戎峻

摘 要：空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)在整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)中所扮演的角色都是極為重要的，可以說(shuō)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的質(zhì)量將會(huì)直接對(duì)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)作用的發(fā)揮造成影響。因此相關(guān)人員必須加強(qiáng)對(duì)其的重視，積極的采取措施對(duì)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的性能進(jìn)行優(yōu)化，為空調(diào)系統(tǒng)作用的發(fā)揮創(chuàng)造條件。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能性也越來(lái)越高，節(jié)能性已經(jīng)成為了衡量通風(fēng)系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：變頻控制技術(shù)；空調(diào)通通風(fēng)系統(tǒng)；節(jié)能應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.243

1 前言

作為空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分之一，通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能性能的提升對(duì)于整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)都有著極為重要的意義，在對(duì)空調(diào)通風(fēng)性能進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中，最常使用的技術(shù)就是變頻控制技術(shù)，和其他技術(shù)相比，變頻控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)實(shí)際情況的需求對(duì)風(fēng)量進(jìn)行控制，這對(duì)于避免風(fēng)量浪費(fèi)，繼而降低空調(diào)運(yùn)行成本等都是極為重要的。

2 對(duì)變頻控制技術(shù)的相關(guān)分析

變頻技術(shù)是目前在空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中最常使用的節(jié)能技術(shù)之一，變頻技術(shù)的應(yīng)用能夠使得整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的能耗能夠以降低的狀態(tài)所存在，這對(duì)于空調(diào)運(yùn)行成本的降低有著極為重要的意義。在整個(gè)變頻控制作用發(fā)揮的過(guò)程中，起到核心作用的就是變頻器，其工作原理主要為把電網(wǎng)所輸送的工頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷汉皖l率都能夠調(diào)控的交流電，變頻器的使用最重要的目的就是能夠讓交流電機(jī)實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的目的。“交-直-交”電壓變頻器是目前使用最廣泛的變頻器之一，其基本的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

之所以變頻器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)的目的，主要是因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為：n=n=60f（1-s）/p，從這個(gè)公式可以看出，當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作電源頻率呈現(xiàn)改變狀態(tài)時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速也會(huì)出現(xiàn)變化，在整個(gè)調(diào)速過(guò)程中，要盡可能的保證電機(jī)中每級(jí)磁通量Φ恒定，這對(duì)于變頻節(jié)能有效性的保證有著極為終于的意義。變頻調(diào)速技術(shù)在通過(guò)對(duì)電機(jī)輸入頻率進(jìn)行調(diào)整，從而使得電機(jī)的電流實(shí)現(xiàn)從零到額定工作電流的過(guò)渡，這種方式極大程度的降低了電機(jī)直接啟動(dòng)對(duì)于電網(wǎng)的沖擊，這對(duì)于設(shè)備損耗的控制有極為重要的意義。此外變頻器的應(yīng)用會(huì)使得整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)即使達(dá)到最大電流也不會(huì)超過(guò)額定電流，這在一定程度上對(duì)電網(wǎng)和用電設(shè)備起到保護(hù)作用，這也對(duì)于設(shè)備壽命的延長(zhǎng)有著一定的意義。變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到人們生活中的各個(gè)方面，尤其在空調(diào)通風(fēng)節(jié)能上扮演著極為重要的角色，因此相關(guān)人員必須加強(qiáng)對(duì)其的重視。

3 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)組成以及控制原理分析

VAV變風(fēng)量空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)是在大多數(shù)公共場(chǎng)合最常使用的通風(fēng)類(lèi)型之一，其主要是在保證通風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)溫度不變的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)空調(diào)房間內(nèi)實(shí)際負(fù)荷的變化情況來(lái)對(duì)送風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行控制的目的。像我們最常接觸的地鐵車(chē)站的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)所采用的通風(fēng)系統(tǒng)就是注重舒適性的VAV通風(fēng)系統(tǒng)，和其他空調(diào)系統(tǒng)相比，其對(duì)于室內(nèi)溫度的要求更加高，同時(shí)對(duì)于空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)溫度波動(dòng)范圍相對(duì)較小，送風(fēng)溫差往往會(huì)以較大的狀態(tài)所存在，因此在這種狀態(tài)下更加適合變量通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用。下面就以地鐵空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)為例，對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的組成進(jìn)行分析。

