变频技术在中央空调制冷系统中的应用

变频技术在中央空调制冷系统中的应用

肖东雷

（上海韩科建设工程有限公司上海201613）

摘要：我国大部分地区在气候上都具有四季分明等特点，为了追求在生活环境的舒适度，空调在气温过高或过低的时间段中都会被频繁使用。对于综合性的建筑物而言，应用中央空调对大面积环境进行制热或制冷是较为合理的方式。据国家电力相关部门的统计数据显示，在所用办公楼、商场等建筑物中，中央空调的用电量占其总用电量的百分之七十，造成了较大程度的能源浪费。目前，在国家对环保理念大力提倡的促使下，国民的节能环保意识逐渐提升，中央空调的节能功能开始受到人们的重视，在该种形式下，变频技术以一种全新的节能技术形式出现在大众视野中[1]。本文针对该技术的优势进行了具体分析，并阐述了在中央空调制冷系统中的应用。

关键词：变频技术；循环系统；中央空调；制冷系统

前言：我国经济的迅速发展，推动了我国地产行业的迅速发展，加上全球温度在逐年提升，中央空调在办公楼、商场等综合性建筑中的应用越来越广泛。但是，传统的中央空调对电力等资源的浪费程度较严重，为了适应现今节能减排的发展特色，应该将空调的节能问题提上日程，在解决该问题时，不仅要提升现有技术的技能指标，更需要空调市场发展的有力推进[2]。因此，将变频技术应用于空调中具有较为重要的意义。变频空调能够在满足用户的需求的前提下，有效的缩短调速时间，提升启动性能，延长工作寿命，减轻噪音污染。

一、中央空调系统的相关介绍

（一）中央空调系统的基本构成

在中央空调的控制系统中，主要的构成部分有冷凝器、蒸发器、节流器以及压缩机四部分，各个部分主要由铜管按照既有的顺序规律进行连接，使其形成完整的系统，在该系统中加入适量的制冷剂，就能按照工作要求达成制冷效果。目前，空调中制冷剂的主要成分为R407，用该种环保制冷剂取代传统的、具有污染大气环境等相应劣势的氟利昂。进而使现今空调行业的发展在效果良好的基础上更为节能环保。

（二）中央空调系统的工作原理

在中央空调的系统中，主要提供冷源的部件为制冷主机，其工作的原理为将使制冷制迅速给循环水降温，而后，冷冻循环水在制冷主机的控制下通过冷冻水泵，最终流入相应的末端空调（表冷器）房间降温。冷冻水通过将制冷剂输送到空调系统中空调机组的形式，完成热量转换工作，该过程的完整完成即为冷冻水循环系统的工作流程，在该过程中进行水量输送的是冷冻水泵。冷冻机组在制冷剂进行较多次数的制冷剂循环后，压缩机的温度会相应的升高，在该过程中，制冷系统与冷却水的不断接触致使其热量转送给冷却水[3]。因此，冷却水温不断上升，并在通过冷却塔时，将热量排放。系统在工作中，热量不断提高，冷却系统会对温度偏高的部分水进行优先输送，使热量先流失一部分。在冷却塔工作系统中，喷头的工作主要能够控制水进行相应的自上而下的流动，使高温回水与空气充分接触，加速了水分的蒸发，进而致使水温降低，此时，冷却水再进行循环，将降温后的冷却水传递给制冷主机换热。

二、变频技术在中央空调制冷系统中的实际应用

（一）循环水泵在制冷系统中的应用

在中央空调系统中，变频空调技术的应用需要在循环系统的帮助下进行，在进行热量交换时，循环系统中输入水与回水之间温度的差值就是系统在工作中所能交换的热量。故而，可以通过控制循环系统中二者的温度差值而控制循环水的具体流速，进而完成对热量交换速度的控制。可以说，循环水泵是中央空调制冷工作系统中最为重要的组成部分之一，其耗电量能够达到整个工作系统的四分之一。因此，在提倡节能环保的今天，重视循环水泵的工作是较为重要的部分之一。在现今空调发展的形式中，VM系统是最为常用的空调制冷系统之一，主要根据系统负荷对其自动调节模式进行相关决定[4]。在其实际运行过程中，能够导致循环水泵的控制效果差的原因较多，其中最为主要的有制冷机组的调控方式与用空之间脱节情况较为严重、循环系统在选型过程中较不合理。在该种原因的促使下，还有可能对VM的节能系统造成较大影响，使节能效果远不如最初。鉴于此，采取与之相对的有效措施对解决这一系列问题具有极为重要的作用。在实际操作中，为了节省水资源，可以适当的引入变频器技术，并应用其热量平和关系式，使其能够自动完成对制冷效果与水流量的控制，进而完成对全流量的有效把控。除此之外，变频技术还能在实际工作中完成对水泵运行的控制，将循环水泵的工作效率从根本上提高。

