王濤

【摘要】建筑中有許多耗能設(shè)備，制冷空調(diào)系統(tǒng)是其中之一。特別是在制冷或制熱的過(guò)程中，會(huì)消耗大量的電能。所以，必須采取相應(yīng)的措施，有效地將變頻技術(shù)應(yīng)用于制冷空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中，并對(duì)制冷控制系統(tǒng)實(shí)行改造以及升級(jí)。文章分析了變頻技術(shù)在制冷空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用和節(jié)能。

【關(guān)鍵詞】變頻技術(shù)；制冷空調(diào)系統(tǒng)；應(yīng)用；節(jié)能

建筑中有許多耗能設(shè)備，制冷空調(diào)系統(tǒng)是其中之一。特別是在制冷或制熱的過(guò)程中，會(huì)消耗大量的電能。因此，必須采取相應(yīng)的措施，有效地將變頻技術(shù)應(yīng)用于制冷空調(diào)系統(tǒng)，并對(duì)制冷控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。

一、變頻技術(shù)的概述

變頻技術(shù)是一種綜合技術(shù)，主要以控制技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)。變頻器是變頻技術(shù)的結(jié)晶。它廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)的發(fā)展。變頻器的主要原理是，電源頻率外電源通過(guò)三相全波整流，并為逆變器和控制電路提供所需的直流電源。然后通過(guò)直流中間電路降低直流電路輸出，得到高質(zhì)量的直流電源。最后在控制電路的控制下將電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換為頻率和電壓，從而達(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，并通過(guò)電路和外部設(shè)備進(jìn)行各種高性能控制。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，技術(shù)水平不斷提高，變頻技術(shù)不斷完善。這樣就能滿足當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需要，將其應(yīng)用于制冷空調(diào)系統(tǒng)，對(duì)提高制冷空調(diào)系統(tǒng)的效率有很大的影響。

二、變頻技術(shù)在制冷空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用及節(jié)能分析

（一）制冷壓縮機(jī)的應(yīng)用

制冷壓縮機(jī)是制冷空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分。在空調(diào)制冷系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，制冷壓縮機(jī)的功耗約占系統(tǒng)總耗電量的40%。在實(shí)際工作中，平均年負(fù)荷約為峰值熱負(fù)荷的60%，僅為壓縮機(jī)容量的50%左右。這將在操作過(guò)程中被制成壓縮機(jī)。部分時(shí)間將在低負(fù)荷下運(yùn)行。制冷壓縮機(jī)應(yīng)用于制冷空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)空調(diào)的實(shí)際情況合理應(yīng)用。例如，在大中型冷庫(kù)和中央空調(diào)系統(tǒng)中，應(yīng)使用螺桿式、活塞式、離心式等壓縮機(jī)，保證壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)功能。工作條件的變化可以有效地調(diào)節(jié)制冷壓縮機(jī)，更好地適應(yīng)工作條件的變化，從而有效地提高制冷空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，更有利于系統(tǒng)的節(jié)能。

例如，在使用離心式壓縮機(jī)的過(guò)程中，該壓縮機(jī)主要采用進(jìn)氣口導(dǎo)向葉片開(kāi)度的變化來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，一般我們會(huì)稱(chēng)之為扇門(mén)調(diào)節(jié)。根據(jù)當(dāng)前制冷和空調(diào)系統(tǒng)的操作能夠看出，扇門(mén)調(diào)節(jié)即使能夠帶來(lái)一定的節(jié)能效果，可是扇門(mén)調(diào)節(jié)將導(dǎo)致電機(jī)的負(fù)載電流下降，致使電機(jī)的電壓與轉(zhuǎn)速保持恒定，此狀況將不能徹底改變電機(jī)低負(fù)荷下效率低的問(wèn)題，不能達(dá)到節(jié)能效果。如果變頻器用于調(diào)速，電機(jī)的損耗和固有損耗會(huì)降低。使電機(jī)的電壓、電流和轉(zhuǎn)速頻率都會(huì)降低。電機(jī)的功耗也會(huì)隨著流量的增加而減小，操作參數(shù)的控制精度也會(huì)提高。

