變頻式電機(jī)在中央空調(diào)中的節(jié)能應(yīng)用探討

禤志彬

【摘要】隨著人們生活水平的不斷提高，對中央空調(diào)的需求越來越多，人們?yōu)榱耸沟檬覂?nèi)的氣溫可以達(dá)到自己想要的溫度，一般在室內(nèi)裝修時(shí)都會采取中央空調(diào)，中央空調(diào)的最高和最低溫度都是按照系統(tǒng)所能承載的極限值來設(shè)定的，所以在工作的時(shí)候不可避免的會存在浪費(fèi)的現(xiàn)象，為了使中央空調(diào)向著低能化的方向發(fā)展，就要通過變頻電機(jī)來進(jìn)行調(diào)節(jié)。筆者通過對變頻電機(jī)在中央空調(diào)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，提出幾點(diǎn)解決措施，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】中央空調(diào)；變頻電機(jī)；節(jié)能技術(shù)

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，中央空調(diào)在建筑中的應(yīng)用越來越多，其主要是由制冷器、冷卻冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管和散熱水塔組成，人們生活水平的提高對中央空調(diào)的需求越來越多，特別是在炎熱的夏季，但是由于中央空調(diào)的能耗比較大，在使用的過程中，產(chǎn)生了極大的能耗，所以必須要對這一問題加以解決，以更好地發(fā)揮中央空調(diào)的作用。

1、中央空調(diào)系統(tǒng)中存在的不足

1.1空調(diào)負(fù)載設(shè)置不合理

空調(diào)的負(fù)載量是空調(diào)能承載的最大極限，這樣設(shè)置的原因雖然能極大的滿足人們的使用需求，但是會產(chǎn)生很大的能耗浪費(fèi)，因?yàn)槿藗冊谑褂玫倪^程中，正常的設(shè)定溫度與極限值相差很遠(yuǎn)，所以在工作的過程都是屬于超量運(yùn)行，人們可以根據(jù)自己需要的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是水泵量的大小是不會改變的，所以就會產(chǎn)生浪費(fèi)的現(xiàn)象，為了改變這種高能耗的現(xiàn)象，必須要對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改善，因?yàn)榭照{(diào)的工作是需要電機(jī)來作為支持，所以要對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行相應(yīng)處理，減少工作過程中產(chǎn)生的能耗。

1.2冷卻水系統(tǒng)的不足

在設(shè)計(jì)空調(diào)冷卻水電機(jī)時(shí)，都是把極限值設(shè)定到最大的標(biāo)準(zhǔn)，以便適應(yīng)人們的不同需求，但是實(shí)際使用的過程中，根本達(dá)不到極限值的使用情況，所以水電機(jī)在運(yùn)行中產(chǎn)生的能力浪費(fèi)超出了實(shí)際工作的能量范圍，冷卻水電機(jī)的工作目的就是為了調(diào)節(jié)空氣中的熱量，達(dá)到人們想要的溫度標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)空氣的制冷效果，如果把極限值設(shè)置的過大，就會產(chǎn)生嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，因?yàn)槔鋮s水電機(jī)在工作時(shí)的轉(zhuǎn)速是一定的，需要通過調(diào)節(jié)閥來進(jìn)行控制，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，水的流動速度會更高，因此就生產(chǎn)了較大的能耗，而且對于冷熱水的交換工作也不是十分徹底，影響空調(diào)正常的工作狀態(tài)。

1.3空調(diào)電機(jī)的頻繁啟停會影響空調(diào)使用壽命

中央空調(diào)一般都是出于長期工作的狀態(tài)，其與家庭使用的一般空調(diào)不同，如果經(jīng)常開啟或者停止，就會降低空調(diào)的使用壽命，因?yàn)殡姍C(jī)在開始運(yùn)行或者驟然停止時(shí)，會產(chǎn)生較大的電流，如果超過電流的使用限制，就會使得空調(diào)工作的環(huán)境溫度過高，發(fā)生短路的現(xiàn)象，嚴(yán)重的甚至?xí)沟昧悴考龤?，影響空調(diào)正常的使用壽命。

