變頻器在中央空調(diào)中的節(jié)能應用探討

劉壯

摘 要：變頻電機也可以較好的通過中央空調(diào)的負荷需求對管道中的水流量進行實時管控，以此在最大化限度中提高空調(diào)的工作狀態(tài)。文章對中央空調(diào)變頻器的調(diào)節(jié)原理進行闡釋，提出變頻器在中央空調(diào)節(jié)能中的有效應用設計。

關鍵詞：變頻器;中央空調(diào);節(jié)能;應用

1前言

對于中央空調(diào)而言，它是一項系統(tǒng)性的工程，它主要是通過由制冷器、冷卻冷凍水循環(huán)系統(tǒng)等等構建進行組成的。隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和進步，人們的生活水平也在進一步提高，這就在一定的程度上使得中央關空調(diào)在夏季的應用數(shù)量變得較為龐大，那么這無疑就會產(chǎn)生大量的電能消耗，嚴重的甚至會給予我國供電安全帶來影響效果。為了更好地解決上述問題，通過變頻器的應用可以對整體負荷進行科學的調(diào)整，進而起到降低能耗，延長其使用壽命的目的，而且嚴格貫徹和落實了可持續(xù)發(fā)展理念，促進生態(tài)和經(jīng)濟效益的雙贏。

2中央空調(diào)變頻器的調(diào)節(jié)原理

顧名思義，變頻器就是將原有的工頻電流的電壓以及頻率進行合理的調(diào)整的一種設備，從而讓電流電壓滿足實際電器設備的需求。

2.1基本工作原理

關于變頻電機而言，它在整個中央空調(diào)中有著交到腳、交到直到交兩種不同的形式，其中對于交到交的形式變頻而言，它主要是將工作頻率的交流轉變?yōu)殡姍C應用的交流電，以此直接開展變頻工作。而交到直到交它主要是將工作頻率的交流朝著直流進行轉變。

2.2電機變頻調(diào)速的功能

對于電機的設置而言，它的內(nèi)部功率轉速的恒定設置的，這就使得冷凍水的運行速度如果過快，那么就會使得水流交換時間明顯得到縮短。而冷凍水的運行速度它主要是通過由電機的轉速來進行決定的，因此電機的轉速是一項直接決定輸出功率以及電機轉速的重要數(shù)據(jù)。如果整體的轉速存在下降的趨勢，那么也會使得水流水處的功率有所下降，這樣一來便能夠使得中央空調(diào)的冷熱交換效果變得較好。

2.3變頻電機的啟停功能

通過相關的實驗，我們可以了解到當電機在直接啟動的過程中，往往會產(chǎn)生巨大的電流，而這一種電流它不僅僅會影響到空調(diào)的使用壽命外，也會在一定的程度上對電網(wǎng)造成影響效果。而對于變頻式電極而言，它因為內(nèi)部所帶有的軟啟動功能，這就使得電機在啟動中它的電流會緩緩提高，這樣一來變流的提升便不會超過工況的最大限制電流，并且也能夠在最大化限度中加強空調(diào)的使用壽命。

2.4變頻式電機的節(jié)能原理

關于變頻式電機來講，它在運用的過程中能夠?qū)ψ陨淼霓D速以及內(nèi)部冷卻水的流量進行管控，進而保障空調(diào)的冷卻水在開展循環(huán)工作中能夠得到熱交換效率保障。這樣做的好處，它不僅僅能夠在一定的程度上保障水流量能夠按照實際的熱能負荷開展調(diào)整工作，也能夠使得整個電機的能耗得到減少，大大的減少了中央空調(diào)在應用中所產(chǎn)生的電能消耗情況發(fā)生。

3變頻器在中央空調(diào)節(jié)能中的有效應用設計

3.1冷凍水泵系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)控節(jié)能設計

對于中央空調(diào)冷凍水泵系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)控節(jié)能的設計來講，其主要包含制冷以及制熱兩種情況下的冷凍水泵系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)控節(jié)能設計。對于制冷

