變頻器在中央空調節(jié)能中的有效應用分析

朱非白 陳童

摘要：隨著社會的發(fā)展以及科技的進步，在現(xiàn)代城市建設中逐漸加強了對中央空調的使用，雖然給人們的生活帶來了良好的改善，但由于其能耗問題嚴重制約了其的使用，基于此，本文通過對變頻器特點以及構造的相關闡述，由此提出了變頻器針對中央空調的節(jié)能應用。

關鍵詞：中央空調;變頻器;節(jié)能;應用;分析

引言

對于中央空調的制冷作用而言，其主要是由冷凍機組來將冷凍水進行有效地熱交換，在該系統(tǒng)中通過冷凍泵的作用有效的提升了冷凍水的壓力且讓其流入循環(huán)系統(tǒng)的末端設備中以起到降溫制冷的作用。但是在此過程中，由于循環(huán)水的穩(wěn)定較高非常容易致使中央空調主機工作效率降低，繼而導致其熱效率下降并產生較大的能耗，為此，通過變頻器的應用可以有效地的提升中央空調的節(jié)能效果。

1變頻器特點以及構造

作為一種新型電氣設備，變頻器不僅可以完成相應的電源電壓的調整，而且還可以將電流頻率進行調整，而且隨著信息技術的發(fā)展，現(xiàn)代變頻技術還融合了電子信息技術，有效的改變了傳統(tǒng)變頻器無法獨立完成作業(yè)的困難。目前，變頻器已經完成可以和電氣設備進行脫離并實現(xiàn)單獨的運行，為此，其被廣泛的應用在各個家用電器設備之中。通過該設備的應用不僅可以起到良好的節(jié)能效果而且還可以解決供水故障的問題，進而保證相關電氣設備的供水質量。

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整的一種設備，從而讓電流電壓滿足實際電器設備的需求。一般情況下，變頻器主要分為兩種即“交-直-交”以及“交-交”形式。對于“交-直-交”形式的變頻器而言，是目前應用最為廣泛的中小容量變頻器，其主要結構為：第一，中間的直流環(huán)節(jié)。為了更好地為控制電路以及逆變電路提供充足的直流電源，就必須要對此環(huán)節(jié)的整流電路輸出進行濾波操作。其中，濾波操作中包含了大電容以及大電感兩種方式;第二，逆變裝置，即功率逆變器。該結構主要是將直流電轉變?yōu)殡妷阂约邦l率所需的交流電的設備;第三，整流裝置。該結構又分為可控以及不可控兩種整流器，其中，可控整流器主要是由晶閘管元件所構成的，而不可控整流器則是由硅整流元件所構成的，其作用均是將交流電進行整合，進而形成所需的直流電;第四，控制系統(tǒng)，即根據設備的運行狀態(tài)以及輸入的相關指令形成控制指令，然后促使逆變器輸出預定的電壓以及頻率的交流電源，一般情況下主要采用的是SPWM數(shù)字波方式來對進行驅動逆變器的控制。

2中央空調節(jié)能改造的主要價值

在進行中央空調的設計過程中必須要嚴格的按照實際天氣溫度中最高情況下的最大負荷程度并保持留有15%左右的溫度余量進行設計。但是由于各方面因素的影響，在實際安裝過程中大部分的中央空調均不會達到滿負荷狀態(tài)，即會出現(xiàn)大量的溫度富余的情況，所以可以依托于此來開展相關節(jié)能設計。在此過程中，冷凍主機則可以通過負載的變換來進行減加載，但是冷凍水泵以及冷卻水泵則無法隨著負載的變化而進行相應的調整，從而出現(xiàn)大量的能耗問題。而且，對于中央空調的水泵系統(tǒng)而言，其整體流量以及壓力差主要是依托于旁通調整以及閥門調整來實現(xiàn)的，為此，也間接的導致了中央空調在實際運行過程中會由于截流較大以及高壓力、大流量等問題導致需要耗費大量的電能且實際運行效果不理想等。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)和經濟效益的雙贏。

3變頻器在中央空調節(jié)能中的有效應用

3.1冷凍水泵系統(tǒng)的閉環(huán)調控節(jié)能設計

對于中央空調冷凍水泵系統(tǒng)的閉環(huán)調控節(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控。所應用的調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。另外，為了更好地解決傳統(tǒng)中央空調節(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，然后在根據冷凍回水溫度對變頻設備的頻率進行無極調速，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)調控節(jié)能設計

對于中央空調的冷卻水系統(tǒng)的閉環(huán)調控節(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，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正常運行的情況下起到節(jié)能的作用。在目前的中央空調的節(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)反饋調控VLT調控設備來對其發(fā)出開啟另一臺設備的啟動命令，而VLT調控設備以及切換調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實際情況進行調整，一旦熱負荷程度不斷提升，則可以換調控程序持續(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?？傊ㄟ^VLT調控設備的應用可以有效地提升中央空調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。

總而言之，隨著社會的發(fā)展以及科技的進步，在現(xiàn)代城市建設中逐漸加強了對中央空調的使用，雖然給人們的生活帶來了良好的改善，但由于其能耗問題嚴重制約了其的使用，所以加強對變頻器在中央空調節(jié)能應用具有現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]李婧.PLC和變頻器在中央空調節(jié)能改造中的應用[J].電子技術與軟件工程，2017（2）：132.

[2]李夢瑤.變頻器在中央空調中的應用[J].科技經濟市場，2017（05）：4-5.

[3]潘志鋒.淺析變頻器在中央空調系統(tǒng)節(jié)能改造的應用[J].科技展望，2016，26（16）：140.