變頻技術(shù)在制冷空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用及節(jié)能分析

李杰 李風(fēng)旭 田文俊

摘要：目前，我國的經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，社會在不斷進(jìn)步，制冷空調(diào)系統(tǒng)在建筑整體能耗上約占75%左右，能耗較大，尤其是耗費大量的電能。因此，相關(guān)部門必須將重視冷空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能工作，不斷地運用先進(jìn)的變頻技術(shù)改造空調(diào)系統(tǒng)，提升其運行效率。以往主要采用的是冷庫系統(tǒng)，制冷空調(diào)效果并不好，要達(dá)到理想的節(jié)能效果以及提升控制精度，則需要在制冷空調(diào)系統(tǒng)中普及變頻技術(shù)，才能大大地提高制冷空調(diào)系統(tǒng)的運行效率。主要對變頻技術(shù)在制冷空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用及節(jié)能進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù);制冷空調(diào)系統(tǒng);應(yīng)用;節(jié)能

引言

在制冷的空調(diào)系統(tǒng)中，不同的消耗設(shè)備，其能源消耗也會有著很大程度上不同，例如：在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中，冷水機(jī)組能耗是非常大，其次就是盤管風(fēng)機(jī)等末端設(shè)備，水泵占整個系統(tǒng)能耗的15-20%。因此，在我國制冷的空調(diào)系統(tǒng)不斷發(fā)展的過程中，利用變頻技術(shù)、制定良好的節(jié)能方案，從而實現(xiàn)制冷的空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果。同時，利用高效的保溫材料、這樣可以在一定程度上提升隔熱的效果，并且對其相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行定期的清晰，以此醫(yī)生吱聲的傳熱系數(shù)，降低對能源的消耗，這對該行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益提升，也是有著一定助益的。

1變頻技術(shù)在制冷空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用狀況

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活水平的不斷提升，人們對空調(diào)的需求量不斷加大，而空調(diào)所產(chǎn)生的環(huán)境污染和對資源造成浪費，因此越來越多的廠家將變頻技術(shù)應(yīng)用于制冷空調(diào)系統(tǒng)中，將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)制冷系統(tǒng)中，可以有效幫助空調(diào)制冷系統(tǒng)降低能量，節(jié)省能源并且對延長空調(diào)壽命都有非常重要的意義。我國不斷提出要節(jié)能減排的口號，社會各界也紛紛響應(yīng)，空調(diào)制冷技術(shù)中的變頻技術(shù)成為人們關(guān)注的重點技術(shù)問題。由于我國目前的資源還是相對來說比較緊缺，因此合理用電和科學(xué)用電已經(jīng)成為我國社會所要共同關(guān)心的話題和首先要解決的問題，緩解能源資源的壓力對于我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實意義。因此我們要加大對空調(diào)制冷技術(shù)的技術(shù)投入，要在技術(shù)上達(dá)到更大程度地突破，增強(qiáng)其市場競爭力。而發(fā)展變頻技術(shù)就可以極大地改善這些問題，因而變頻技術(shù)在制冷空調(diào)中的應(yīng)用成為必然。中央空調(diào)系統(tǒng)最大負(fù)荷處于的時間相對較短，就僅僅只有十幾天，之后的負(fù)荷量會隨著溫度的不斷變化而變化，空調(diào)的制冷系統(tǒng)一般會在自身可以承受的范圍內(nèi)進(jìn)行運作，系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)也會以制冷系統(tǒng)的最大負(fù)荷來計算的。如果沒有對空調(diào)制冷系統(tǒng)進(jìn)行很好地運作和調(diào)試將會使得空調(diào)制冷系統(tǒng)的輸出率大于其最大功率的承受，可能會造成電能的浪費，增加其運營者的運營成本。

