摘要：随着社会的不断进步，我国的微电子、电力电子和一些自动控制的技术在不断的发展，而变频技术也随之不断的进步，并被广泛的应用于各种电力设备中。本文就主要对变频技术的原理和作用进行了阐述，并对变频技术在电力暖通设计中的一些工作特性及应用进行了简要的分析，最后还对变频技术在电力暖通设计中应当注意的一些问题进行了总结，希望能够通过对变频技术的深入了解帮助暖通系统更好的设计与应用。
关键词：变频技术；暖通设计；应用原理；节能；
一、引言
近年来，随着我国社会发展的不断进步，我国的经济发展模式在不断的转变，电力作为人们日常生活必备的一种能源，在设备的设计与应用上受到了人们极大的关注。暖通系统是当前民用和工业领域常见的一种设备，虽然在生活上给了人们极大的便利，但是在使用过程中的能耗问题还是比较严重的。为了优化暖通系统在使用过程中的特性，很多设计者在设计时加入了变频技术，变频技术是一种节能技术，它能够很好的解决暖通设备的能耗问题。但是通过目前的发展来看，变频技术在实际应用中还是存在着一些问题，变频器被滥用或是应用不当，都不利于设备的安全使用，所以在设计过程中设计师必须要正确使用变频技术，将它自身的运用发挥到极致。
二、变频器的基本原理和作用
变频技术是一种频率电源转换成另一种频率电源的技术，其应用原理就是通过改变供电频率来实现电动机运转速度的调节功能，变频技术在这个调节过程中有很大的节能作用。目前，变频技术已经被广泛应用于我国的暖通行业，它主要的应用有以下三点：
（一）变频调速
变频调速是节能的基础，虽然应用变频技术能够很好的解决调速问题，但是限制调速的因素并不仅是变频器，工艺工况的设计与应用都是决定变频的主要因素。变频调速技术在使用中主要有五点优势，一是调速效率快；二是调速范围宽；三是机械特性较硬；四是一旦变频装置出现故障，还是可以退出运行；五是能兼作启动设备。总之，变频技术在当今社会中是一种新型技术，将这种技术运用于实践中可以避免出现传统作业方式所带来的弊端，同时还能起到节能作用，能够帮助企业更好的提高经济效益。
（二）节能
随着我国经济发展模式的转变，节能逐渐成为人们生活中的一种观念，在暖通设计中应用变频技术也是为了让电力系统在使用中体现出更大的经济效益。变频技术的节能作用主要体现为能源的按需分配，其主要的原理就是通过变频调速来控制能源的消耗。
（三）变频启动
变频启动是变频技术除节能外的另一种应用，一般会在大功率电器中使用。传统的直接启动会带来一定的噪音，在启动时还会对机械设备造成损害，降低电力设备使用的安全性，而变频技术可以很好的对这些不良反应进行调节，同时还可以减少对电网的冲击，提高电网的使用效率。
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三、在暖通工程中的应用
（一）中央空调系统
中央空调系统是一种比较普通的暖通空调，在大部分时间里它都是满负荷运行的，能耗问题较为严重。中央空调系统主要的变频节能方式有两种，其一是冷热源制冷主机变频控制，这种方法主要是通过改变冷水机组的转速，进而控制主机的出水，在运行之前对机组的供水温度进行精准的测量，将冷水机组设备的运行调至最佳状态，可以更大程度的达到节能效果，而且根据研究显示，在负荷较低的情况下节能效果是比较好的；其二是水系统，这种方法与冷热源制冷主机变频控制主要的区别就在于控制的依据不同，上一种方法是根据负荷变化来控制的，而水系统是根据输送能耗的变化来控制的，但是两种方法的最终结果都是通过控制电动机的转速来改变出水的。对于电厂采用中央空调系统的设计，原来中央空调系统主要应用于主厂房和集控楼，这两栋楼生产工艺房间较多，冷负荷常年较稳定；随着成本控制越来越高，电厂设计的中央空调系统涉及的面越来越广，除了之前的主厂房与集控楼通常还会包括化水楼、办公楼及宿舍楼等附属建筑，这就导致整个中央空调系统的冷负荷随着季节和早晚时间变化较大，对于电厂中央空调系统采用变频水泵以减少水泵的能耗可以起到较好的节能作用。
（二）通风系统
通风系统作为暖通工程中的一个重要系统，在设计时也会用到变频技术，运用变频技术可以起到很好的节能作用，同时运用变频调速技术还能够减少机械设备的磨损，增加暖通设备的使用寿命，减少环境噪音，改善设备的启动性能，降低成本。在变频技术未出现之前，大型电厂主厂房排风机设于屋面，风机风量大、台数多通常会采取一些别的方式，但是这些方法经常会出现成本高、控制不精确、运行能耗高等问题，而在原来的方法上再结合变频技术可以更好的起到调速作用，同时还能达到能量合理分配、控制精确、能耗不大的效果。随着我国经济水平的不断提高，我国的社会发展在不断进步，目前，变频技术主要用于一些大系统中，因为小系统的容量较小，采用变频技术的意义不大。
（三）节能改造
为了响应国家节能减排的号召，许多高能耗的电力行业开始进行节能改造工程，而变频技术在此过程中起到了至关重要的作用。电厂、锅炉房、工业用地等地方都是耗能高的重点关注对象，在以前这些地方经常会通过调节挡板、阀门开度来控制风量和流量，但是在这个过程中电动机的转动频率并不会随之变化，导致能耗过大。在应用变频技术之后，电动机的转速会随风量、流量等的变化而变动，从而达到节能效果，保证系统的安全性，而且变频技术的应用会降低成本，提高生产效率，在一定程度上增加了电力企业的经济效益。
四、设计中应注意的问题
变频技术在暖通设计中能够起到很好的节能作用，但是在实际应用中还是不免会出现变频器滥用和变频技术应用不当的情况。比如在设备低频率工作时运用变频技术会起到反作用，因为变频调速的范围一般不会低于额定转速，再比如在负荷变化不大的电力工程中应用变频技术产生的节能效果不明显，而在负荷变化大的系统中使用变频技术会体现出很大的节能作用。所以说在应用变频技术时要视具体的工艺工况而定，并不一定在所有情况下使用变频技术都能起到促进作用，只有将变频技术和暖通系统的安全运转结合起来才能使得节能效果达到最佳。
五、总结语
总而言之，在当前的暖通设计中变频技术已然取得了很好的效用，它能够帮助暖通系统达到节能改造的目的，提高系统的可靠性，增加企业的经济效益。但是在实际的工程中还是要根据具体的情况来应用，只有正确使用变频技术，才能使其发挥出最大的效用。
参考文献：
[1]王跃勇 刘虎平；谈暖通设计中的变频技术；山西建筑；2018（09）；
[2]李美晋；变频技术在通风运行中的作用分析；机械管理开发；2018（01）；
论文作者:张静
论文发表刊物:《电力设备》2019年第24期
论文发表时间:2020/5/6