（二）變頻空調(diào)的應(yīng)用

變頻空調(diào)主要采用先進(jìn)的可變電壓和變頻技術(shù)，在其內(nèi)部安裝變頻控制器，提前改變空調(diào)壓縮機(jī)的速度，并通過(guò)室內(nèi)和室外溫度連續(xù)調(diào)節(jié)制冷能力和熱量。在這一過(guò)程中，人體的舒適性應(yīng)作為調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)有效地加以控制。為了保證室內(nèi)溫度的連續(xù)曲線符合設(shè)定的溫度曲線，從而達(dá)到節(jié)能、舒適、降噪的目的，為人們創(chuàng)造一個(gè)健康舒適的生活環(huán)境。變頻空調(diào)在制冷空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。一是在低溫環(huán)境下，它具有較高的制熱能力。這一過(guò)程主要是為了提高壓縮機(jī)的工作頻率，以提高熱效率。一般來(lái)說(shuō)，熱量可以達(dá)到同一種空調(diào)的1.5倍，這與傳統(tǒng)的空調(diào)是不可比擬的。二是有著自動(dòng)啟動(dòng)的性能，例如在忽然停電后再來(lái)電的狀況下，若傳統(tǒng)空調(diào)器的話，就應(yīng)該手動(dòng)啟動(dòng)，方可確保制冷空調(diào)器的穩(wěn)定運(yùn)行；而在變頻技術(shù)運(yùn)用下的空調(diào)系統(tǒng)，將破壞傳統(tǒng)空調(diào)的限制，在來(lái)電的狀況下自動(dòng)啟動(dòng)并進(jìn)入正常的運(yùn)行軌跡，進(jìn)而確保制冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)作的安全性。三是制冷或是制熱的速度很快。空調(diào)系統(tǒng)需要更高的制冷或是制熱速度。在變頻技術(shù)應(yīng)用后，變頻空調(diào)在每一次啟動(dòng)過(guò)程中，均會(huì)先以最大功耗啟動(dòng)。最大風(fēng)量進(jìn)行制冷或是制熱，在快讀達(dá)到設(shè)定的溫度以后，壓縮機(jī)會(huì)縮減轉(zhuǎn)速，且轉(zhuǎn)到低能耗狀態(tài)運(yùn)行。在這種情況下，只需要保持設(shè)定的溫度，確保室內(nèi)溫度的最小波動(dòng)，從而有效地避免壓縮機(jī)的使用壽命，降低壓縮機(jī)的功耗。

（三）循環(huán)水泵的應(yīng)用

循環(huán)水泵是制冷空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)成部分。采用變頻器技術(shù)應(yīng)用熱量平衡關(guān)系式，對(duì)制冷量與水流量實(shí)行自動(dòng)同步調(diào)節(jié)，進(jìn)而達(dá)到全流量范圍內(nèi)實(shí)行有效地調(diào)節(jié)，平均每一年能夠節(jié)電達(dá)到50%左右。另外，從目前的VM系統(tǒng)運(yùn)行分析來(lái)看，控制的變頻技術(shù)仍然存在一些技術(shù)問(wèn)題，這些技術(shù)問(wèn)題需要解決，否則會(huì)影響制冷空調(diào)系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。所以，應(yīng)充分利用變頻技術(shù)，有效提高循環(huán)泵的效率。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)變頻技術(shù)，不但可以提高空調(diào)系統(tǒng)的制冷效果，而且可以恒溫控制空調(diào)室內(nèi)的溫度。在系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，可以實(shí)現(xiàn)快速制冷，提高溫度控制精度，為用戶提供更好的舒適性，達(dá)到最大的節(jié)能效果。因此，變頻技術(shù)在重要的空調(diào)制冷系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

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