摘要：在我国经济快速发展的背景下，国内房地产行业的逐渐发展和全球气候温度日益上升，中央空调制冷系统在工业及民用现代建筑中有了更广阔的发展空间。面对气候恶化问题，我们需注重节能环保技术的发展，并实现节能减排、可持续发展战略目标。在中央空调制冷系统中引入变频技术，能够通过改变压缩机供电频率，并根据实际情况调节压缩机转速，从而实现控制温、恒温、节能减耗等效果。本文概述了中央空调制冷系统组成部分和各个组成部分的运行状况，中央空调变频和定频工作原理分析以及变频技术在中央空调制冷系统中的应用，希望能对中央空调的节能技术提供一点参考意见。
关键词：变频技术；中央空调；制冷系统；节能减耗
引言
近年来，我国在工业、民用领域的宾馆、酒店、商场、写字楼等大型公共场地基本上全部安装了中央空调。空调在设计的时候，为了满足系统的最大负荷，往往会预留10%--20%的余量。但是绝大多数时候，空调都不会处于满负荷的运行状态，所以系统负荷还存在很大的富余，节能的潜质非常大变频技术是实现节能的重要手段，变频技术引入中央空调系统，不仅能降低噪音，提高空调房间的舒适度，而且有利于提高空调自动化水平，延长机械和管网的使用寿命。它的节能效果非常明显高达30%，能减少企业运行的成本，提高企业的经济效益。
1 中央空调制冷系统的构成
中央空调制冷系统由冷凝器、压缩机、蒸发器、节流器四个部分组成，在该系统中，这四大构件通过铜管按照一定的顺序连接成一个系统，并在系统内添加一定的制冷剂，就能够达到制冷的效果。由于过去常用制冷剂是氟利昂，但是大量氟里昂排入到大气中会导致臭氧层破坏，不利于环境保护，所以现在的中央空调系统几乎都是采用新型的环保型制冷剂R407。
2中央空调系统各个部件运行和工作原理
中央空调的主要冷源供应就是通过制冷主机利用压缩机将制冷剂迅速冷冻成循环水，，制冷主机将冷冻的冷冻水通过冷冻水泵输送到空调房间，接着冷冻水将制冷剂输送到空调系统的空调机组进行热量交换，这样就形成了冷冻水循环系统，这个输送的冷冻水泵就是冷冻水泵。冷却机组的制冷剂经过循环几次之后，压缩机的温度就会升高。如果这个就是盲目将温度降下来的冷却水，冷却水通过冷冻水泵将制冷系统中的热量带走，这个时候水温会不断升高，经过冷却塔将它排放在空气中。随着系统的温度不断增加，冷却会将温度比较高的水先送到冷却塔，带走一定的热量。水通常是通过冷却塔的喷头自上而下流动有，系统温度的升高，水分子的蒸发速度加快，水温开始降低，降温以后的冷却水再次循环将热量传递给制冷主机。
3 中央空调变频和定频工作原理分析
所谓变频技术是相对于传统空调使用的定频技术而衍生的概念。而定频技术实际上就是指在电网电压220V、频率50Hz条件下工作的技术，简单来讲，定频技术的工作频率是固定不变的。由此可见，使用定频技术的中央空调其工作频率也是相对固定的，其工作原理主要是通过改变压缩机机组、水泵等元器件的启停，抑或是通过改变室内送风系统中的风门或水泵系统中的节流阀开度来达到调节温度的目的。显而易见，定频技术的调节方式虽然相对简单，但其缺点也尤为突出，如室内温度波动性较大、制冷机组的寿命较短、制冷系统能耗较高等。相对于定频技术而言，变频技术则是一种根据实际情况调节制冷机组供电频率的技术。简而言之，变频技术可以根据室内温度的变化波动情况，及时调整制冷机组的供电频率，如当某个阶段室内温度波动较大，变频器就会适当调高压缩机的供电频度并使其高速转动，从而增加制冷（热）效果；而当室内温度波动较小时，变频器则会将压缩机的供电频率调低，从而实现维持温度的效果。总而言之，中央空调制冷系统中应用变频技术则能够起到控温、节能等效果。
3 对中央空调采用变频技术调速系统的分析
中央空调系统中的变频技术需要冷却时循环系统和冷却水系统共同完成，外部热交换需要冷却水和冷去水循环系统共同完成，循环水系统的进出水和回水温度之差，反映了需要进行热交换的热量，因此可以根据水循环系统的进出水和回水温度之差达到控制循环水的流动速度，从而达到控制热交换的速度，是比较合理的控制方法。
3.1 冷冻水循环系统的控制
由于冷冻水的出水温度是冷冻机组“冷冻”的结果，常常是比较
稳定的。所以，单是回水温度的高低就足以可以判定空调房中的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，冷冻泵的变频调速系统，可以简单地根据回水温度进行如下控制：如果回水温度高，说明空调房间温度高，应提高冷冻泵的流速，加快冷冻水的循环速度；反之，如果回水温度低，说明空调房间温度低，可降低冷冻泵的流速，减缓冷冻水的循环速度，以节约能源。简言之，对于冷冻水循环系统，控制依据是回水温度，即通过变频调速，实现回水的恒温控制、减少电能的损耗。
