【摘要】目前，在我國市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展進步中，無論是居住區(qū)還是商業(yè)區(qū)都會涉及到制冷系統(tǒng)的安裝及使用，而且據(jù)調(diào)查在建筑整體的耗能比例中，制冷空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)接近80%，也就是說制冷空調(diào)系統(tǒng)不僅能耗較大，而且還會消耗大量的電能。對此，相關(guān)部門要更加關(guān)注制冷空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果，積極引進相應的變頻技術(shù)對空調(diào)進行改造和升級，以促進其運行的效率。在傳統(tǒng)的制冷空調(diào)系統(tǒng)中，用到最多的則是冷庫系統(tǒng)，但是這種系統(tǒng)的效果并不是很理想，要想確?？照{(diào)系統(tǒng)能夠達到高效節(jié)能的目的，并且能夠使其運行中的精度得到有效的控制，那么變頻技術(shù)的應用就顯得極為關(guān)鍵，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)能源的節(jié)約，而且還能促進系統(tǒng)運行效率的上升。文章主要圍繞變頻技術(shù)在制冷空調(diào)系統(tǒng)中的應用進行了詳細的分析和闡述。

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

引言

目前在各類常見的制冷空調(diào)系統(tǒng)中，由于設(shè)備的功率以及參數(shù)上的差異，其在運行過程中的能源消耗水平也存在巨大的差異，例如，我們生活中最熟悉的中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中，其中能源消耗最大的就是冷機組部分，盤管風機等一些末端設(shè)備的耗能相對較小，而水泵的耗能則快要突破1/5。所以，在科技的不斷發(fā)展中，為了能夠促進節(jié)能目標的實現(xiàn)，應將變頻技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來，制定完善且合理的應用方案，進而使制冷空調(diào)的節(jié)能效果更加顯著。而且，通過采用一些保溫效果比較好的材料，能夠有效促進系統(tǒng)隔熱性的提升，最關(guān)鍵的還應按時清洗相應的設(shè)備，以此保證系統(tǒng)能夠獲得更好的傳熱效果，減少能源消耗量，這對于制冷空調(diào)行業(yè)的發(fā)展來說也是極為關(guān)鍵的，更能促進行業(yè)效益的提升。

1、變頻空調(diào)的工作模式

在制冷空調(diào)中，重點應用了變頻手段的空調(diào)就是我們常見的變頻空調(diào)，在變頻運行的狀態(tài)下，能夠有效實現(xiàn)對電源頻率的控制，這樣就能是壓縮機運轉(zhuǎn)的速度控制的合理的范圍內(nèi)。與以往的定頻空調(diào)進行比較，變頻空調(diào)無論是在能源的控制上還是運行的效率上都呈現(xiàn)出了比較突出的效果。當定頻空調(diào)處在工作狀態(tài)下，壓縮機的轉(zhuǎn)速以及制冷劑的往復循環(huán)則會一直保持在一種相對恒定的狀態(tài)下，如果想要室內(nèi)的溫度達到一個理想的效果，通常都是通過空調(diào)設(shè)備的開啟并對設(shè)定溫度進行調(diào)節(jié)所達到的。要明確的是，定頻空調(diào)系統(tǒng)中的“開”和“啟”并不是同一個系統(tǒng)，因此室內(nèi)的實際溫度與所設(shè)定的溫度之間是存在一定的波動的。然而變頻技術(shù)的應用就不會出現(xiàn)這種問題，這主要是因為變頻技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對室內(nèi)溫度與設(shè)定溫度的控制，使其能夠更加協(xié)調(diào)，同時還能及時向壓縮機發(fā)出相應的調(diào)整信號，使其能夠始終處在高速運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，并且能夠有效的完成相應的指令任務，對空調(diào)的熱負荷進行優(yōu)化。在應用變頻空調(diào)時，其功能的發(fā)揮與變頻器這一組件是密不可分的，同時還能協(xié)助系統(tǒng)對外界環(huán)境的實際情況進行感知，有效實現(xiàn)了空調(diào)壓縮機在運行過程中的高頻切換效率，使其能夠保證室內(nèi)的溫度和濕度始終保持在一種恒定的范圍之內(nèi)，免去了溫度調(diào)節(jié)的過程，實現(xiàn)了能源的節(jié)約，同時，具備了高效、快速等多方面的優(yōu)點。當變頻空調(diào)處在運行狀態(tài)下時，得益于溫濕度傳感器的應用，可以對外界環(huán)境的具體數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，在運轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)方面具有顯著的靈活性特征，同時還能在一定程度上對電壓的過度依賴，也就是說，即使當電壓處在一種不穩(wěn)定特殊狀態(tài)下，空調(diào)系統(tǒng)也能保持平穩(wěn)運行。

