摘要：随着人们生活水平的提升，对于空调系统的要求逐渐提升，暖通空调领域受到广泛关注。传统的暖通空调通风系统已经不能满足现代化社会发展要求，在对其进行建设期间，需要积极应用现代化变频技术，发挥技术的应用作用，节约各类能源的使用，提高舒适性，达到预期的应用目的。
关键词：变频技术；暖通空调；风系统；应用措施
近年来，变频技术在暖通空调领域的应用较为广泛，可以提升暖通空调的节能性能，优化其发展体系，创新工作形式。基于此，本文针对变频器原理的分析，提出在暖通空调通风系统中的应用建议。
一、变频器原理分析
变频器，又被称为变频调速器，全称是变频变压调速器。在系统实际运行中，将大功率晶体管作为功率元件，可以利用单片机对其进行全面的控制，在对其进行分析的过程中可以发现，变频器主要使用的是正弦脉宽调制方法，可以将电力电子技术与计算机设备等融合在一起，形成现代机电一体化产品。与变极调速方式、串极调速方式、滑差调速方式相比较，变频器的应用具有较为良好的作用，主要因为其可以根据负载要求等，对电机等设备进行调速处理，保证其功率符合相关规定，提升系统的应用效率，且可以发挥一定的节能作用。变频器的应用，可以根据电机不同功率与用途，生产系列化的产品。当前，我国石油与建筑行业等，已经开始广泛应用变频器，可以发挥变频技术的应用作用[1]。
二、变频器在空调通风系统中的应用原理
由于在空调系统中，空气的流动是用风机作为输送设备的，因此，相关技术人员需要将变频技术应用在风机电机中，逐渐提升其运行效率，优化其发展体系，达到预期的设计目的。
（一）变频器应用实际运力分析
相关技术人员需要全面分析交流电动机的同步转速，并列出转速表达式：m=60*f(1-s)/p，其中，m表示异动电动机的转速，f为转动频率，s为转动差率，p为极对数。在实际工作过程中可以发现，m与f之间形成正比，也就是机械转速与频率之间呈现正比装调。在对频率f进行改变的情况下，就可以对电动机的转速m进行控制。在系统实际运行期间，如果频率f在50HZ以下，那么，在对电动机进行转速调节期间，调节的范围逐渐增多。而变频器在实际运行中，就是通过对电动机的电源频率进行调节，提升系统运行效率，节约使用的能源，达到预期的应用目的[2]。
（二）变频技在空调系统中节能性分析
空调系统在运行期间，会将室外的新鲜空气吸进室内，或通过室内空气的循环，对空气进行冷却或是加热处理，受到室内人数与室外温度变化的影响，空调系统会产生不同的成效。例如：在室内人数较少的时候，所需要的新风量会随之减小，因此，需要对其进行全面的控制与调整，减少能源的输出[3]。
在通风系统运行中，需要遵循相关规律，也就是风量与转速呈现正比、风压与转速呈现平方正比，轴功率与转速呈现立方正比。在对通风系统的转速进行调整期间，降低转速，有利于减少系统运转电能的消耗。在系统中应用变频技术，可以满足无级调度的要求。
三、变频技术在空调通风系统中的应用措施
在空调领域中，变频技术可以发挥其控制功能，对通风系统进行变频调节处理，变频器在空调通风系统中的应用措施有如下几种：
（一）在定风量空调系统中，变频器应用已越来越普及
1，定风量空调系统要求系统的风量保持一定的值。空调通风系统中的各种功能部件的使用条件会发生变化，如空气过滤器中集尘量增加后，过滤器的阻力增加；表冷器在湿工况和干工况下也会有不同的风阻等等。当这些变化发生时，要保证空调通风系统的风量值的恒定，通常的空调通风系统就变得非常困难，这时选择变频器调节风机电机就能通过调节风机电机的运行频率，来改变风机的运行全压，达到定风量的要求。从风机的特性曲线图上看，频率的改变使风机特性曲线改变，而不是风机运行在原来的特性曲线上。频率调节的依据是风量或风压，风量的测量可以从风机进出口的风压差来计算；风压可以从整个空气处理设备的总进出口的压差来测得，这个压力就是外围风道系统的沿程阻力，保证此压力的一致就是保证了空调通风系统的风量恒定。