3.2 冷却水循环系统的控制
中央空调系统的冷却塔的水温是根据环境的温度不断变化的，其单侧水温是不能够精准地反映冷冻机组工作产生热量的多少。因此，冷却泵控制依据最后就是以进水和回水两者之间的温度差，达到进水和回水间的恒温差控制是比较合理的。如果两者温差大，说明冷冻机组产生的热量大，需要提高冷气泵的转速，加快冷切水的循环速度；反之则降低冷切水的循环速度，以节约能源。
4 变频技术在中央空调制冷系统中的应用
4.1 制冷压缩机的应用
对于制冷空调来说，制冷压缩机是废电的一个关键环节。制冷压缩机在中央空调制冷工作过程中占电量的40%左右，而且运行过程中，每年的平均负荷估计大约是在峰值负荷的60%左右，但是仅占压缩机容量的50%，这样的结果就是压缩机基本上都是在低负荷载的情况下运转。将制冷压缩机应用到中央空调制冷的系统中，要按照空调实际使用情况进行应用，对于中央空调而言主要就可以使用螺杆式、活塞式和离心式这几种类型，并且需要确保这种压缩机结构设计上配有调节功能。这样才能够按照实际的工况对压缩机进行变化调整，能够对工况的不同做出更好的适应，从而将制冷空调系统的运行效率提高，更加有益于系统运行的节能。
4.2 风系统
在传统的中央空调中，都是使用固定风量控制系统使得新风量的调节不仅不方便而且空调的能耗居高不下。一旦中央空调引入新风VAV变频技术以后，可以调节节约30%的空调负荷，节省能耗大约高达50%。这种技术的使用将改变以前的送风静压和温度等来控制，通过变静压和变温度的方法实现节能、舒适等效果。
如今，随着当前人们对生活质量要求的不断提升，智能变频集中式中央空调在市场上逐渐热销，这种空调通过将中央空调与家用空调的优点相结合，从而实现更加节能环保、灵活设计等方面的优点，使得空调发展达到更高的水平。
4.3循环水泵的应用
循环水泵也是中央空调制冷系统的重要组成部分，在整个制冷空调系统运行的工作之中，循环水泵的耗电量估计占整个系统的25%。所以对于中央空调的制冷节能，就需要对循环水泵节能重视。目前的制冷空调系统常用的就是VRV系统，在工作的过程中自动调节主要是依照系统负荷决定。但是在实际的运行过程之中，可以得知循环系统的水泵选型、调控方式的制冷机组和用户之间出现脱节的情形，导致循环水泵控制效果差，而且在能源效率和控制效果等方面出现许多问题，结果运行效率低，甚至还会造成VRV节能系统出现问题，造成整体的节能效果差，不利于整个中央空调制冷系统的稳定发展，所以必须采取有效的措施才能够解决VRV系统的节能问题。例如，引入变频器技术应用热量平和关系式，而且自动同步调节制冷量和水流量，由此达到全流量范围内的有效调节，这样一年下来节电能够达到50%左右。此外，依照当前的VRV系统运行状况而言，使用的变频技术在控制上还是存在一些技术性的问题需要及时解决，不然将会造成整个中央空调制冷系统的运行效率，因此要充分应用变频技术改进循环水泵的运行，真正地将循环水泵的工作效率提高。
5结束语
通过变频技术，不仅能提高中央空调系统的制冷效果，恒温控制空调房间的温度，在保证系统正常运行的情况下，可以实现快速制冷、提高温度控制的精度和为用户提供更好的舒适感，最大限度的实现节能。
参考文献：
[1]变频节能技术在中央空调水系统中的应用研究[J].胡书琴，张九根. 电气应用.2007（09）
[2]空调冷水泵变频调速浅析[J].龙有新. 工程设计与研究.2004（01）
[3]中央空调水系统设计中的若干技术问题[J].刘云辉. 制冷.2001（03）
[4]变频技术在制冷空调系统中的应用及节能分析[J].张立. 技术与市场.2016（03）
[5]变频节能技术在中央空调水系统的应用[J].苏明哲，张存泉. 中国建设信息.供热制冷专刊.2004（06）
[6]变频控制技术在中央空调水系统中的应用[J].潘金文，汪琼珍. 工程建设与设计.2003（01）
论文作者:李清杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/18
标签：中央空调论文; 温度论文; 技术论文; 系统论文; 水泵论文; 回水论文; 节能论文; 《基层建设》2018年第23期论文;