变频技术在制冷空调系统中的应用及节能分析

李杰 李风旭 田文俊

摘要：目前，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，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，相關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，则需要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。主要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

引言

在制冷的空调系统中，不同的消耗设备，其能源消耗也会有着很大程度上不同，例如：在中央空调制冷系统中，冷水机组能耗是非常大，其次就是盘管风机等末端设备，水泵占整个系统能耗的15-20%。因此，在我国制冷的空调系统不断发展的过程中，利用变频技术、制定良好的节能方案，从而实现制冷的空调系统的节能效果。同时，利用高效的保温材料、这样可以在一定程度上提升隔热的效果，并且对其相关的设备进行定期的清晰，以此医生吱声的传热系数，降低对能源的消耗，这对该行业经济效益提升，也是有着一定助益的。

1变频技术在制冷空调系统中的应用状况

随着我国经济的不断发展，人们生活水平的不断提升，人们对空调的需求量不断加大，而空调所产生的环境污染和对资源造成浪费，因此越来越多的厂家将变频技术应用于制冷空调系统中，将节能技术应用于空调制冷系统中，可以有效帮助空调制冷系统降低能量，节省能源并且对延长空调寿命都有非常重要的意义。我国不断提出要节能减排的口号，社会各界也纷纷响应，空调制冷技术中的变频技术成为人们关注的重点技术问题。由于我国目前的资源还是相对来说比较紧缺，因此合理用电和科学用电已经成为我国社会所要共同关心的话题和首先要解决的问题，缓解能源资源的压力对于我国经济的可持续发展具有非常重要的现实意义。因此我们要加大对空调制冷技术的技术投入，要在技术上达到更大程度地突破，增强其市场竞争力。而发展变频技术就可以极大地改善这些问题，因而变频技术在制冷空调中的应用成为必然。中央空调系统最大负荷处于的时间相对较短，就仅仅只有十几天，之后的负荷量会随着温度的不断变化而变化，空调的制冷系统一般会在自身可以承受的范围内进行运作，系统记录的数据也会以制冷系统的最大负荷来计算的。如果没有对空调制冷系统进行很好地运作和调试将会使得空调制冷系统的输出率大于其最大功率的承受，可能会造成电能的浪费，增加其运营者的运营成本。

2变频技术在制冷空调系统中的应用及节能

2.1循环水泵的应用

循环水泵是制冷空调系统的重要组成部分，在整个制冷空调系统运行的过程中，循环水泵的耗电量大约占整个系统的25%左右。因此，制冷空调系统的节能必须要考虑到循环水泵的节能措施。当前制冷空调系统主要采用VM系统（南方泵业股份有限公司的一种水泵类型），在运行的过程中主要根据系统负荷的大小来进行自动调节。但在实际的运行过程中却发现，循环系统的水泵的选型、调控的方式与制冷机组和用户脱节，在这种情况下，循环水泵的控制效果不佳，同时能源效率上也会产生诸多的问题，造成运行效率低问题，甚至会引发VM节能系统故障，整体的节能效果不好，制约了制冷空调系统的稳定发展。对此，必须采取有效的解决措施，将先进的变频技术合理应用到制冷空调系统中，切实有效地解决VM系统的节能问题。如引入变频器技术应用热量平衡关系式，并对制冷量与水流量实施自动同步调节，从而实现在全流量范围内进行有效的调节，平均每年可以节电达到50%左右。另外，就目前VM系统的运行情况来分析，所采用的变频技术在控制上依旧存在一定的技术性问题，这些技术性问题亟待解决，否则将会影响到制冷空调系统的整体运行效率。因此，应充分运用变频技术改进循环水泵的运行，切实有效地提升循环水泵的工作效率。如以下是应用变频技术后的循环水泵工作原理。

2.2变频空调器应用分析

变频空调控制制冷及制热的主要方式便是通过变频器来改变电机的运转状态，将交流电转换成可控制电流的直流电，同时借助编程控制板内部的预设程序和传感器来调节制冷和制热的控制，从而用更节能的方式来为室内提供舒适的温度。同时变频空调器的使用也让空调能够更好的适应室内外环境，让空调即使在外部温度极低的情况下也能正常快速启动制热，速度相比传统空调要提高100%甚至更多;除此之外，变频空调器让人们可以通过遥控器乃至物联网的方式对空调的温度进行设定，当空调达到指定温度时，变频空调器便会通过改变电流来降低电机转速、调整进气扇门，进而实现恒温的效果;最后，变频空调器还能够有效减少电机启停对空调寿命带来的影响，同时也能降低电量的消耗，提高能效比。

2.3制冷压缩机

制冷压缩机的耗电量约占制冷空调系统的45%左右。然而，在实际工作的过程中，若是平均热负荷大约的峰值热负荷得60-70%，即只有压缩机容量的50%-60%，造成压缩机在大部分时间在低负载下运转。因此，对于大型的制冷空调系统，在制定节能方案的时候，可以利用活塞式、螺旋式、离心式等类型压缩机，并且根据制冷空调系统运行的状态，做出相应的调节，满足不同环境对制冷空调系统的需求。若是利用变频技术对其制冷速度进行相应的调节，电机的负载损耗、固有损耗和其它损耗有所下降，这样电机的电流和电压运转的速度也会有所下降，运行参数的准确性，也会有着很大程度上的提升。

2.4节能角度分析

空调系统的制冷系统不能排除在满负荷的情况下还可以长时间运行的可能性，所以一般设计制冷系统的时候要按照总负荷的最大容量来进行设计。在实际的运行过程中，要提高系统的运行效率，尽可能地降低损耗。在系统轻载运行时候容量所占的比例是最高的，如果可以提高轻载运作时的工作效率，那么对于提高节能的可能性是非常大的。

3结语

在制冷空调系统运行的过程中，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，这样才能保证空调系统的节能。通过对制冷压缩机的应用、循环水泵的应用、变频空调的应用等几方面的分析，以此提升制冷空调系统运行的效率，提升制冷空调系统运行的制冷效果，从而达到节能环保的目的。

参考文献：

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（作者单位：青岛恒华机房设备工程有限公司1                     青岛恒华机房设备工程有限公司沈阳分公司2）