李 俊

（成都雙流國(guó)際機(jī)場(chǎng)股份有限公司，四川 成都 610202）

變頻調(diào)速技術(shù)在中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能中的應(yīng)用

李 俊

（成都雙流國(guó)際機(jī)場(chǎng)股份有限公司，四川 成都 610202）

國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，使人們的生活水平得到了顯著提高。但是，部分地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展仍然以破壞環(huán)境為代價(jià)的現(xiàn)象在我國(guó)依然存在。環(huán)境的惡劣也讓人們對(duì)居住環(huán)境的要求越來(lái)越高。中央空調(diào)系統(tǒng)的出現(xiàn)正好滿足了人們對(duì)環(huán)境的要求，同時(shí)也產(chǎn)生了較高的能源消耗，特別是在炎熱的夏季，高頻率使用空調(diào)直接導(dǎo)致電量耗費(fèi)比其他季節(jié)要高。中央空調(diào)系統(tǒng)在建筑能源耗費(fèi)方面占有較大比重，因此中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問(wèn)題就變的十分嚴(yán)峻。本文主要講述變頻調(diào)速原理以及變頻調(diào)速技術(shù)在中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能中的具體應(yīng)用。

變頻調(diào)速技術(shù)；中央空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能

眼觀當(dāng)下，我國(guó)較為發(fā)達(dá)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)，其建筑物的建設(shè)主要向大﹑高方向發(fā)展。中央空調(diào)雖然能夠提供給人們舒適的環(huán)境，但因?yàn)槠浜碾娏看螅耘c我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)不符。因此，既要能夠保證建筑物內(nèi)部環(huán)境的舒適，又要能夠有效降低能耗就成為了亟需解決的問(wèn)題。在這種嚴(yán)峻形勢(shì)下，變頻調(diào)速技術(shù)在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，很大程度上解決了能源消耗大的問(wèn)題。

1 變頻調(diào)速概述

變頻器作為變頻調(diào)速技術(shù)的核心，其工作原理是將電網(wǎng)輸送的工頻交流電源變成電壓可變﹑頻率可調(diào)的交流電的變流裝置，其作用是用于交流電機(jī)變頻調(diào)速。目前使用的較為廣泛的是“交—直—交”電壓型變頻器，其基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 “交—直—交”電壓型變頻器基本結(jié)構(gòu)

變頻調(diào)速的原理根據(jù)是異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：n=60f（1-s）/p，通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)工作電源的頻率從而達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。其基本的控制方式是在異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速過(guò)程中，保持電機(jī)中的每級(jí)磁通量Φ不變。變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)深入到了人們生活的方方面面，為保證人們的正常舒適生活提供動(dòng)力。

2 變頻調(diào)速技術(shù)在中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能中的具體應(yīng)用

使用變頻器的根本目的就是為了實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)的節(jié)能，在選擇變頻器時(shí)，其輸出功率不能低于其驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功率。在考慮將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于中央空調(diào)系統(tǒng)中時(shí)，最先考慮的是變頻器的安裝條件，良好的安裝條件能夠有效延長(zhǎng)變頻器的使用年限。變頻器的安裝應(yīng)該選擇無(wú)水﹑濕氣小，環(huán)境溫度在-10℃-40℃之間，相對(duì)濕度保持在20%-90%之間的環(huán)境中，周?chē)h(huán)境不能存在易燃易爆具有腐蝕性的氣體或液體，安裝位置應(yīng)易于變頻器的拿取，為了避免出現(xiàn)故障應(yīng)該避免與高次諧波干擾設(shè)備接觸。

2.1 變頻調(diào)速技術(shù)在中央空調(diào)主機(jī)中的應(yīng)用

中央空調(diào)主機(jī)是整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)的核心，其最重要的作用是為整個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)制造冷源及熱源。由于整個(gè)建筑物內(nèi)部的冷量需求或熱負(fù)荷處于不斷變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程中，空調(diào)主機(jī)輸送的制冷量或制熱量就需要與建筑物內(nèi)部總需冷或熱的量達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)匹配的效果。為了達(dá)到這個(gè)效果，這就需要采取一定的技術(shù)手段，而變頻調(diào)速技術(shù)在實(shí)現(xiàn)這個(gè)動(dòng)態(tài)結(jié)果中起到了至關(guān)重要的作用。

2.2 變頻調(diào)速技術(shù)在中央空調(diào)冷凍水﹑冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中的應(yīng)用