2、變頻技術(shù)在制冷空調(diào)系統(tǒng)中的應用狀況

在社會經(jīng)濟的快速發(fā)展下，人們對精神層面的需求變得更加明顯，對于空調(diào)等很多電子產(chǎn)品的需求也在不斷上升，但是在這些電氣設(shè)備的實際運行過程中，必然會給生態(tài)環(huán)境帶來一定的壓力，導致能源的消耗量增加。對此，針對于空調(diào)系統(tǒng)，開始有越來越多的生產(chǎn)廠商關(guān)注到了對制冷空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計，而變頻技術(shù)的引入和應用給制冷空調(diào)的節(jié)能效果提供了強有力的助力，在空調(diào)制冷系統(tǒng)中，有效地運用節(jié)能技術(shù)，能夠有效實現(xiàn)對空調(diào)制冷系統(tǒng)能量消耗的降低，節(jié)省了大量的能源同時還能在很大程度上延長空調(diào)的使用年限。近幾年來，節(jié)能降耗的理念在各個領(lǐng)域不斷深入，社會各界也都在嚴格遵循，因此針對常用的空調(diào)系統(tǒng)也開始注重變頻和節(jié)能。由于當前階段，我國各類資源都處在嚴重消耗的階段，在這樣的背景環(huán)境下，國家開始助力于對合理用電以及科學用電技術(shù)的研究，同時針對資源消耗總量大的問題也在不斷研究新的策略予以緩解，同時必須要及時采取有效的措施予以緩解，這不僅能夠促進能源的節(jié)約，同時也助力了經(jīng)濟的發(fā)展。對此，我國的相關(guān)部門也應不斷加強對空調(diào)制冷系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的嚴打力度和資金投入，確保能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)技術(shù)的上的巨大突破，增強其自身的行業(yè)競爭力。從目前的研究成果來看，在制冷空調(diào)系統(tǒng)中，合理地運用變頻技術(shù)，能夠很好地實現(xiàn)這一效果，也正是因此，在未來的發(fā)展中，變頻技術(shù)必然成為帶動行業(yè)進步的主流技術(shù)。中央空調(diào)系統(tǒng)中，只有很短的時間內(nèi)會產(chǎn)生較大的負荷，而且不會維持太久，在這之后負荷量就會在溫度變化的影響下遞增或遞減?？照{(diào)的制冷系統(tǒng)在運行的過程中，往往都是在一個標準的范圍內(nèi)，系統(tǒng)幾率的數(shù)據(jù)也是依據(jù)最大的負荷參數(shù)所得出來的。如果在其運行中沒有做好相應的調(diào)試工作，就必然會使得空調(diào)制冷系統(tǒng)的實際輸出率超過設(shè)定的標準，這樣就極有可能使大量的電能被浪費，進而造成運營企業(yè)成本的加大。

3、變頻技術(shù)在制冷空調(diào)系統(tǒng)中的應用及節(jié)能

3.1循環(huán)泵的應用

在整個空調(diào)制冷系統(tǒng)中，循環(huán)泵是一個不可忽視的組成構(gòu)建，當整個空調(diào)系統(tǒng)穿在一個工作的狀態(tài)下，循環(huán)泵運行所產(chǎn)生的電能消耗通常會占據(jù)整個系統(tǒng)的25%左右。所以，在制冷空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計過程中，要更加注重對節(jié)能技術(shù)的應用，并且要增加對該技術(shù)研發(fā)的力度，加大這方面的資金投入。如今在設(shè)計中，應用最廣泛的就是VM系統(tǒng)，這也是一種比較新型的水泵類型，其運行的主要原理就是，利用系統(tǒng)負荷的大小來實現(xiàn)對其自身工作狀態(tài)的實時調(diào)節(jié)。然而，在應用的過程中，卻產(chǎn)生了這樣的問題，就是循環(huán)系統(tǒng)中對于所選擇的水泵的參數(shù)、調(diào)節(jié)和控制的手段能都與用戶之間產(chǎn)生了嚴重的不協(xié)調(diào)性，基于這樣的因素，循環(huán)手泵在運行中也很難實現(xiàn)效果的發(fā)揮，甚至會給能源結(jié)構(gòu)造成很多難以解決的問題，阻礙運行效率的提升，更嚴重者則會使VM節(jié)能系統(tǒng)產(chǎn)生不同程度的故障，使其節(jié)能作用無法有效發(fā)揮，與之前所設(shè)定的目標之間也相差甚遠，這對整個制冷空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展來說是極為不利的。針對以上種種問題，研究人員必須要積極制定出合理改善措施，并且要在系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計中，引入當前比較先進的變頻技術(shù)，使上述所發(fā)生的問題都能夠得到有效地控制和解決，進而實現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能性。如，在熱量平衡關(guān)系式中，如果設(shè)計人員能夠?qū)⒆冾l技術(shù)有效利用，同時再對制冷量和水流量進行實時的自動調(diào)節(jié)，這樣就會很容易達到全流量范圍內(nèi)對能源消耗進行控制和調(diào)節(jié)的目的，而且長時間運行中，平均每一年都能夠節(jié)約電能超過一半以上。除此之外，在VM系統(tǒng)的實際應用現(xiàn)狀來看，雖然取得了一定的效果，但是在其整體的控制方面還需要進一步的完善，在完善的過程中必然會涉及到很多技術(shù)性的內(nèi)容，需要技術(shù)人員深入分析，及時處理，否則必然會造成整個制冷空調(diào)系統(tǒng)的運行效率與預期效果相差甚遠。所以，目前的首要工作就是在循環(huán)泵運行中，有效運用變頻技術(shù)實現(xiàn)對其狀態(tài)的控制，提升其工作的效率。

