有著很大的關(guān)聯(lián)，中央空調(diào)冷凍系統(tǒng)中的出水溫度和回水溫度兩者的溫度差一般控制在5℃以下[3]。變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，采用蒸發(fā)器的出水管和回水路上裝有檢測其溫度的變送器以及變頻器組組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，控制冷凍水溫差，相當(dāng)于控制了冷凍水泵的轉(zhuǎn)速，也就是說冷凍水泵的轉(zhuǎn)速會隨著相應(yīng)的熱負載的變化而變化。中央空調(diào)的冷卻水系統(tǒng)中，低溫冷卻水的溫度由環(huán)境溫度控制，當(dāng)然冷卻塔的工況也能決定其溫度，所以如果控制了高溫冷卻水的溫度，便可以實現(xiàn)對溫差的控制。

2.3 變頻改造對循環(huán)循環(huán)水泵的效果

首先，從中央空調(diào)系統(tǒng)的角度來看，可以控制冷卻水機出水和進水的溫差、壓力差，使之在最佳的范圍內(nèi)。冷水機組的水流量可以結(jié)合自身的實際情況，自動調(diào)節(jié)，這樣可以最大限度的降低節(jié)流損失，消除系統(tǒng)的順流干擾，同時還可以將系統(tǒng)有害的超負荷消除，失效節(jié)能的目的，提高系統(tǒng)的工作效率，很大程度上降低了系統(tǒng)發(fā)生故障的頻率，對于中央空調(diào)系統(tǒng)運行的改善具有明顯效果。

其次，實現(xiàn)電機軟啟動，即電機最大的啟動電流要小于額定電流，同時也實現(xiàn)了電機的軟運行，在過壓保護、過流保護以及缺相保護等方面也都有了很好的完善。變頻改造后，電機的電流和電弧沖擊得以消除，極大地減少了設(shè)備的損耗，也降低了溫度，減少了噪音。這樣一來電網(wǎng)系統(tǒng)得到最佳保護，延長了設(shè)備的壽命，減少了故障發(fā)生次數(shù)，減少了維修成本，使設(shè)備充分發(fā)揮出了應(yīng)有的價值。

3 結(jié)語

在當(dāng)前生態(tài)環(huán)境污染、能源供應(yīng)緊張的大背景下，中央空調(diào)的設(shè)計安裝必須應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)，這不僅可以降低能源的消耗，還可以減少對生態(tài)環(huán)境的污染，給人們提供更加高質(zhì)量的服務(wù)。因此，中央空調(diào)的設(shè)計安裝一定要認真分析以往存在的問題，根據(jù)對問題的分析，針對性地提出解決方案，改進變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，提高設(shè)備的使用壽命，降低能源消耗，提升中央空調(diào)的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。

參考文獻

[1]蘇明哲，張存泉.變頻節(jié)能技術(shù)在中央空調(diào)水系統(tǒng)的應(yīng)用[J].中國建設(shè)信息.供熱制冷?？?，2014，12（6）：77-79.

[2]杜濤，張軍，楊明.變頻節(jié)能技術(shù)在中央空調(diào)中的應(yīng)用[J].化學(xué)工程與裝備，2015，24（5）：137-138.

[3]王鹍鵬.變頻節(jié)能在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].智能建筑電氣技術(shù)，2015，12（1）：57-59.

（作者單位：廣東美的暖通設(shè)備有限公司）