2、變頻電機(jī)的調(diào)節(jié)原理

在中央空調(diào)工作的系統(tǒng)中，存在著不同功能和不同類型的風(fēng)機(jī)水泵，其在設(shè)計(jì)容量時(shí)都是根據(jù)實(shí)際工作中的最大限制制定的，而且還會比實(shí)際的限制大一些，而人們在使用中央空調(diào)時(shí)，所需要的溫度與實(shí)際設(shè)定的極限值有著很大的差距，而系統(tǒng)仍然是在較大功率的情況下進(jìn)行工作，常常是屬于低負(fù)荷的情況。傳統(tǒng)的中央空調(diào)水泵在工作的過程中都是全速運(yùn)行的狀態(tài)，通過閥門對其進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，就會產(chǎn)生大量的能量損失，浪費(fèi)了能源和經(jīng)濟(jì)資源，隨著變頻電機(jī)的出現(xiàn)，很好地改變了這一浪費(fèi)的現(xiàn)象，使得水泵在工作的過程中可以實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)，根據(jù)實(shí)際設(shè)定的溫度不同，水泵的轉(zhuǎn)速也會不同，近而對水流速度進(jìn)行控制，免去了閥門的使用，這樣既實(shí)現(xiàn)了人們對溫度的調(diào)節(jié)作用，又實(shí)現(xiàn)了節(jié)能空調(diào)的發(fā)展。

2.1基本工作原理

隨著人們對節(jié)能空調(diào)的需求不斷加大，變頻電機(jī)逐漸被人們提及出來，其主要的工作原理有交到交，交到直到的兩種形式，第一種是通過交流電進(jìn)行互相的轉(zhuǎn)換，第二種是通過直流電的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，二者之間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，以達(dá)到實(shí)際的工作需求。

2.2電機(jī)變頻調(diào)速的功能

在以往電機(jī)工作的狀態(tài)下，其功率都是固定的，這樣就會使得水流的速度過快，交換的時(shí)間被大幅度縮短，因?yàn)樗牧鬓D(zhuǎn)速度是由電機(jī)決定的，而電機(jī)又直接決定了功率的大小，因此電機(jī)工作的狀態(tài)下輸出的功率和水流的速度是成正比的，變頻式電機(jī)正是利用了這一工作原理，通過降低水的流動速度，來降低電機(jī)輸出的功率，既能達(dá)到調(diào)節(jié)室溫的作用，又能很好地降低空調(diào)運(yùn)行中的能耗。

2.3變頻式電機(jī)的啟停功能

正常的電機(jī)在工作的狀態(tài)下突然受到啟停的影響，就會產(chǎn)生大量的電流，使得電機(jī)承載的電流過大，近而就會影響電機(jī)正常的使用壽命，系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)水管就會出現(xiàn)斷裂的情況，變頻電機(jī)的出現(xiàn)很好地改變了這一現(xiàn)象，其自身具有軟啟動的功能，在突然停啟的時(shí)候電流通過軟啟動會緩慢上升，而且不會超過系統(tǒng)限制的最大電流值，可以保證空調(diào)的正常使用功能，而且減少運(yùn)行中產(chǎn)生的能耗。

2.4變頻式電機(jī)的節(jié)能原理

通過技術(shù)的改善，變頻電機(jī)在工作時(shí)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過控制冷卻水的流動速度，保證空調(diào)在運(yùn)行狀態(tài)下的功率正常，以免產(chǎn)生超負(fù)荷的現(xiàn)象，而電機(jī)工作的能耗自然就會降低，使得空調(diào)的運(yùn)行逐漸朝著低能耗的方向發(fā)展。