3.2變頻空調(diào)器應用分析

在應用變頻空調(diào)時，變頻器的主要功能就是對空調(diào)制冷或制熱的方式進行調(diào)節(jié)，通過自身的功能性特征，實現(xiàn)對電機運行狀態(tài)的控制，使電流之間能夠進行轉(zhuǎn)化，同時在通過相應的內(nèi)設(shè)程序及傳感系統(tǒng)等，對空調(diào)系統(tǒng)的制熱效果和制冷效果進行自主調(diào)節(jié)，這樣的方式不僅能夠更好地實現(xiàn)節(jié)能的目的，而且能夠使室內(nèi)的溫服更加舒適。同時，變頻空調(diào)還有一個比較突出的優(yōu)勢就是能夠快速適應室外溫度，即使是在天氣比較寒冷的情況下，空調(diào)系統(tǒng)也能快速產(chǎn)生熱能，而且比定頻空調(diào)所花費的時間要少很多;除此之外，在在變頻空調(diào)溫度的設(shè)動中更加方便，只需要利用遙控器或者相應的軟件系統(tǒng)就能實現(xiàn)，當溫度達到預設(shè)時，變頻空調(diào)就會通過電流的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的較低，并且自動調(diào)節(jié)進氣扇，進而有效保證室內(nèi)溫度能夠處在一個恒溫的狀態(tài)下;最后，變頻空調(diào)從根本上改善了定頻空調(diào)電機多次開啟縮短空調(diào)使用年限的弊端，而且在其工作狀態(tài)下，電量的消耗也是比較低的。

3.3制冷壓縮機

空調(diào)系統(tǒng)中，制冷壓縮機的耗電是極高的。然而，在實際工作的過程中，若是平均熱負荷大約的峰值熱負荷得60-70%，即只有壓縮機容量的50%-60%，造成壓縮機在大部分時間在低負載下運轉(zhuǎn)。所以，如果是針對大型制冷空調(diào)系統(tǒng)進行節(jié)能措施的制定，完全可以采用活塞式、離心式等類型的壓縮機，而且要結(jié)合整個系統(tǒng)的實際運行情況，適當對其進行調(diào)節(jié)，滿足不同環(huán)境對制冷系統(tǒng)的要求。在這種情況下，如果有效運用變頻技術(shù)，來控制制冷的速度，那么電機運行中的一部分損耗就會大大降低，而且整個系統(tǒng)的電流和電壓速度也會得到有效的控制，同時還會提升運行參數(shù)的準確性。

3.4節(jié)能角度分析

在整個空調(diào)系統(tǒng)運行中，還存在一種狀況就是在其滿負荷的狀態(tài)下，也可能實現(xiàn)長時間運行，因此，通常在進行制冷系統(tǒng)的設(shè)計時，必須要結(jié)合總負荷量中的最大容量值來開展實際工作，使其能夠在工作的狀態(tài)下，實現(xiàn)低耗能、高效率的最終目標。制冷空調(diào)系統(tǒng)中，輕載運行時所占的容量是最高的，如果這種狀態(tài)下能夠提升工作的效率，那么所實現(xiàn)的節(jié)能效果也會更加顯著。

3.5變頻空調(diào)的選擇

變頻空調(diào)的穩(wěn)定性受到多方面要素的影響，包括電路干擾、絕緣性能等。在變頻空調(diào)選擇過程中，既要注重其穩(wěn)定性，又要注重其整機使用壽命。要綜合考慮變頻空調(diào)在相對極端條件下的工況狀態(tài)，注重所采取的相應保護措施是否切實有效，安全防護配置是否具有足夠的耐用性，以及所設(shè)定的能耗等級是否符合節(jié)能需求等。同時，在變頻空調(diào)制造商、性價比等方面，要注重不同變頻空調(diào)品牌的不同優(yōu)勢側(cè)重所在，在充分權(quán)衡制冷面積、制冷效果、預期的更新?lián)Q代年限等要素后綜合確定，得出最優(yōu)選擇。

4、結(jié)束語

綜上所述，在制冷空調(diào)系統(tǒng)的實際運行過程中，對電力資源的節(jié)約、能源的消耗、整體的運行效率以及精度的控制上都必須要遵循一定的原則，只有對各方面的因素進行綜合考量，才能有效實現(xiàn)制冷空調(diào)的節(jié)能效果。通過對一些節(jié)能技術(shù)和節(jié)能系統(tǒng)的分析和應用，進而選擇出最適合的變頻空調(diào)，以此提升制冷空調(diào)系統(tǒng)運行的效率，確保制冷空調(diào)系統(tǒng)運行的制冷效果能夠達到相應的要求和標準，進而有效實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的最終目標。

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作者簡介：陸福田（1984—），男，玉林市第一職業(yè)中等專業(yè)學校機電部教師，研究方向：中等職業(yè)教育、制冷、電子、機電專業(yè)課教學、職業(yè)教育培訓。