（二）制冷压缩机的实际应用

制冷压缩机是中央空调控制系统中最为重要的组成部分之一。在其工作的整个过程中，耗电量的理论值能够达到整个中央空调系统中的五分之二左右，其实际数值在峰值负荷的五分之三，该种情况中，压缩机几乎都是在负荷载较低的状态下进行工作。在中央空调的控制系统中融入制冷压缩机技术，首先要结合空调在实际使用中的情况，可以采用的方式类型有活塞式、涡旋式、离心式以及螺杆式，并在其中增设调节系统，使其能够在实际工作中对压缩机的工作进行实时调整，对整个工作系统做出更好的适应工作，进一步促进空调系统的节能工作。具体实例有，进气口导向叶片的变化直接调节了进气量时离心式压缩机的工作原理，该种工作模式被业内人员称为扇门调节[5]。对于现今时代的制冷空调系统来说，扇门调节方式在具备节能作用优势的同时，也会致使电流负载电流减弱，进而导致电机的电压和转速都在一定程度上维持稳定状态，在一定程度上使电机在低电荷工作中的问题无法完全解决。在该种状况下，应用变频器技术，就能够有效的控制电机的多余损耗，原有损耗等相关能源耗损问题。将该种技术应用到现实工作中后，能够将变速式压缩机的节能效果提升至少百分之三十在低负荷等特殊情况下，其节电效果能够提升百分之七十以上。因此，该技术在中烟空调发展的进程中具备较高优势，势必会成为制冷技术中的核心技术。

三、变频空调在实际工作中的应用

利用较为先进的变频器相关技术，为中央空调的内部安装相应的变频控制器等相关设备，以此来达到改变空调压缩机的转速与通过调控制冷剂的规格来控制室内外的冷热温度是融合变频技术的中央空调的工作原理。其主要的优势分为三类：（1）低温环境中，具有较强的制热能力，是传统技术下空调制热的1.5倍；（2）能够自动启动，在变频空调的运行过程中，若遇到突然断电再来电等情况，能够实现智能重启；（3）改变温度的速度较快，应用变频空调能够在较短的时间内将温度提高或降低至预设温度。如在广州某办公楼中应用变频空调替换传统空调，前后对比，可发现变频空调在一定程度上提升其各个工作性能，如缩短调速时间，提升启动性能，延长工作寿命，减轻噪音污染等。并且，在节约能源当面，每月可以节约以前的百分之三十的电费。

结论：在我国科技与经济发展的过程中，环保问题越来越突出，如何在不影响空调使用功能的前提下，促进环境友好发展，是我国学者现今的主要发展目标。本文针对该目标对变频技术在中央空调制冷系统中的应用进行较为全面的探讨，结合变频空调在实际工作中的应用提出了变频技术的优势，并结合三点优势阐述了其在实际工作中的节能效果。

参考文献：

[1]陈玉明.砥砺前行，步步为赢，成就卓越——访海尔中央空调苏南中心总监赵福君[J].机电信息，2018，24（07）：44-46.

[2].GB/T9237—2017《制冷系统及热泵安全与环境要求》正式发布[J].日用电器，2018，37（01）：23.

[3]林毓梁，贾俊刚.西门子SYNCO智能控制器在中央空调自动控制系统中的应用[J].电子测试，2018，16（02）：106-107.

[4]蔡尤东，山俊贻，刘志方，罗军.基于变频技术的打叶复烤空机“怠速”节能模式的应用[J].自动化与仪器仪表，2017，22（09）：80-81+84.

[5]程欢欢.矿井提升机变频技术的应用——基于平煤股份四矿东风井的实践研究[J].内蒙古煤炭经济，2017，33（11）：51-52.