（1）利用變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的控制。在具體的控制過(guò)程中，為了達(dá)到節(jié)能效果，需要將整個(gè)的冷凍水循環(huán)速度合理有效的控制起來(lái)，通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)冷凍水泵運(yùn)行轉(zhuǎn)速能夠達(dá)到這個(gè)目的。實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)控制的方式有兩種，一種是以壓力差為主﹑溫度為輔的調(diào)節(jié)控制。這種方式主要是為了能夠提供適宜的環(huán)境溫度又達(dá)到較好的節(jié)能效果。另一種則是以溫度為主﹑壓力差為輔，主要工作形式為通過(guò)溫度作為反饋信號(hào)，進(jìn)行恒溫控制，再根據(jù)壓差大小對(duì)目標(biāo)信號(hào)做出適當(dāng)調(diào)整。此種方式主要是保證樓層較高的環(huán)境溫度較為舒適。

（2）利用變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的控制。一般情況下冷卻水的進(jìn)水溫度代表了冷卻水塔內(nèi)水溫，由于冷卻塔內(nèi)的水溫會(huì)受到環(huán)境溫度的影響。因此不能僅僅只將測(cè)量水溫來(lái)判斷冷凍機(jī)組內(nèi)熱量的多少。而是應(yīng)該將進(jìn)水溫度和回水溫度之間的溫度差作為控制的標(biāo)準(zhǔn)才比較準(zhǔn)確。如果是出現(xiàn)溫差較大的情況，說(shuō)明冷凍機(jī)組內(nèi)產(chǎn)生的熱量較大，應(yīng)該對(duì)冷卻泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行提速，加大了冷卻水的循環(huán)速度從而降低冷卻水溫度，反之則應(yīng)該降低冷卻泵的轉(zhuǎn)速和減小冷卻水的循環(huán)速度達(dá)到節(jié)能效果。通過(guò)變頻器合理調(diào)節(jié)冷卻泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)冷卻水溫精確控制，同時(shí)節(jié)約能源。

2.3 變頻調(diào)速技術(shù)在中央空調(diào)末端送風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

變頻調(diào)速技術(shù)在在中央空調(diào)末端送風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅能夠較好的調(diào)節(jié)送風(fēng)量，節(jié)約能源，還能夠降低中央空調(diào)運(yùn)行的嗓音，大大提高舒適度。在對(duì)末端送風(fēng)系統(tǒng)的控制方式方面，比較古老的方法是將手動(dòng)型控制終端設(shè)置在室內(nèi)，將變頻器中的供電設(shè)置改成由空氣開(kāi)關(guān)控制，需要開(kāi)啟空調(diào)時(shí)只需要在配電控制室操作即可。當(dāng)外界溫度變化較為明顯時(shí)，可以采用內(nèi)置PID軟件的變頻器。利用電位器設(shè)定所需溫度，變頻器通過(guò)收集反饋得到的溫度測(cè)量值，利用PID軟件自動(dòng)改變輸出頻率，調(diào)整末端送風(fēng)量。為考慮經(jīng)濟(jì)成本，如果變頻器中沒(méi)有內(nèi)置的PID軟件，則只需要連接一個(gè)外置的PID調(diào)節(jié)器就可達(dá)到同樣的效果。如今，隨著樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展，末端送風(fēng)系統(tǒng)已經(jīng)可以通過(guò)樓宇控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的監(jiān)控與直接控制，可以更加有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)能。為了達(dá)到更好的節(jié)能效果，應(yīng)選擇節(jié)能型變頻器。在安裝條件方面變頻器不應(yīng)安裝在潮濕環(huán)境中。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，想要真正達(dá)到節(jié)能效果，實(shí)現(xiàn)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，在中央空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行中，應(yīng)該充分考慮到節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用。中央空調(diào)系統(tǒng)工作時(shí)間長(zhǎng)﹑能耗大，不管是從中央空調(diào)的主機(jī)﹑冷凍水循環(huán)系統(tǒng)﹑冷卻水循環(huán)系統(tǒng)還是末端送風(fēng)系統(tǒng)方面，都應(yīng)該考慮節(jié)能效果。將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于中央空調(diào)系統(tǒng)中，不僅提高了環(huán)境的舒適度，還能夠?qū)⒔ㄖ锏哪芎闹笜?biāo)大幅度降低。

[1]魏琪航,宮少全,趙亮．淺談引風(fēng)機(jī)高壓變頻器與液力耦合器調(diào)速的比較[J]．變頻器世界,2014,11（03）：109-110．

TB65

B