張賀龍

摘 要： 在我國經(jīng)濟實力逐漸壯大，科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新的過程中，我國社會能源耗用量的不斷加大，人們的節(jié)能環(huán)保意識也不斷提升，不論是企業(yè)還是個人，都開始重視中央空調(diào)的節(jié)能問題。中央空調(diào)在正常使用過程中，耗電量占比最大的為中央空調(diào)制冷系統(tǒng)，基于此，本文主要針對中央空調(diào)制冷系統(tǒng)組成部分展開研究分析。

關(guān)鍵詞： 變頻技術(shù);中央空調(diào);制冷系統(tǒng);應(yīng)用

【中圖分類號】TB657.2 ? ? 【文獻標(biāo)識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733（2020）07-0194-01

引言：在我國社會不斷發(fā)展，國民生產(chǎn)總值不斷攀升的背景下，空調(diào)在人們的生活中逐漸普及開來，而中央空調(diào)作為商用及大型民用建筑的首選，其市場前景也愈加明朗，但節(jié)能減排以及可持續(xù)發(fā)展化政策使得空調(diào)制造企業(yè)開始將研發(fā)重心轉(zhuǎn)向節(jié)能技術(shù)，從技術(shù)層面來看，只要制冷系統(tǒng)正在運行，就勢必會釋放出熱量，而想要冷卻內(nèi)部線圈及鐵芯，就需要循環(huán)冷卻裝置來冷卻空調(diào)的制冷系統(tǒng)，進而會消耗更多的電量，所以變頻技術(shù)的目的便是提高空調(diào)制冷系統(tǒng)的效率、降低空調(diào)的功耗。

1 中央空調(diào)系統(tǒng)中的不足及其存在的問題

中央空調(diào)在正常運轉(zhuǎn)過程當(dāng)中會有主機制冷系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)以及冷卻水循環(huán)系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)。因此，中央空調(diào)在實際使用過程當(dāng)中，難免會存在一些設(shè)計上的缺陷。這不僅直接影響中央空調(diào)的使用壽命，還會帶來額外能量的損耗。例如：電機的頻繁啟動、中央空調(diào)負載的不合理設(shè)定、冷卻水系統(tǒng)與冷凍水系統(tǒng)的不合理設(shè)計、調(diào)節(jié)閥與節(jié)流閥等傳統(tǒng)調(diào)節(jié)壓力與流量設(shè)備的不合理使用等。為了進一步控制中央空調(diào)在實際使用過程中的能源損耗，不得不重視這些弊端，并考慮采用更加節(jié)能的新技術(shù)。

2 變頻技術(shù)在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 制冷壓縮機應(yīng)用分析

在設(shè)計和數(shù)據(jù)分析中，制冷壓縮機的能耗比一般情況下占中央空調(diào)整體電量消耗的四成到六成，但實際情況下制冷壓縮機往往只能達到既定額度的一半，也就是說制冷壓縮機一直處于低負荷的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此在制冷壓縮機的設(shè)計中既需要考慮到中央空調(diào)的使用環(huán)境、電流、內(nèi)外部溫差等多種情況，選擇更適合特定情況的制冷壓縮機設(shè)計，同時也要提高運行效率、更精準(zhǔn)的根據(jù)實際工作情況進行運轉(zhuǎn)速度調(diào)整。這里我們以常見的離心式制冷壓縮機作為案例，這種制冷壓縮機往往通過電子裝置控制進氣口葉片的方向以及運動軌跡來調(diào)整壓縮機的進氣量，但這種控制方式受制于電機轉(zhuǎn)速，當(dāng)改變?nèi)~片狀態(tài)時，電機的轉(zhuǎn)速是恒定的，進氣量變小則負載電流繼續(xù)降低，導(dǎo)致?lián)p耗更高、效率更低。由此可以提出使用變頻器的優(yōu)點，不僅能在實際使用過程中明顯降低運行電流、電壓、扇葉轉(zhuǎn)速，還能夠在特定環(huán)境下進行精確控制。

2.2 PID變頻控制設(shè)計

PID控制具有更好的靈活性和準(zhǔn)確性，控制過程中只需要得到適用于研究對象的PID控制參數(shù)即可。PLC將測得的溫差值作為反饋信號，與設(shè)定溫差值進行比較，實現(xiàn)PID正動作控制。以冷凍水控制為例，當(dāng)冷凍水溫差小于設(shè)定溫差4.2℃時，說明房間溫度過低需減少冷凍水與房間的換熱，此時PLC通過PID計算使輸出變頻器的頻率減少，降低水泵的運行轉(zhuǎn)速以適應(yīng)低負荷的房間環(huán)境;反之亦然。在PID控制過程中，同樣設(shè)定水泵運行頻率的上下限為[20Hz，50Hz]，保證系統(tǒng)安全運行。