3.1 系統(tǒng)組成

地鐵車(chē)站公共區(qū)組成部分是非常多的，像站臺(tái)、站廳等都是其重要組成部分。站內(nèi)公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的主要部件包括新風(fēng)機(jī)、回排風(fēng)機(jī)、空調(diào)機(jī)等，車(chē)站每端所設(shè)置的各個(gè)部件的數(shù)量為新風(fēng)機(jī)一臺(tái)、空調(diào)機(jī)組兩臺(tái)以及回排風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的，在空調(diào)風(fēng)機(jī)以及回排風(fēng)機(jī)要加以變頻控制器的配備，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制可以通過(guò)EMCS系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)將會(huì)使得變風(fēng)量空調(diào)能夠處于被控制的狀態(tài)。

和常規(guī)的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)相比，地鐵站內(nèi)的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)具有空氣調(diào)節(jié)功能以及通風(fēng)防排煙功能，系統(tǒng)組成圖如下所示。

3.2 控制原理分析

在對(duì)車(chē)站公共區(qū)的溫度、濕度進(jìn)行自動(dòng)控制與調(diào)整的過(guò)程種所此采用的控制原理主要為閉環(huán)負(fù)反饋，在整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)在發(fā)揮作用的過(guò)程中，相關(guān)的人員為了能夠即使的對(duì)周?chē)h(huán)境有所了解，其需要在站廳、站臺(tái)等部位安裝一定數(shù)量的溫度探測(cè)器，在對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均處理后，才能夠把其作為車(chē)站公共區(qū)的實(shí)際溫度、濕度值。

當(dāng)回風(fēng)溫度和給定值相同時(shí)，空調(diào)箱內(nèi)的送風(fēng)機(jī)電機(jī)的頻率以及回排風(fēng)機(jī)電機(jī)的頻率均保持恒定狀態(tài)，當(dāng)回風(fēng)溫度比給定值高的時(shí)候，空調(diào)出口的送風(fēng)溫度保持不變，同時(shí)對(duì)送風(fēng)機(jī)電機(jī)的輸入頻率進(jìn)行提升，從而使得車(chē)站公共區(qū)域所輸入的冷風(fēng)量得以提升，同理當(dāng)回風(fēng)溫度的值和給定溫度相比相對(duì)較低時(shí)，則可以對(duì)空調(diào)送風(fēng)機(jī)電機(jī)頻率和回排風(fēng)電機(jī)頻率的降低所實(shí)現(xiàn)。

3.3 計(jì)算公式

風(fēng)量：

從公式可以看出變風(fēng)量系統(tǒng)的基本原理就為在荷載發(fā)生變化時(shí)，T，D變量將會(huì)維持不變，從而使得G能夠得以改變。

4 變頻技術(shù)在空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能應(yīng)用要點(diǎn)分析

4.1 變頻技術(shù)在隧道通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

隧道通風(fēng)系統(tǒng)主要指的時(shí)在站臺(tái)下部、軌道頂部所安裝的排熱通風(fēng)系統(tǒng)，此系統(tǒng)中的UPE/OTE風(fēng)機(jī)一般情況下會(huì)在整個(gè)地鐵運(yùn)營(yíng)期間一直運(yùn)轉(zhuǎn)，因此和其他通風(fēng)系統(tǒng)相比，其風(fēng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)的。此風(fēng)機(jī)的作用主要是為了能夠讓列車(chē)進(jìn)站、停戰(zhàn)、出戰(zhàn)所產(chǎn)生的熱量能夠被排出，從而能夠使得列車(chē)所產(chǎn)生的熱量對(duì)于整個(gè)車(chē)站的影響。受列車(chē)遠(yuǎn)期對(duì)數(shù)、風(fēng)機(jī)排風(fēng)量以及列車(chē)發(fā)熱量等多種因素的影響，為了最大程度的降低空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)在作用過(guò)程中所產(chǎn)生的能耗，PE/OTE風(fēng)機(jī)更加適合用變頻風(fēng)機(jī)來(lái)達(dá)到對(duì)風(fēng)量的調(diào)節(jié)，讓風(fēng)量能夠根據(jù)需求以及載荷的改變而改變，這對(duì)于節(jié)能效果的提升是極為重要的。

