摘要：制冷空调系统在建筑整体能耗上约占 75% 左右，能耗较大，尤其是耗费大量的电能。因此，相关部门必须将重视冷空调系统的节能工作，不断地运用先进的变频技术改造空调系统，提升其运行效率。以往主要采用的是冷库系统，制冷空调效果并不好，要达到理想的节能效果以及提升控制精度，则需在制冷空调系统中普及变频技术，才能大大地提高制冷空调系统的运行效率。本文从变频技术的概念进行阐述，并进一步对变频技术在制冷空调系统中的应用及节能进行分析。
关键词：变频技术；制冷空调系统；应用；节能
在新时代背景下，我国市场经济快速发展，人民生活水平愈发提高，越来越多的住宅和公众场所都需要安装空调，导致空调需求量急剧增加，使用空调以后造成的环境污染和能源消耗问题愈发严重。为了可以有效改善这些问题，愈发多的制造商在制冷空调系统中应用了先进的变频技术，通过在空调制冷系统里运用节能技术，能够有效减少使用空调时造成的能源消耗，同时还可以增加空调的使用年限。
1变频技术概述
变频技术具备综合性特点，其以微电子技术、控制技术、计算机技术、电力电子技术作为基础支撑，变频技术的优点非常多，例如节能效果显著、可控性良好、保护完整、承载能力强、操作养护便捷等等，所以成为了空调制冷系统的核心应用技术。由变频技术又延伸出了变频器，高性能通用变频器的功能越来越多样化，现已被广泛应用于各行业中。变频器的核心工作原理就是使工频的外部电源穿过三相全波整流，把需要用到的直流电源传输给控制电路和逆变电路，进一步缓和直流中间电路对直流电路的输出，最终产生高质量的直流电源，在控制电路的作用下把电路输出的直流电源转变成电压和频率，最终实现调节电机转速的设想，在外部设备和电路的相互协调和配合中完成各项高性能的管控。在大数据时代，科学技术水平不断提高和发达，使得变频技术也不断得到了相应的改善和强化，更好满足了新时代实际发展需求，此外，在制冷空调系统中应用变频技术，还可以在很大程度上提高制冷空调系统的运行效率，改变了传统制冷空调系统的低效率、高能耗的不足之处，制冷空调系统的运行性能被大幅度提高，工作效率也随之提高。其次，变频器技术拥有着传统交流系统不能与之相比的优势，例如变频器控制系统具备节能性、维护保养便利、系统结构简单、具有广阔的调速范围、调速控制操作方便、能够实现高频度启停运转、安全、环保等优点，因此，变频器被积极广泛应。
2变频技术在空调制冷系统中的有效应用
2.1 制冷压缩机的应用研究
制冷压缩机作为中央空调制冷系统中一项最为重要的组成部分，对于中央空调能耗的占比较大，一般来说，一台普通的中央空调中，制冷压缩机耗电量约占整个系统耗电总值的 45%。夏季作为中央空调耗电高峰期，夏季中央空调制冷压缩机需承担超出峰值热负荷一半之多的负荷。由于压缩机的容量问题，致使大部分时间内，制冷压缩机都处于低负载的运行状态。一般一些大型场所中应用的中央空调系统制冷压缩机可选用螺杆式、离心式等类型。制冷压缩机具有调节
功能，能够根据实际需要对其进行调整，通过对制冷压缩机性能的调整，能够使制冷压缩机更好地起到降温制冷的效果，而且有利于减少空调使用的能源消耗。以离心式制冷压缩机为例。离心式制冷压缩机采用进气口导向叶片开度的变化调节进气量，进而对空调制冷量进行调节，这种方式被称之为扇门调节。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据目前中央空调制冷系统的运行情况分析，采用这种调节方式具有一定的节能功效，但是在实际运行过程中，为了能够保证中央空调在运行过程中，系统内电机的运行稳定，往往扇门调节会降低电机的负载电流。这种情况会使电机低负荷下效率低的问题得不到有效的解决，无法实现节能目的。为解决这一现象，在离心式制冷压缩机中应用变频器进行调速，能够使电机的固有损耗、负载损耗得到显著的下降，减小电机电压、转速频率，此时中央空调运行功耗也将随流量降低，能够对系统参数进行精度控制。通过在离心式制冷压缩机中应用变频技术，能够控制电机平均节电量保持在 35% 左右，能够有效地起到节约能耗的作用。
2.2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，在整个空调系统制冷运行的工作之中，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VM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，而且在能源效率上也会出现许多问题，结果运行效率低，甚至还会造成VM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VM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VM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。
2. 3变频空调的应用
变频空调主要是采用先进的变压变频技术，在其内部装设变频控制器，事先改变空调的压缩机转速，以及采用室内外温度连续调节制冷量、制热量的方式，当然在此过程中应将人体的舒适度作为调节的准则，对其进行有效的控制，保证室内温度的连续曲线跟随设定的温度曲线，从而达到节能、舒适、降噪音的目的，为人们营造一个健康、舒适的生活环境。变频空调在制冷空调系统中的应用，主要有以下几方面优点。①在低温的环境下，有着较高的制热能力。此过程主要是通过提高压缩机的工作频率来提高制热量，一般情况下，制热量可以达到同类空调器的 1.5 倍左右，是传统空调器无法比拟的。②具有自动启动的功能，如，在突然停电后再来电的情况下，如果是传统空调器的话，则需要手动进行启动，才能保证制冷空调器的正常运转；而在变频技术应用下的空调系统，将打破传统空调器的限制，在来电的情况下可以自动启动并进入正常的运行轨迹，从而保证制冷空调系统运行的稳定性。③制冷或制热速度快。空调系统对制冷或制热速度的要求较高，在变频技术应用之后，变频空调器在次启动的过程中，都会先以最大额功率启动，最大的风量进行制冷或制热，在迅速达到设定的温度之后，压缩机将会降低转速，并转至低能耗态运转。在这种情况下仅仅需要维持设定的温度，保证室内温度的波动最小，从而有效地避免压缩机频繁开停影响到压缩机的使用寿命，同时也降低了压缩机运行的耗电量。
3 结语
现阶段，由于制冷空调系统对节电、能耗以及运行的性能和控制的精度等都应提出一定的要求，通过使用变频技术，已达到节能、省电、提高控制精度和运行效率，还达到了环保的目的。为此，本文经过对中央空调制冷系统中的制冷压缩机、循环水泵、变频空调等多方面的分析，证明了变频技术能够有效地实现中央空调制冷系统工作效率与节能减排的双重提升，在提升制冷空调系统运行效率的基础上，达到节能减排的最终目的。
参考文献：
[1]许宝立，李瑞夫，朱小波，杨琰.基于变频技术的车载制冷系统设计与应用[J].电气自动化，2019，41（03）：103-105.
[2]郭云.中央空调系统制冷过程与能耗分析[J].山东工业技术，2018（22）：54+44.
[3]王玉，金炜.提高中央空调系统电制冷型冷机能效的探索[J].安徽建筑，2018，24（01）：269-270.
论文作者:黄俊雄
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/20
标签：空调系统论文; 技术论文; 中央空调论文; 节能论文; 水泵论文; 制冷压缩机论文; 变频器论文; 《防护工程》2019年11期论文;