2.3 變頻技術(shù)在電機轉(zhuǎn)速改變中的應(yīng)用

變頻技術(shù)的推廣，可以有效的改變電機的轉(zhuǎn)速，從而有效的實現(xiàn)高效制冷，并且實現(xiàn)了綠色制冷的重要要求。中央空調(diào)變頻技術(shù)具有智能化的優(yōu)勢，可以有效的調(diào)節(jié)內(nèi)部的電機轉(zhuǎn)速的頻率。當(dāng)中央空調(diào)制冷的過程中，電機是十分重要的組成部分。傳統(tǒng)的中央空調(diào)制冷的過程中，內(nèi)部的水溫差比設(shè)計值小，導(dǎo)致了中央空調(diào)內(nèi)部的熱負荷很難與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)之間相滿足，從而導(dǎo)致了能源的消耗量大，造成了高負荷和低能效的問題，嚴重的磨損了電機，削弱了中央空調(diào)的使用壽命。在電機系統(tǒng)當(dāng)中對變頻模塊進行安裝，可以有效的調(diào)整電機內(nèi)部的制冷系統(tǒng)熱負荷現(xiàn)象，并對電機供電的頻率進行智能化的調(diào)節(jié)，改變電機運轉(zhuǎn)的速度，使其滿足實際的制冷需求。當(dāng)制冷系統(tǒng)的熱負荷數(shù)值處在一個較低的狀態(tài)時，可以有效的將電機的運轉(zhuǎn)速度降低，從而避免電能的消耗，充分的節(jié)約資源。

2.4 變頻技術(shù)對于冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的控制

在中央空調(diào)的整個制冷過程當(dāng)中主要承擔(dān)著集中冷源的運輸職責(zé)，因此，其在整個中央空調(diào)的制冷過程當(dāng)中的耗能也不能小覷。例如室內(nèi)溫差較小，熱負荷反饋也相對較低時，而冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的水泵仍在保持著高強度的運轉(zhuǎn)，這種對冷凍循環(huán)系統(tǒng)水泵上的控制不足，將會使得能耗無形中流失，因此變頻技術(shù)在冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中的控制已經(jīng)迫在眉睫。變頻技術(shù)對冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的控制，主要表現(xiàn)在溫度監(jiān)測模塊首先對出水與回水之間的溫度差進行監(jiān)控，這種溫度差的反饋將直接控制著冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中水泵的轉(zhuǎn)速，而這種轉(zhuǎn)速又影響著循環(huán)水的流速，以及熱量交換的速度。例如當(dāng)溫度監(jiān)測模塊所檢測到的溫度差較大時，則說明室內(nèi)溫度升高，熱負荷提高，那么變頻技術(shù)就會提高冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中水泵的轉(zhuǎn)速，進而加快了冷凍水的循環(huán)速度，實現(xiàn)用較快速度對室內(nèi)溫度進行降低的效果;如果溫度監(jiān)測模塊監(jiān)測到所反饋的溫度差較小，熱負荷降低時，則說明室內(nèi)溫度較低，不需要中央空調(diào)高強度運作，變頻模塊會降低冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中水泵的轉(zhuǎn)速，進而降低了冷凍水的循環(huán)速度，以及溫度交換的速度，這種對水泵的控制不僅實現(xiàn)了對室內(nèi)溫度的有效調(diào)節(jié)。

2.5 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的控制應(yīng)用

中央空調(diào)系統(tǒng)冷卻塔的水溫是不斷變化的，這一點要看環(huán)境溫度，僅靠一側(cè)的水溫顯然不能表征冷凍機的產(chǎn)熱。故而，冷卻泵的調(diào)控必須要根據(jù)進出水口的溫差進行，只有在恒定溫差控制下才是比較理想的。如果溫差值過大，那么冷凍機組就會放出大量的熱量，這時候就應(yīng)該提升冷氣泵的轉(zhuǎn)速，加速冷卻水流動。反之就是減緩速度，進而實現(xiàn)省電。

結(jié)語：綜上所述，我們應(yīng)結(jié)合當(dāng)前的變頻技術(shù)，改善傳統(tǒng)中央空調(diào)中運作過程中存在的不足，降低能源消耗的水平，有效的達到節(jié)能環(huán)保的目的，為人們提供更加綠色環(huán)保舒適的生活環(huán)境。

參考文獻

[1] 尹滕滕，張國輝.變頻技術(shù)在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2019（8）：687.

[2] 王曉松.變頻技術(shù)在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2019（8）：4406.