2，从风机的选型上看，用空调通风系统要求的风量及风道系统的全部沿程阻力为参数，在风机特性曲线上确定风机的运行工作点，根据这个风机工作点选择适当的风机。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而，选定的风机在该工作点的运行转速一般不会是在常用电机的额定转速下。例如，风机要求转速为1000rpm，而4极电机的额定转速为1450rpm。这时就要看电机与风机间的传动模式了，如用传统的皮带传动，则传动损失较大，不符合现在节能减排的要求，用电机直接驱动风机的方式是技术进步的趋势，直接驱动可以减少皮带驱动带来的传动损失，也减少了日常的维护维修成本。如采用电机直接驱动风机，则电机与风机有着相同的转速，为了达到风机转速的要求，电机就必须采用变频驱动的方式，将4极电机的1450rpm，降低到1000rpm,即50Hz下的1450rpm,变频为34.5Hz下的1000rpm。变频器不仅可以降低电机的转速，还可以提升电机的频率来满足风机工作转速的要求。当然，这个需要电机厂家的技术提升，只要在电机运行电流不超过额定电流的条件下，现在很多电机厂家都支持电机的升频运行。对于电机来说，低频的危害性更大，因为低频的低转速，使电机的散热风扇转速也同时降低，造成电机的散热不良而发上过热故障，如电机低频使用的频率低而时间长，就需要选用变频专用电机，即散热风扇不与转子同轴，在低频低速下，风扇也能保持一定的转速。通常电机厂家的普通电机在40-60Hz情况下都能正常运行，优质电机厂家的普通电机在30-70Hz下能正常运行，超过这些范围的频率就必须与电机厂家进一步技术沟通，或改用变频专用电机。
（二）在变风量空调系统中，变频器是不可或缺的配置
1，在不同工况下要求有不同风量的系统中，如夏季制冷、冬季供热及过度季节通风都应采用不同的风量，通常是采用多速电机，而且电气线路复杂，电机的各种转速大多不能完全满足各季节风机风量的要求，这时应用变频器来调节风速就可以完全匹配各种工况下不同风量的要求。变频器强大的编程功能可以设定多个运行频率，在各种工况下，由外部信号控制，输出各种运行频率，风机就能运行在各种不同的转速下，得到各种工况要求的额定风量。
2，对于有无极连续调节风量要求的空调系统中，变频器代替风量调节阀和调速开关，使风系统的调节和运行更加平滑顺畅，而且空调通风系统的运行效率更高，相对前2种方式，变频器的节能环保的效果更明显。
（三）在净化空调系统中
净化空调系统一般要求净化环境中要保持一定的正压，以防外部非净化空间的空气渗入净化区域，造成净化区域内的污染。正压的保持除了需要房间的气密性，还需要在空调通风系统中，送风量大于排风量。如果用定速风机，配置合理，运行管理正确，也能在一定时间内保持正压状态。但一旦有开关门窗，通风系统扰动等状况发生，定速风机很难再保持正常的正压状态。应用变频风机控制，就能即时根据净化区域内外的压差，调整风机运行频率，让正压值稳定在一定范围内，确保净化空间内的洁净度。
（四）对于空调通风系统调试来说
在空调通风系统的设计阶段，风道系统的沿程阻力，空调需要的通风量等，都是理论计算所得，在设备选购过程中，不大可能选到完全匹配的部件，而且在系统安装过程中也会发生各种意外情况，使实际的空调通风系统不会完全等同于原设计。这就需要在空调系统的调试中调整各项运行参数，使之符合设计的要求和实际的需求。采用变频驱动的空调风机，可以随时，便捷地调整风机电机的运行频率，使空调通风系统的风量，余压等参数都满足完工后空调通风系统的实际需要。这个调整，只需在变频器中重新设置参数，而不需要整改系统的安装或增减空调通风系统中的设备部件。既节约了调试时间，也降低了调试成本。
在空调系统运行的过程中，不同系统的控制方式不同，变频技术的应用形式也存在差异，相关人员需要制定针对性的控制方案，逐渐提升系统调控工作成效。首先，系统设计者需要按照相关要求，对空调通风系统进行分析，针对所设计的系统特点，确定如何合理运用变频技术。其次，设计者需要根据设备与空调需求的实际情况，优化设计变频器，提升系统运行能效。最后，设计者需要科学分析对系统进行全面分析与控制，保证其可以满足相关要求，逐渐提升设备的逻辑性能，满足现代化变频技术的应用需求，达到预期的管理目的。
结语
在暖通空调通风系统运行中，相关技术人员需要科学应用变频技术，发挥变频调节技术的应用作用，优化系统配置，保证可以节约系统运行能源，逐渐完善相关控制形式，安装先进的变频调节机制，保证可以满足其实际运行需求。
参考文献
[1]全国暖通空调变频调节技术论坛在京盛大举行[J].暖通空调,2015,45(7):106-107.
[2]王艳玲,刘欣.刍议暖通空调系统优化控制与能量管理的现状及发展趋势[J].建材与装饰,2015(33):225-226.
[3]吴海峰.空调系统夏季集中运行调节及自动控制方法研究[D].太原理工大学,2015.
论文作者:潘伟中
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/18
标签：风机论文; 电机论文; 转速论文; 风量论文; 变频器论文; 空调论文; 通风系统论文; 《基层建设》2017年第13期论文;