空調(diào)中變頻調(diào)速的應(yīng)用探析

■龔千虎，陳小靈 ■.身份證號(hào)碼:360985304;.身份證號(hào)碼:36079870348

建筑業(yè)作為我國三大支柱產(chǎn)業(yè)之一，其發(fā)展日益茁壯?，F(xiàn)階段，建筑物大多采用高層設(shè)計(jì)，其中央空調(diào)用電所占的比重極高，幾乎占了用電總量的一半，雖然，相關(guān)人員也采用了一些方法，改善卻微乎其微。近幾年來，能源危機(jī)逐漸成為人們生活中爭相關(guān)注的問題，節(jié)約用電這一號(hào)召也得到了大力推崇。因此，對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)在空調(diào)中的應(yīng)用進(jìn)行研究勢在必行。

1 變頻調(diào)速技術(shù)概述

1．1 變頻器的概念

變頻調(diào)速器系統(tǒng)主要是由變頻器、傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)和控制裝置這三個(gè)部分組成的，屬于靜止的頻率變換器。它的工作原理是通過電力半導(dǎo)體器件的通斷作用，連續(xù)的將工頻電源轉(zhuǎn)換成為另一種頻率的控制裝置，具有極高的控制性能。

1．2 變頻器的工作原理

變頻器將交流電源變成直流電源，在這一過程中，主要是通過整流、濾波這兩種方法，有效控制逆變器的導(dǎo)通、截?cái)啵蛊湎虍惒诫妱?dòng)機(jī)輸出電壓和頻率可變的電源，促使電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。變頻器對(duì)于精準(zhǔn)度和反映能力有較高的要求，僅采用變頻器基本結(jié)構(gòu)(如圖1所示)的開環(huán)系統(tǒng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還應(yīng)通過變頻器主回路加上電機(jī)側(cè)檢測所獲取的信號(hào)，通過運(yùn)算回路后，實(shí)現(xiàn)對(duì)觸發(fā)回路的控制。

圖1 變頻器基本結(jié)構(gòu)圖

2 變頻調(diào)速的節(jié)電原理

變頻調(diào)速的節(jié)電原理應(yīng)針對(duì)水泵和風(fēng)機(jī)類的負(fù)載能力進(jìn)行分析，兩者的節(jié)電原理從本質(zhì)上是相似的，卻存在一定的差異。

2．1 水泵類

當(dāng)空調(diào)內(nèi)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，就需要通過閥門的開度來調(diào)節(jié)，由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是恒定的，那么電動(dòng)機(jī)所耗費(fèi)的功率也較為穩(wěn)定。當(dāng)閥門的開度保持穩(wěn)定的狀態(tài)，若通過電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來改變流量，兩者之間是成正比的，且節(jié)能效果尤為顯著。

在空調(diào)系統(tǒng)中采用關(guān)小閥門的方法所耗用的功率是要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過采用變頻降低轉(zhuǎn)速的方法所耗費(fèi)的功率。在此基礎(chǔ)上，通過變頻調(diào)速技術(shù)來改造水泵系統(tǒng)是具有一定的可行性的，也取得了一定的效果。

2．2 風(fēng)機(jī)類

通過改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與調(diào)節(jié)風(fēng)門來改變風(fēng)量所消耗的電能要比小于調(diào)節(jié)風(fēng)門改變風(fēng)量所耗費(fèi)的電能。當(dāng)風(fēng)速與轉(zhuǎn)速的平方成正比、其軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比的時(shí)候。當(dāng)所需風(fēng)量減少時(shí)，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也會(huì)相應(yīng)的降低，其功率是基于轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)之上的，按照轉(zhuǎn)速的二次方下降，如所需風(fēng)量為額定風(fēng)量的百分之八十，則轉(zhuǎn)速也會(huì)降至相同的數(shù)值。當(dāng)所需風(fēng)量為額定風(fēng)量的百分之五十，那么其軸功率會(huì)下降為三分之一的狀態(tài)。在這一過程中，在轉(zhuǎn)速降低的情況下，其效率也逐漸降低。總的來說，這種方法的節(jié)電效果是很顯著的。

3 變頻調(diào)速在空調(diào)中的應(yīng)用原理

變頻器在房間空調(diào)中的使用，可以持續(xù)性地控制籠型電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。房間空調(diào)主要可以分成房內(nèi)部分和室外兩部分組成:(1)室內(nèi)部分。室內(nèi)部分主要是有遙控、傳感器、風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)及顯示器這幾個(gè)主要部分組成。它主要是以室內(nèi)控制為核心，將溫度和濕度的相關(guān)數(shù)據(jù)和運(yùn)行模式等以設(shè)定條件通過序列信號(hào)的形式傳送到室外。(2)室外部分。室外部分主要是由五個(gè)部分組成，包括整流單元、逆變單元、電流傳感器、室外風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)及閥門的就控制部分組成，其是以控制部為中心的。