4.2 變頻通風(fēng)技術(shù)在車(chē)站通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

車(chē)站公共區(qū)域的通風(fēng)是整個(gè)車(chē)站通風(fēng)洗系統(tǒng)的重點(diǎn)，一般情況下車(chē)站公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的組成部分主要由回排飛機(jī)、組合式空調(diào)箱以及空調(diào)新風(fēng)機(jī)，傳統(tǒng)的定風(fēng)量空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能的實(shí)現(xiàn)主要依靠節(jié)能設(shè)備，這種能效果并不是特別樂(lè)觀。在車(chē)站公共區(qū)域通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中注重變風(fēng)量的應(yīng)用是極為重要的。要想最大程度的實(shí)現(xiàn)風(fēng)量的調(diào)節(jié)，最有效的就是采用變頻風(fēng)機(jī)，和其他調(diào)速方式相比，變頻調(diào)速具有調(diào)節(jié)靈活、調(diào)速無(wú)極等優(yōu)點(diǎn)，其可以在風(fēng)量降低的狀態(tài)下保持風(fēng)機(jī)效率的穩(wěn)定，這對(duì)于風(fēng)量的精確性控制的實(shí)現(xiàn)有著極為重要的意義。

4.3 變頻技術(shù)在送風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

變頻技術(shù)在送風(fēng)系統(tǒng)中所扮演的角色也是極為重要的，其不僅能夠使得風(fēng)量得到較為有效的調(diào)節(jié)，還能夠在一定程度上使得中央空調(diào)運(yùn)行的噪音進(jìn)行降低，這對(duì)于空調(diào)作用的發(fā)揮有著極為重要的作用。在對(duì)送風(fēng)系統(tǒng)的控制方式進(jìn)行選擇的過(guò)程中要充分的對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行考慮。當(dāng)外界溫度變化呈現(xiàn)較為明顯的狀態(tài)時(shí)，可以把內(nèi)置PID軟件的變頻器作為核心部件，通過(guò)對(duì)電位器進(jìn)行利用來(lái)完成對(duì)所需溫度的設(shè)定，變頻器通過(guò)溫度測(cè)定器對(duì)溫度進(jìn)行收集后獲得相對(duì)較為準(zhǔn)確的溫度測(cè)量值，然后PID軟件可以自動(dòng)對(duì)輸出頻率進(jìn)行改變，從而使得末端送風(fēng)量能夠得到調(diào)整。由于內(nèi)置PID成本相對(duì)比較高，因此如果條件不允許的話也可以采用外置PID調(diào)節(jié)器，兩者所起的作用時(shí)一樣的。

4.4 變頻技術(shù)在水系通過(guò)流量調(diào)控中的應(yīng)用

在空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)作用發(fā)揮的過(guò)程中往往也會(huì)需要水系統(tǒng)的支持與協(xié)調(diào)，和風(fēng)系統(tǒng)類(lèi)似，如果采用定量水載荷，那么必然會(huì)存在浪費(fèi)的現(xiàn)象，因此在空調(diào)水系統(tǒng)中加以變頻器的應(yīng)用是極為必要的。變頻器的應(yīng)用可以使得空調(diào)系統(tǒng)之間耦合關(guān)系出現(xiàn)的幾率大大降低，這會(huì)使得空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)更加具有獨(dú)立性。

5 結(jié)束語(yǔ)

變頻技術(shù)在空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能性能提升上發(fā)揮了極為重要的作用，可以說(shuō)變頻技術(shù)水平的高低在一定程度上決定了空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的能耗情況，因此相關(guān)人員必須加強(qiáng)對(duì)其的重視，積極的采取措施對(duì)現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)變頻技術(shù)體系進(jìn)行完善，把整個(gè)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的能量浪費(fèi)水平盡可能的控制在最低水平，這對(duì)于我國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)極為重要。

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