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摘要：在低碳经济发展战略目标的指导下，中央空调制冷系统也需进行一系列的改造，以契合节能减排的实际要求。通过实践研究发现，变频技术在中央空调制冷系统中的有效应用，能够克服定频技术功耗高、温度控制不足等缺点。可见新型的变频技术由于具有一些适合当前政策及人们生活需要的使用优点，因此具有良好的发展平台。为此，在接下来的文章中，将围绕变频技术在中央空调制冷系统中的应用方面展开分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
关键词：变频技术；中央空调；制冷系统；应用
引言：在中央空调采用的变频技术系统中，制冷系统是根据设定的温度自己来调节温度的可适应度，使得制冷系统中可以保持恒温度控制，这有利于实现变频技术系统的节能高效的优势。因此，变频技术已经在空调制冷系统中被慢慢普及。
一、采用变频技术对中央空调制冷系统实现自控的意义
变频技术有非常多的优点，如节能显著、保护完善、控制性能好、过载能力强、使用维护方便等特点，变频技术已成为空调制冷系统的主要应用技术。空调制冷系统中变频器的工作原理就是用交流电源对设备进行变速处理，由控制电路对主电路进行控制，然后再将整流电路转换成交流电路。根据变频技术不同的工作运行方式可以将变频器分为电压型变频器和电流型变频器。按照电动机的实际转速所对应的电源频率来通过变频器将正在运行的系统进行转换，输出与系统较符合的频率，同时也可以使得电动机有着相对应的输出转矩，进而达到控制电动机转矩的目的。而系统则通过控制电动机的运行时间和运行顺序使得电动机的速度可以得到较大程度的提升，这样不仅仅会提高空调制冷系统中变频器电动机的使用寿命，更可以很大程度地提高系统的工作效率。而变频技术应用于空调制冷系统中，会产生非常大的作用，能够按照客户需求量来使用，可以节约大量的用电量和电费。避免重复地启动和停止，减少对电网和设备电气的损坏，可以极大地降低设备的磨损率，减少因设备维修而带来的不便，同时也可以减少用电高峰，从而避免增加电网的压力。
二、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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆简而言之，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。
三、变频技术在中央空调制冷系统中的应用
（一）通过改变电机转速实现对制冷机组工作状态的控制
在中央空调制冷系统中有效应用变频技术则能够起到节能减排、提高系统工作效率等作用。通常情况下，变频技术在中央空调中的应用主要是作用于其电机转速的控制，因为电机的转速是影响中央空调制冷系统工作状态的主要因素之一。根据电机转速与频率的公式n=60f/p(式中n为电机的转速、f为电源频率、p为电机旋转磁场的极对数)可知，电机转速正比于电源频率。而中央空调冷冻泵与冷却泵的水流量Q=vS(式中v为水流速、S为横截面积)中的v又与电机的转速n的一次方成正比；电动机的转轴功率P正比于电动机的转速n的三次方。外界的温度差△T反比于电动机的转速n的一次方。由此可见，变频技术对中央空调电机转速的控制是异常重要的。通过对定频技术控制下中央空调实际运行情况分析来看，其存在明显的能耗浪费情况，具体表现为中央空调实际运行供回水温差的实际值远小于设计值（一般冷却水设计温差为4℃～6℃，冷冻水设计温差为5℃～7℃，而检测的实际运行温差值为1℃～3℃）。可见，一般状况下中央空调的运行热负荷并没有达到设计标准，如果在定频技术控制状态下，就容易出现高负荷低能效的情况。对此情况，我们则可以将变频模块安于电机系统之中，并通过检查中央空调制冷系统热负荷的整体情况，有效调节电机的供电频率，从而改变其转速，如当制冷系统的热负荷减小时，变频调节模块则自动降低电机的供电频率，以此有效减少电机的功耗，从而起到节能减排的效果[1]。
（二）变频技术对并联的冷冻水系统、冷却水系统的整体调节
在中央空调制冷系统中冷冻水与冷却水循环系统有着至关重要的作用，同时两个系统在运行中的能耗也是不容小觑的。因此使用变频技术对冷冻水及冷却水系统进行有效控制则能够起到良好的节能减排效果，根据中央空调在定频状态下的运行情况来看，则时常存在以下几个问题：其一，在热负荷较低的情况下，冷却水及冷冻水系统的两台或多台水泵仍然持续工作，从而造成系统功耗较高。其二，水泵的切换控制不到位，导致部分水泵长期处于工作状态而造成严重的损耗。其三，由于交流电机转速不可调，过去经常出现运行一台水泵不够，而开两台水泵又多余的现象。为了有效解决上述问题，我们则可以在冷冻水和冷却水系统中分别安装一台变频调速器及PLC控制器和切换器。这样做的目的在于使中央空调的水泵处于可调、可转换的状态。其工作原理在于根据中央空调热负荷实际情况，分别对两个系统的水泵进行状态调节，如当一台电机的工频状态高于实际需求时，则可以通过变频调速器对其进行调速抑或关闭某台电机，在此过程中也可利用PLC控制器和切换器轮流调节不同电机的工作状态，从而保证不同电机的磨损程度达到平衡，以延长电机整体的使用寿命。此外，如果当电机的热负荷状态处于使用一台电机则不足，而使用两台电机则多余的情况时，变频调速器则可以综合实际情况，对电机进行共同调速，并通过PLC控制器对两台电机的工频进行轮流切换，从而实现电机平滑运转。总而言之，使用变频技术及PLC控制技术，对中央空调冷冻水及冷却水系统进行变速控制，则能够有效提升机组的整体性能，并实现最少功耗下达到最佳效果的作用[2]。
结论：
简而言之，在全球变暖的背景下中央空调在工业及民用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。变频技术在中央空调制冷系统中的有效应用，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。由此可见，在中央空调制冷系统中应用变频技术，则不仅能够有效增强空调的整体性能，同时也能满足节能减排的实际需求。为此，文章针对变频技术在中央空调制冷系统中的应用进行分析，具有重要的现实意义[3]。
参考文献：
[1]黄良伟.变频技术在中央空调制冷系统中的应用分析[J].中国高新技术企业，2017，6(29)：53-56．
[2]张立.变频技术在制冷空调系统中的应用及节能分析[J].技术与市场，2016，3(15)：35-47.
论文作者:陈伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/7
标签：中央空调论文; 技术论文; 电机论文; 转速论文; 制冷系统论文; 频率论文; 系统论文; 《防护工程》2018年第29期论文;