2變頻技術(shù)在制冷空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用及節(jié)能

2.1循環(huán)水泵的應(yīng)用

循環(huán)水泵是制冷空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分，在整個制冷空調(diào)系統(tǒng)運行的過程中，循環(huán)水泵的耗電量大約占整個系統(tǒng)的25%左右。因此，制冷空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能必須要考慮到循環(huán)水泵的節(jié)能措施。當(dāng)前制冷空調(diào)系統(tǒng)主要采用VM系統(tǒng)（南方泵業(yè)股份有限公司的一種水泵類型），在運行的過程中主要根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷的大小來進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。但在實際的運行過程中卻發(fā)現(xiàn)，循環(huán)系統(tǒng)的水泵的選型、調(diào)控的方式與制冷機(jī)組和用戶脫節(jié)，在這種情況下，循環(huán)水泵的控制效果不佳，同時能源效率上也會產(chǎn)生諸多的問題，造成運行效率低問題，甚至?xí)l(fā)VM節(jié)能系統(tǒng)故障，整體的節(jié)能效果不好，制約了制冷空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展。對此，必須采取有效的解決措施，將先進(jìn)的變頻技術(shù)合理應(yīng)用到制冷空調(diào)系統(tǒng)中，切實有效地解決VM系統(tǒng)的節(jié)能問題。如引入變頻器技術(shù)應(yīng)用熱量平衡關(guān)系式，并對制冷量與水流量實施自動同步調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)在全流量范圍內(nèi)進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，平均每年可以節(jié)電達(dá)到50%左右。另外，就目前VM系統(tǒng)的運行情況來分析，所采用的變頻技術(shù)在控制上依舊存在一定的技術(shù)性問題，這些技術(shù)性問題亟待解決，否則將會影響到制冷空調(diào)系統(tǒng)的整體運行效率。因此，應(yīng)充分運用變頻技術(shù)改進(jìn)循環(huán)水泵的運行，切實有效地提升循環(huán)水泵的工作效率。如以下是應(yīng)用變頻技術(shù)后的循環(huán)水泵工作原理。

2.2變頻空調(diào)器應(yīng)用分析

變頻空調(diào)控制制冷及制熱的主要方式便是通過變頻器來改變電機(jī)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，將交流電轉(zhuǎn)換成可控制電流的直流電，同時借助編程控制板內(nèi)部的預(yù)設(shè)程序和傳感器來調(diào)節(jié)制冷和制熱的控制，從而用更節(jié)能的方式來為室內(nèi)提供舒適的溫度。同時變頻空調(diào)器的使用也讓空調(diào)能夠更好的適應(yīng)室內(nèi)外環(huán)境，讓空調(diào)即使在外部溫度極低的情況下也能正?？焖賳又茻?，速度相比傳統(tǒng)空調(diào)要提高100%甚至更多;除此之外，變頻空調(diào)器讓人們可以通過遙控器乃至物聯(lián)網(wǎng)的方式對空調(diào)的溫度進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)空調(diào)達(dá)到指定溫度時，變頻空調(diào)器便會通過改變電流來降低電機(jī)轉(zhuǎn)速、調(diào)整進(jìn)氣扇門，進(jìn)而實現(xiàn)恒溫的效果;最后，變頻空調(diào)器還能夠有效減少電機(jī)啟停對空調(diào)壽命帶來的影響，同時也能降低電量的消耗，提高能效比。

2.3制冷壓縮機(jī)

制冷壓縮機(jī)的耗電量約占制冷空調(diào)系統(tǒng)的45%左右。然而，在實際工作的過程中，若是平均熱負(fù)荷大約的峰值熱負(fù)荷得60-70%，即只有壓縮機(jī)容量的50%-60%，造成壓縮機(jī)在大部分時間在低負(fù)載下運轉(zhuǎn)。因此，對于大型的制冷空調(diào)系統(tǒng)，在制定節(jié)能方案的時候，可以利用活塞式、螺旋式、離心式等類型壓縮機(jī)，并且根據(jù)制冷空調(diào)系統(tǒng)運行的狀態(tài)，做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)，滿足不同環(huán)境對制冷空調(diào)系統(tǒng)的需求。若是利用變頻技術(shù)對其制冷速度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，電機(jī)的負(fù)載損耗、固有損耗和其它損耗有所下降，這樣電機(jī)的電流和電壓運轉(zhuǎn)的速度也會有所下降，運行參數(shù)的準(zhǔn)確性，也會有著很大程度上的提升。

2.4節(jié)能角度分析

空調(diào)系統(tǒng)的制冷系統(tǒng)不能排除在滿負(fù)荷的情況下還可以長時間運行的可能性，所以一般設(shè)計制冷系統(tǒng)的時候要按照總負(fù)荷的最大容量來進(jìn)行設(shè)計。在實際的運行過程中，要提高系統(tǒng)的運行效率，盡可能地降低損耗。在系統(tǒng)輕載運行時候容量所占的比例是最高的，如果可以提高輕載運作時的工作效率，那么對于提高節(jié)能的可能性是非常大的。

3結(jié)語

在制冷空調(diào)系統(tǒng)運行的過程中，對節(jié)電、能耗以及運行的性能和控制的精度等都應(yīng)提出一定的要求，這樣才能保證空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能。通過對制冷壓縮機(jī)的應(yīng)用、循環(huán)水泵的應(yīng)用、變頻空調(diào)的應(yīng)用等幾方面的分析，以此提升制冷空調(diào)系統(tǒng)運行的效率，提升制冷空調(diào)系統(tǒng)運行的制冷效果，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

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（作者單位：青島恒華機(jī)房設(shè)備工程有限公司1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?青島恒華機(jī)房設(shè)備工程有限公司沈陽分公司2）