狀態(tài)下的節(jié)能設計而言，為了更好地起到節(jié)能效果必須要保證空調(diào)最末端的冷凍水流量的充足。為此，首先要明確冷水泵變頻器所允許的最小功率，并將其設置為正常運行下限進行鎖定。通過該變頻器的應用而言，主要是通過對安裝在冷凍水系統(tǒng)回回水主管道所安裝的溫度傳感設備來對冷凍水的回水溫度進行監(jiān)測，然后在利用溫度調(diào)節(jié)設備按照事先設定的溫度參數(shù)進行變頻設備頻率的調(diào)控。所應用的調(diào)控方式主要是當冷凍回水溫度高于所設定的參數(shù)溫度時，變頻設備的運行頻率則也會隨之上升，而當進入到制熱狀態(tài)時，其設計方式與制冷較為類似，區(qū)別是冷凍回水溫度則是低于所設定的溫度時，變頻設備的運行頻率才會隨之無機上升，其溫度傳感器所監(jiān)測的冷凍水回水溫度越高其傳出的頻率就越低。為此，通過變頻器的應用則可以直接實現(xiàn)對通過凍水回水溫度的監(jiān)測來保證系統(tǒng)溫度控制在所需的范圍內(nèi)。另外，為了更好地解決傳統(tǒng)中央空調(diào)節(jié)能設計中的溫度變化不允分的情況，在進行改造過程中必須要首次對變頻設備啟動全速工作性能，進而在進行相關變頻參數(shù)設置過程中為冷凍水系統(tǒng)給予充分的交換時間，然后在根據(jù)冷凍回水溫度對變頻設備的頻率進行無極調(diào)速，此時變頻器所傳輸?shù)念l率即可以通過回水溫度的監(jiān)測數(shù)值以及PID綜合分析得出。

3.2冷卻水系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)控節(jié)能設計

對于中央空調(diào)的冷卻水系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)控節(jié)能設計，首先要保證冷卻塔中的冷卻水流量在合理的范圍內(nèi)，然后在通過變頻設備所傳輸?shù)念l率對冷卻水的流量進行調(diào)整，即當冷卻水的溫度較低狀態(tài)下，則可以降低冷卻水流量;而當冷卻水溫度較高時則可以提升其流量，進而在保證中央空調(diào)正常運行的情況下起到節(jié)能的作用。在目前的中央空調(diào)的節(jié)能設計中，其冷卻水系統(tǒng)主要應用的是丹佛斯變頻設備即僅在冷卻水以及冷凍水中分別通過一臺VLT調(diào)控設備就可以實現(xiàn)相應的切換工作，進而讓兩個系統(tǒng)均處于調(diào)整運行的環(huán)境中。如果此時熱負荷較低，則需要通過另一臺VLT調(diào)控設備就可以滿足低運行頻率的要求，而如果熱負荷較高的情況下，使用一臺電機又無法滿足需求，而兩臺就會存有富余，所以，此時可以通過參數(shù)反饋調(diào)控VLT調(diào)控設備來對其發(fā)出開啟另一臺設備的啟動命令，而VLT調(diào)控設備以及切換調(diào)控設備則會自主的將原來工作處于變頻下的電機工作頻率提升至工頻的50Hz左右，之后在將其從變頻設備上進行阻斷而直接將其連接到工頻電源的終端上，然后再將第二臺電機連接到變頻器上，讓其處于平滑軟運行狀態(tài)，而此時的工作頻率則可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整，一旦熱負荷程度不斷提升，則可以換調(diào)控程序持續(xù)重復操作，直至全部電機均進入運行狀態(tài)從而保證在此冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能降耗效果。總之，通過VLT調(diào)控設備的應用可以有效地提升中央空調(diào)的運行有效和安全性，不僅可以在很大程度上起到節(jié)能作用，而且還可以減少企業(yè)的投資成本。

結語

總之，隨著中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的普及，在中國能源短缺的情況下，這是一項緊迫的任務，提高中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果。通過對中央空調(diào)系統(tǒng)的冷卻水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)應用變頻技術，除節(jié)能效果顯著外，還實現(xiàn)了水泵的軟啟動、平穩(wěn)切換、自動調(diào)節(jié)、自動調(diào)節(jié)等功能，提高系統(tǒng)使用壽命。

參考文獻：

[1]白銀. 基于PLC和變頻器的中央空調(diào)循環(huán)水節(jié)能系統(tǒng)的綜合控制[J]. 汽車實用技術，2021，46（15）：63-66.

[2]金華昊. 一種基于PLC和變頻器的中央空調(diào)循環(huán)水節(jié)能控制系統(tǒng)設計[J]. 現(xiàn)代制造技術與裝備，2020，（02）：180-181.

1214501186303