珠海格力电器股份有限公司 广东省 珠海市 519070
摘要：当今时代，在人们生活和工作中，中央空调得到了广泛应用。但由于中央空调制冷系统在运行过程中消耗的能源占比较大，不利于当前我国社会能源的可持续发展。所以，针对中央空调制冷系统的能耗问题，应充分重视，并对其展开具有针对性的研究，采取相应的措施和方法，引进现代化的技术手段，提升中央空调制冷系统工作效率，并重点减少空调制冷过程中所需的能源消耗。一般来说，空调设计之初为了满足中央空调系统的最大负荷，制造商往往会预留10%~20%的余量。也就是说，在中央空调的节能领域研究存在一定的富余，对于中央空调的性能优化仍具有上升空间。变频技术的引进使中央空调的性能更加优良，同时提升了室内环境的舒适度，满足人体对于室内温控的实际需求。而且，该项技术的应用能够有效地降低中央空调运行过程中所需的能耗，使空调智能化、自动化水平大大提高。
关键词：变频技术；中央空调制冷系统；应用
引言
在国家经济突飞猛进的时代背景下，房地产行业异军突起，与此同时，全球气候也正在变暖，中央空调已然开始普及，常见于工商业和民用建筑之中。当前，可持续发展理念是社会达成的一种共识，对电能的节约能力是衡量可持续发展的一大标准，这不仅要技术上的强力支持，还要市场的不断刺激，在实现节能的手段中变频技术无疑是十分重要的。在将变频调速技术引入中央空调之后，不但提升了房间的舒适度，降低了噪音的干扰，还实现了自动化升级，降低了能源损耗，减弱了对电网的伤害，增加了部件的寿命，意义极为重大。
1中央空调的构成及其制冷原理
总体上来说，中央空调由3大系统组成，其分别是主机制冷系统、冷冻水循环系统与冷却水循环系统。主机制冷系统的工作主要是集中制造冷源。其工作流程为制冷剂通过压缩机被压缩成为液态的制冷剂，其在蒸发器中的冷冻水进行制冷，被制冷后的冷冻水被循环制建筑物的各个区域，对建筑物中的各个区域进行降温达到调节温度的作用。过去氟利昂为经常用到的制冷机，但是由于氟利昂会对环境产生一定的负面影响，因此，当前中央空调系统所采用的制冷机通常是环保型的制冷剂，以达到保护环境的效果。
冷冻水循环系统主要是通过冷冻水为载体，将主机制冷系统产生的集中冷源循环到建筑物的各个区域末端，简而言之，冷冻水循环系统就是携带并运输冷源的一个过程。其运输过程大致是冷冻水通过冷冻泵被加压，然后被流送至冷冻水管，冷冻水通过冷冻水管流经风机盘管时，风机盘管后安装的风机将冷风吹向冷冻水管，此时冷冻水管中的冷却水与室内的热量进行交换，冷冻水管中的冷却水经过风机盘管时，温度已经上升，温度上升后的冷冻水通过冷冻水管，再次流回冷冻主机内，再次被制冷然后流经各个区域，形成冷冻水的循环，达到运输冷源的职责。
冷却水循环系统并不直接参与调节室内温度的环节，它是为了保障主机制冷系统的正常运转而从制冷主机中带走多余的热量，属于是整个中央空调系统正常运转的，一道保障系统。其过程可以描述为冷却水通过冷却泵被加压，被送至冷却塔中经过冷却塔的冷却处理，随后通过冷却水管，流经制冷主机当中，并带走主机在制冷过程中，综合产生的热量，冷却水吸收完主机所产生的热量之后，再通过冷却水管回到冷却塔当中，继续被冷却，然后再送至冷冻主机当中完成吸收热量的任务，如此形成循环形成冷却水循环系统，持续保障主机的正常运转。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2变频技术在制冷空调系统中的应用
2.1制冷压缩机的应用
