关键词：变频技术；中央空调；制冷系统
引言：中央空调制冷系统在一年当中最大负荷运行时间通常只有几十天，制冷负荷需求处于变化之中。因为通常条件下冷负荷的波动比较大，所以系统设计环节将最大冷负荷作为依据。这就导致实际冷负荷同最大输出功率之间出现矛盾，导致严重的电能浪费，加大用户电费支出并且提高经营者运营成本。因此大型公共建筑当中应用变频技术来控制中央空调的制冷系统，有利于节约电能从而减少污染。
一、中央空调变频和定频的工作原理分析
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。
二、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。
三、变频技术在中央空调制冷系统中的运用
1、循环水泵的运用
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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、制冷压缩机的运用
中央空调的制冷系统中，制冷压缩机是非常重要的组成部分。制冷压缩机在中央空调整个制冷工作过程中占耗电量的40%左右，而且在实际的运行过程之中，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。
3、风系统的运用
在传统的中央空调中，都是使用固定风量控制系统，导致新风量的调节既不方便，而且空调的能耗又高。一旦中央空调引入新风VAV变频技术以后，能够调节节约30%的空调负荷，节省能耗高达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，而是通过变静雅和变温度的方法实现节能、舒适的目的。如今，随着人们生活质量的不断提升，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，使得空调发展具有更好水准。
4、冷冻水系统的运用
冷冻水进入到空调环境内，即称为“出水”；经过所有房间之后的冷冻水，即称为“回水”，由于回水的温度高于出水的问题，因此产生温差；一般情况下，在制冷机组的冷冻水循环中，分别安装可以检测温度的传感器，同时与变频器、PID调节器形成一个闭环式的控制系统，以冷冻水的温度来调节变频器运行频率，以优化电机转速的最佳值，调节出水量。如果温差较大，则空调环境中的温度比较高，室内的负荷量较高，此时需要加快冷冻泵的转动速度；如果温差较小，则空调环境中的温度偏低，室内的负荷量较小，此时可以减缓冷冻水泵的转动速度，这样冷冻水泵机组的转动速度将随着热负载的实际情况而优化运行，通过不断的调整和控制，实现节能目标。
四、结束语
综上所述，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。
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.2017（09）
[2]中央空调水系统设计中的若干技术问题[J].刘云辉. 制冷.2016（03）
[3]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.2017（03）
论文作者:王潇
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年5卷12期
论文发表时间:2019/11/18
标签：中央空调论文; 技术论文; 制冷系统论文; 变频器论文; 空调论文; 系统论文; 温度论文; 《工程管理前沿》2019年5卷12期论文;