房間空調(diào)的室內(nèi)需有室溫傳感器，應(yīng)將房間設(shè)定溫度和運(yùn)行情況等數(shù)據(jù)及相關(guān)信息傳送到室外，室外部分再對(duì)其進(jìn)行整理和分析，從而對(duì)設(shè)定溫度、室溫的差別和變化信息等進(jìn)行全方位了解。在此基礎(chǔ)上，計(jì)算出壓縮機(jī)的工作頻率。在其運(yùn)行時(shí)，如兩者差距較大，則應(yīng)采用高頻運(yùn)行，如兩者溫差相對(duì)較小，其頻率也相對(duì)降低。另外，在室溫產(chǎn)生較大的變化時(shí)，其頻率也會(huì)發(fā)生大幅度的變化。室溫變化差異較為緩慢時(shí)，其頻率也是小幅度的調(diào)整。在保證冷氣、暖氣維持平衡與壓縮機(jī)的輸出基礎(chǔ)上，以最快的速度達(dá)到室內(nèi)溫度的希望值。

4 變頻空調(diào)的發(fā)展前景

目前，電子領(lǐng)域的發(fā)展十分迅速，而變頻器由于自身的價(jià)格特點(diǎn)在市場上更具有競爭優(yōu)勢。從變頻空調(diào)零售規(guī)模來看，在整個(gè)市場上占了50%份額，每年都有所增長，而隨著高新科技技術(shù)的廣泛應(yīng)用，變頻空調(diào)的發(fā)展進(jìn)入快速的成長期。其主要的發(fā)展方向可以歸納為以下幾個(gè)方面:(1)變頻空調(diào)日益智能化、人性化。電子設(shè)備日益智能化是大勢所趨，空調(diào)裝置也不例外。智能空調(diào)主要是指其可根據(jù)室內(nèi)人數(shù)、室內(nèi)外的溫度差距進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度，最終達(dá)到預(yù)先設(shè)定的值。(2)使空調(diào)呈現(xiàn)雙面出風(fēng)的狀態(tài)。合理采用上、下雙面出風(fēng)的變頻空調(diào)有效改善了單一的送風(fēng)方式，從一定程度上，規(guī)避了空調(diào)病的產(chǎn)生，保證了使用者的身心健康。(3)發(fā)展一拖多空調(diào)。一拖多空調(diào)主要分為兩種形式，包括室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)兩種:a.室外機(jī)。室外機(jī)是由幾個(gè)壓縮機(jī)組成的，每個(gè)壓縮機(jī)分別接入對(duì)應(yīng)的室內(nèi)機(jī)。簡單來說，就是指室內(nèi)機(jī)的數(shù)量跟壓縮機(jī)的數(shù)量是相同的，但是，每個(gè)室內(nèi)機(jī)卻是一個(gè)個(gè)體，且是分開控制的，當(dāng)啟動(dòng)其中任意一臺(tái)室內(nèi)機(jī)，對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)也會(huì)啟動(dòng)。與傳統(tǒng)的一拖二空調(diào)相比，原理相似，重點(diǎn)是在其控制部分，要先進(jìn)得多。b.室外機(jī)。又稱變?nèi)菀煌隙?、VRV系統(tǒng)等，名稱不同，但其性能是一樣的，即為室外機(jī)。室外機(jī)根據(jù)其大小的不同，包容的壓縮機(jī)的數(shù)量也不一樣，一般來說，其壓縮機(jī)的數(shù)量應(yīng)控制在3臺(tái)左右，室內(nèi)機(jī)數(shù)量只需控制在15臺(tái)之內(nèi)，室內(nèi)外機(jī)之間只需使用一套管路，在每臺(tái)室內(nèi)機(jī)之間，采用分歧管連接即可，再連接所有的室內(nèi)機(jī)，最后，接到室外機(jī)，這就是中央空調(diào)的工作原理。

雖然，空調(diào)逐漸成為每個(gè)家庭的必需品，但是由于當(dāng)今住所主要以一戶多室為主，普通的空調(diào)已經(jīng)不能滿足這項(xiàng)要求。如安裝多臺(tái)空調(diào)，不僅占用了較大的室內(nèi)面積，還給使用者帶來了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，不符合社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的要求。顯而易見，一拖多空調(diào)的發(fā)展，即節(jié)省了空間，還具有很高的性價(jià)比，逐漸成為消費(fèi)者的首選。

5 結(jié)束語

綜上所述，空調(diào)變頻技術(shù)在電動(dòng)機(jī)的調(diào)速中有巨大的優(yōu)勢。現(xiàn)階段，空調(diào)變頻技術(shù)的應(yīng)用雖取得了一些進(jìn)展，但從實(shí)際的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，還存在很多漏洞，需要相關(guān)工作人員和技術(shù)人員積極地研究和探討?？照{(diào)變頻技術(shù)的有效應(yīng)用，在一定程度上，滿足了人們對(duì)生活環(huán)境的要求，順應(yīng)了社會(huì)發(fā)展的方向。

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