在制冷空调系统中还有一个核心组成内容就是制冷压缩机，制冷空调系统在日常运行的时候，整体消耗电量里有40%都是被制冷压缩机耗费的，在具体的实践工作里，每一年的平均负荷已经能够达到峰值热负荷的60%，但是只占压缩机容量的50%，这就在很大程度上导致压缩机在运作时有多数时间是在低负载情况下运作的。在制冷空调系统里运用制冷压缩机，要结合空调的实际情况做出科学、合理的运用，例如在中央空调系统和大型或中型冷库里，就可以选取活塞式、螺杆式、离心式等种类的压缩机，同时还要确保压缩机结构内的调节功能能够跟随实际运行情况有效调节制冷压缩机，使其可以灵活适应多变的情况，进一步实现提高制冷空调系统的运行效率，保障系统在运行时可以充分发挥节能作用。再举个例子，在选用离心式压缩机工作的时候，其一般是通过进气口导向叶片开度的变化对气量进行调整，然后对制冷量进行控制，这种方式被称作扇门调节。结合当下的制冷空调系统实际运作情况而言，扇门调节是可以实现节能功能的，但是使用扇门调节会导致电机负载电流持续下降，这个时候电机的转速和电压是相对恒定的，在这个情况下，并不能改善和强化电机在低负荷运行下工作效率低的问题，也就不能实现节能作用。假如选取变频器进行调速，还会降低电机的固有损耗、附在损耗和其他相关损耗，如此一来，电机的电流、电压和转速频率都会跟着降低，电机的功耗也会伴随流量一起下降，提高了运行数据的控制精准性。出现以上情况时，变速离心式压缩机的平均节电量要高于30%，在低负荷情况下节电量将要高于70%，由此可见，在日后把制冷压缩机应用到制冷空调系统内是一项非常有推广意义和价值的先进技术。
2.2循环水泵的应用
循环水泵在中央空调整个制冷系统运行工作中的耗电量约占整个系统的四分之一，因此，对循环水泵的节能研究不可忽视。针对当前市场上大部分中央空调制冷系统中最常用的VM系统，该系统在运行过程中主要依靠系统负荷进行自动调节。但该系统在应用过程中普遍存在调控方式与用户之间的脱节情况，进而影响到循环水泵的控制效果，同时也会造成中央空调能源消耗的增加，致使中央空调运行效率低下。这种情况甚至还极有可能引发VM系统故障，为中央空调制冷系统的稳定运行造成极大的隐患。此类问题可引进变频技术得以良好的解决。对于此类情况，可以引进变频器进行技术应用，通过变频器的热量平和关系式达到对水流量以及制冷量的自动同步调控，从而有效地对中央空调运行过程中的全流量范围进行调节，实现节约能耗的目的。
2.3中央空调全变频方案切换
中央空调的全变频方案切换首先应启动冷冻泵中的1#泵，并完成恒温度控制。当系统工作频率升高至50Hz时，启动冷冻泵中的2#泵，同时对1、2#泵进行变频调速，使之达到恒温度控制。当中央空调的工作频率达到80Hz时（设定切换频率），将3#泵启动，并同时对1、2、3#泵进行变频调速，使之达到恒温控制。当1、2、3#泵同时运行时，此时当工作变频下降到设定下限时，将3#泵关闭，其余两台泵保持系统正常运行模式。此时频率继续降低，并达到下限值时将2#泵关闭，系统维持单台泵运行模式。此种方式具有显著的节能功效，但由于此种方式每一台冷冻泵都需要配置变频器，因此在实际应用过程中应综合考虑到设备成本。
结语
综上，变频技术在控制中央空调在制冷过程中所造成的能量损失有关键性的帮助作用，不仅能帮助人们改善居住环境，同时，还能在节能环保方向上有所发展与进步。因此，进一步创新发展变频技术，将使得中央空调的运行效率得到提升，并使得我国的节能减排理念切实落地。
参考文献
[1]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,2016,23(03):48.
[2]张雪静.制冷空调系统中的变频技术与节能方案分析[J].电子测试,2017(19).
[3]罗斌.变频技术在中央空调制冷系统中的应用分析[J].橡塑技术与装备,2016(04):30-31.
论文作者:宋平
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/9
标签：中央空调论文; 技术论文; 冷却水论文; 空调系统论文; 系统论文; 节能论文; 水管论文; 《防护工程》2019年9期论文;