摘要：變頻技術喜愛中央空調中的應用可以實現建筑節能降耗的目的，有助于我國構建資源節約型社會。本文對首先介紹了中央空調的工作原理，然后說明了變頻技術在中央空調的應用中所存在的問題，最后提出應用的方式。

　　關鍵詞：變頻技術,中央空調,節能降耗,應用

　　1.中央空調系統的構成及工作原理

　　1.1中央空調系統的結構

　　中央空調是由制冷系統、冷卻系統和冷水系統等幾個部分組成的，其作用就是把室外的新鮮空氣經過處理后通過送風管道送往室內，從而使室內的空氣維持人體最為舒適的溫度和濕度。對于商用中央空調，大多都采用全空氣式系統，按照處理空氣的來源可分為：直流式系統、封閉式系統和回風式系統，而回風系統根據混合的次數又可分為一次回風和二次回風系統，二次回風系統因系統過于復雜且機器露點偏低而很少采用，故目前大多數商用中央空調采用全空氣式一次回風系統。

　　1.2中央空調制冷的原理

　　空調器通電后，制冷系統內制冷劑的低壓蒸汽被壓縮機吸入并壓縮為高壓蒸汽后排至冷凝器。同時軸流風扇吸入的室外空氣流經冷凝器，帶走制冷劑放出的熱量，使高壓制冷劑蒸汽凝結為高壓液體。高壓液體經過過濾器、節流機構后噴入蒸發器，并在相應的低壓下蒸發，吸取周圍的熱量。同時貫流風扇使空氣不斷進入蒸發器的肋片間進行熱交換，并將放熱后變冷的空氣送向室內。如此室內空氣不斷循環流動，達到降低溫度的目的。

　　1.3中央空調制熱工作原理

　　熱泵制熱是利用制冷系統的壓縮冷凝器來加熱室內空氣。空調器在制冷工作時，低壓制冷劑液體在蒸發器內蒸發吸熱而高溫高壓制冷劑在冷凝器內放熱冷凝。熱泵制熱是通過電磁換向，將制冷系統的吸排氣管位置對換。原來制冷工作蒸發器的室內盤管變成制熱時的冷凝器，這樣制冷系統在室外吸熱向室內放熱，實現制熱的目的。

 

　　2.中央空調空調控制系統的現狀

　　2.1冷卻水系統的不足

　　冷卻水系統形式主要有兩種：水泵前置式和水泵后置式。確定時要考慮水系統的承壓能力。水系統的承壓能力最大的地方是水泵出口，系統承壓有以下三種情況：系統停止運行時，水泵出口壓力為系統靜水壓力h=Z;系統瞬時啟動，但動壓尚未形成時，水泵出口壓力為系統靜水壓力和水泵全壓之和h=Z+HP;正常運行時，水泵出口壓力為該點靜水壓力與水泵靜壓之和h=Z+HP-v2/2g。再從冷卻水流量來考慮，冷卻水的作用是要及時將冷凝器中的熱量帶走以保證制冷機能正常工作。從節能的角度看，只要能保證制冷機正常工作，冷卻水的流量越小，所做的無用功就越少，節能也就越明顯。根據流量公式Q=SV，過去由于轉速不能調，只能通過調節節流閥來改變管道橫切面積S的方式來調節流量Q，節流閥的存在對水流產生阻力，從而產生節能損耗，并且會引起機械振動和產生噪音。冷卻水是用冷卻水泵將其送到冷卻搭中去的，由冷卻塔風扇對其進行噴淋冷卻，與大氣進交換，將熱量散發到大氣中去，這樣會對中央空調系統周圍的環境造成熱島效應。

　　2.2冷凍水系統的不足

　　冷凍水泵的作用是將經制冷機降溫的冷凍水通過輸送管道送到中央空調的各出風口處的風機盤管組件中，對環境起降溫作用，冷凍水的流量與冷凍水泵的轉速成正比，當冷凍水泵轉速高時，冷凍水的流量大，流速也快。因此，當冷凍水流過風機盤管組件時，還沒有充分的時間將所攜冷量全部釋放完，就又返回到制冷機去了，因此冷凍水泵電機做了很多無用功，這些都是不必要的能耗。若能夠調節冷凍水泵電機的轉速，根據實際熱負荷的大小來調節冷凍水的流量(實際上是調節交換冷量的大小)和流速，以便讓冷凍水在風機盤管組件中有充分的時間釋放與熱負荷大小相當的冷量，冷凍水泵電機的功耗可大大降低。

