變頻器在中央空調(diào)中的應(yīng)用

李夢瑤

摘要：隨著社會的發(fā)展，中央空調(diào)應(yīng)用場合越來越廣。中央空調(diào)僅有一臺室外機(jī)，是暗藏式結(jié)構(gòu)，節(jié)約屋內(nèi)空間。中央空調(diào)相比于壁掛普通空調(diào)，能給人們提供較舒適的居住環(huán)境，制冷制暖效果明顯，相對來說節(jié)能效果明顯。家用中央空調(diào)市場占有份額出現(xiàn)了持續(xù)增長的態(tài)勢，中央空調(diào)是一種趨勢，未來壁掛空調(diào)雖不可能完全被中央空調(diào)所替代，但使用會越來越廣泛。但中央空調(diào)的缺點是耗電高，現(xiàn)在應(yīng)用的最多的節(jié)能方法是變頻技術(shù)。采用變轉(zhuǎn)矩變頻器，再加上溫濕度傳感器和微機(jī)閉環(huán)控制，既可以滿足空調(diào)需要，又可節(jié)電30%～60%，延長了空調(diào)機(jī)的壽命。

關(guān)鍵詞：變頻器；中央空調(diào)；變轉(zhuǎn)矩變頻器；節(jié)能

1中央空調(diào)系統(tǒng)的工作原理

1.1系統(tǒng)構(gòu)成

中央空調(diào)系統(tǒng)由于運行效率高，使用方便，使得它的應(yīng)用越來越廣泛。而使用變頻器構(gòu)成的空調(diào)系統(tǒng)由于功能豐富、操作簡便、能耗低、成本低，越來越受到用戶的歡迎。集中制冷，集中通風(fēng)，壓力溫度雙變量控制使采用變頻器為核心控制器的中央空調(diào)有較優(yōu)的優(yōu)越性。中央空調(diào)電動機(jī)一般為380V，15-55kW，由三相供電，也可單相輸入，三相輸出。

中央空調(diào)是一個獨立的小型化空調(diào)系統(tǒng)。中央空調(diào)由一臺主機(jī)、多個末端出風(fēng)口組成，主機(jī)和出風(fēng)口通過風(fēng)管或冷熱水管連接；出風(fēng)口將空調(diào)主機(jī)產(chǎn)生的冷暖氣送到不同區(qū)域，進(jìn)而調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度。中央空調(diào)廣泛地應(yīng)用于別墅、公寓、家庭住宅和各種工業(yè)、商業(yè)等場所。

中央空調(diào)機(jī)包括：（1）冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，由冷凍泵和冷水管構(gòu)成，通過低溫冷凍水進(jìn)入室內(nèi)進(jìn)行熱交換，帶走房間內(nèi)的熱量，降低房間內(nèi)的溫度。（2）冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，由冷卻泵、冷卻管和冷卻塔組成，冷凍水和室內(nèi)進(jìn)行熱交換，帶走熱量的同時熱能傳遞給冷卻水，使冷卻水溫度升高；冷卻泵將升溫過后的冷卻水送入冷卻塔，在冷卻塔內(nèi)升溫后的冷卻水和空氣進(jìn)行熱交換降低冷卻水溫度，然后將降溫后的冷卻水送回主機(jī)。（3）主機(jī)。包括制冷機(jī)、室內(nèi)風(fēng)機(jī)和溫濕度傳感器等。

1.2中央空調(diào)的工作原理

通過制冷機(jī)給冷凍水制冷，冷凍水由冷凍水泵送至每個風(fēng)機(jī)風(fēng)口處的冷卻管中，通過風(fēng)機(jī)吹送冷風(fēng)從而降低房間內(nèi)溫度。冷卻水和冷凍水進(jìn)行熱量傳遞，冷卻水溫度升高，升溫過后的冷卻水被送入冷卻塔將熱量散發(fā)到空氣中。這是一個循環(huán)，中央空調(diào)不間斷進(jìn)行這個循環(huán)，來達(dá)到降低溫度的目的。

2中央空調(diào)節(jié)能分析

中央空調(diào)系統(tǒng)通過對冷凍水和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的能量自動控制來實現(xiàn)節(jié)能。中央空調(diào)中的水泵和風(fēng)機(jī)都是平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，在中央空調(diào)中使用變頻器。變頻器根據(jù)冷卻水泵和冷凍水泵的負(fù)載變化來調(diào)節(jié)水泵電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，在滿足中央空調(diào)系統(tǒng)正常工作情況下，使冷卻水泵和冷凍水泵做出調(diào)節(jié)，以達(dá)到節(jié)能的目的。

3中央空調(diào)變頻控制系統(tǒng)

冷凍泵、冷卻泵、水塔風(fēng)扇采用開環(huán)控制，由維護(hù)人員根據(jù)季節(jié)的變換和負(fù)荷大小變化進(jìn)行調(diào)節(jié)；采用溫度閉環(huán)控制對風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，溫度傳感器的溫度差（設(shè)定溫度和實際溫度的差值）作為溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋值，進(jìn)而調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而使被控環(huán)境的實際溫度跟隨設(shè)定溫度變化而變化。

冷卻水系統(tǒng)采用變頻控制，節(jié)電效果也較為顯著。在保證冷卻塔有一定冷卻水流出的情況下，通過控制變頻器的輸出功率來調(diào)節(jié)冷卻水流量。當(dāng)中央空調(diào)冷卻水出水溫度較低時，減少冷卻水流量；當(dāng)中央空調(diào)冷卻水出水溫度過高時，增大冷卻水流量。從而保證中央空調(diào)機(jī)組正常工作的前提下達(dá)到節(jié)能增效的目的。

變頻器的參數(shù)中，“下限頻率”不能設(shè)置為零，因為這樣水泵電機(jī)有可能停轉(zhuǎn)?？照{(diào)循環(huán)水一旦停止流動，溫度傳感器檢測出的溫度值就喪失了實用意義?！跋孪揞l率”參數(shù)設(shè)置的原則是：水泵電機(jī)在‘下限頻率”持續(xù)運行，制熱時尚不足以使空調(diào)房間的溫度達(dá)到需要的溫度，同樣制冷時不能使房間溫度降到合適值，這時，實時溫度和設(shè)定溫度的溫差值增大，溫差儀輸出的控制信號增大，變頻器輸出頻率上升，循環(huán)水流量增加，室內(nèi)溫度得到調(diào)節(jié)。其后，變頻器根據(jù)出水、回水溫差的變化，溫差儀輸出信號的大小，隨時調(diào)整水泵的轉(zhuǎn)速和流量，控制空調(diào)房間溫度的穩(wěn)定。

4結(jié)論

使用變頻器控制空調(diào)可以達(dá)到以下效果：節(jié)能效果明顯；壓縮機(jī)開關(guān)機(jī)損耗減少；舒適性改善；啟動電流減小。endprint