3、變頻式電機(jī)在中央空調(diào)中的應(yīng)用

變頻電機(jī)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用很受人們的歡迎，隨著空調(diào)用戶的逐漸增多，變頻電機(jī)的應(yīng)用也越來越多，其改變了原有的工作方式，使得空調(diào)系統(tǒng)在工作中能起到節(jié)能的作用，其主要是通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以往的空調(diào)生產(chǎn)廠家，在生產(chǎn)空調(diào)時(shí)就已經(jīng)把極限值設(shè)定好，而人們?nèi)粘闇囟鹊男枰c其設(shè)定的極限值相差甚遠(yuǎn)，而且不可以根據(jù)實(shí)際的使用情況進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，使得在使用的過程中產(chǎn)生了極大的浪費(fèi)現(xiàn)象，變頻電機(jī)的出現(xiàn)很好地改變了這一現(xiàn)象，使得空調(diào)在運(yùn)行的過程中免去了控制閥的應(yīng)用，這樣就已經(jīng)減少了系統(tǒng)工作運(yùn)行的一部分能耗，而且變頻式電機(jī)通過調(diào)節(jié)水流的速度，還使得電機(jī)自身的工作功率降低，近而產(chǎn)生的能耗就會降低，在保證人們使用情況的同時(shí)，極大地降低了工作過程中產(chǎn)生的能耗，增加了空調(diào)的使用壽命。

3.1變頻電機(jī)在送風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

變頻電機(jī)在送風(fēng)系統(tǒng)工作中，首先把冷風(fēng)吹到指定的位置，近而達(dá)到降溫的目的，在改變送風(fēng)量的同時(shí)，有效地控制了室內(nèi)的溫度，在水系統(tǒng)的整體溫度一定時(shí)，變頻電機(jī)可以改變送風(fēng)的速度，近而使溫度得到調(diào)節(jié)的作用，近而使得工作過程中產(chǎn)生的電量能耗明顯降低，而且對于工作人員的工作量也有適當(dāng)?shù)臏p輕，使得空調(diào)系統(tǒng)的工作更加的平穩(wěn)。

3.2水泵的變頻控制

中央空調(diào)的冷卻水泵控制原理與冷凍水泵相類同，當(dāng)空調(diào)負(fù)荷低或冷卻水散熱效果好時(shí)，也可以通過變頻調(diào)速器來調(diào)節(jié)冷卻水泵的轉(zhuǎn)速，降低冷卻水的循環(huán)流量，提高供回水溫差，從而達(dá)到節(jié)能目的。

在對水泵進(jìn)行變頻控制時(shí)，首先要在系統(tǒng)上安裝溫差檢測的裝置，使其形成一個密封的循環(huán)系統(tǒng)，可以對系統(tǒng)的工作情況進(jìn)行監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的自動控制，把溫度控制在合理的范圍內(nèi)，而且水泵轉(zhuǎn)速也會隨著溫度的變化發(fā)生變化，通過變頻式電機(jī)的調(diào)節(jié)，使得水泵在運(yùn)行的過程中緩慢的停止和開啟，既保證了空調(diào)的使用功能，也使得系統(tǒng)的使用壽命得以提高。

4、結(jié)束語

隨著空調(diào)使用的人數(shù)逐漸增多，人們對節(jié)能空調(diào)的需求越來越多，所以生產(chǎn)廠家要把節(jié)能技術(shù)作為發(fā)展空調(diào)的首要方向，變頻電機(jī)的出現(xiàn)很好地實(shí)現(xiàn)了空調(diào)的節(jié)能功能，保證空調(diào)正常運(yùn)行的情況下，減少工作中產(chǎn)生的能耗，更好地促進(jìn)變頻式電機(jī)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能式空調(diào)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]于富強(qiáng)，王長悅，趙亮.變頻器在艦船中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].內(nèi)燃機(jī)與動力裝置，2009，（S1）.

[2]林延彬，劉東巖，馬子興.變頻技術(shù)對中央空調(diào)系統(tǒng)的控制[J].機(jī)電信息，2008，（23）.

[3]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，2011，（05）.