　　2.3排氣溫度不正常

　　壓縮機排氣溫度可以從排氣管路上的溫度計讀出。它與制冷劑的絕熱指數、壓縮比(冷凝壓力/蒸發壓力)及吸氣溫度有關。吸氣溫度越高，壓縮比越大，排氣溫度就越高，反之亦然。

　　吸氣壓力不變，排氣壓力升高時，排氣溫度上升;如果排氣壓力不變，吸氣壓力下降時，排氣溫度也要升高。這兩種情況都是因為壓縮比增大引起的。冷凝溫度和排氣溫度過高對壓縮機的運行都是不利的，應該防止。排氣溫度過高會使潤滑油變稀甚至炭化結焦，從而使壓縮機潤滑條件惡化。

　　影響排氣溫度升高的實際因素有:中間冷卻效率低，或者中冷器內水垢過多影響換熱，則后面級的吸氣溫度必然偏高，排氣溫度也會升高。氣閥漏氣，活塞環漏氣，不僅影響到排氣溫度升高，而且也會使級間壓力變化，只要壓縮比高于正常值就會使排氣溫度升高。此外，水冷式機器，缺水或水量不足均會使排氣溫度升高。冷凝壓力不正常以及排氣壓力降低。

　　3.變頻技術在中央空調中的節能降耗應用

　　3.1中央空調系統變頻的控制方式

　　在中央空調水系統的變頻調速方案中，可行的控制方式主要有兩種：一是以壓差為主的控制方式，即以制冷主機的出水壓力和回水壓力之間的壓差作為控制依據，使循環于各樓層的冷凍水能夠保持足夠的壓力，進行恒壓差控制。如果壓差值低于規定下限值，電動機的轉速將不再下降。當壓差較小，說明系統負荷不大，減小水泵的轉速，壓差上升;當壓差較大，說明系統負荷較重，增加水泵的轉速，壓差下降。這樣一來，既考慮到了系統負荷的因素，又改善了節能效果;二是以溫差為主的控制方式，這種方式同樣對壓差進行檢測，壓差低于規定下限值，電動機的轉速將不再下降，確保各樓層的管路具有足夠的壓力。但所不同的是非恒壓差控制。以制冷主機的回水溫度和出水溫度之間的溫差信號為反饋信號，使循環于各樓層的冷凍水能夠保持足夠的低溫，進行恒溫差控制。當溫差較小，說明系統負荷不大，減小水泵的轉速，溫差上升;當溫差較大，說明系統負荷較重，增加水泵的轉速，溫差下降。不管使用何種調節方法，其流量調節的范圍不應低于系統的報警閑置。嚴格地說，排除冷凍水在傳輸途中的損失的話，制冷主機的回水溫度和出水溫度之差表明了冷凍水從房間帶走的熱量，相比壓差更能反映系統供冷負荷，應該作為控制依據，因此決定在控制系統中采用溫差為主的控制方式。制冷主機的出水溫度一般較為穩定，一般為設定值，其差值一般為5℃。因此實際上，也可以只根據回水溫度進行控制。

　　3.2中央空調余熱回收利用

　　在建筑物中央空調系統運行的過程中，其節能的實質在于能量的合理分配和能量等級的梯次應用。不管是冬季和夏季都是采用“以電定熱”的方式運行，運行控制中，科學的方法是將建筑物內中央空調系統作為一個整體來控制，當系統的冷、熱、電負荷需求變動時，系統應該能夠給出準確、及時地進行調整、操作，保證能量的合理匹配，維持機組在較高效率下運行，并保持系統運行穩定，主要運行參數偏差較小。

　　根據熱泵的熱源介質來分，熱泵可分為空氣源熱泵和水源熱泵，而水源熱泵又分為水環熱泵和地源熱泵。水環熱泵是充分利用室內余熱的一種熱泵，冬季當室內余熱不足時，可利用鍋爐進行加熱;夏季當室內余熱過多時，可利用冷卻塔進行排熱。

　　3.3加強變頻節能系統的研究

　　節能設備研究的主要投資人是設備商。對于設備制造商來說，節能設備的研發可以在較短時間內帶來一定的經濟效益和制造社會效益。以此為動力，設備商投入大量的人力和財力，這推動了節能設備的發展。但對于用能系統的研究則屬于基礎研究，相對來說難度較大，而且不同的工程具有不同的特點，需要因地制宜制定方案，如果沒有政府相關政策扶持，經濟效益難以在短時間內見效，這制約了用能系統方面的研究。

　　總結

　　對中央空調中節能變頻技術的應用應該創造條件使其進一步擴大化，同時引進現代化的信息技術實現對空調的智能控制。對于開展中央空調智能控制的工作的人員來說可能在信息化技術的應用上存在一定的難度，那么在開發的過程中就應該適當降低這一系統的專業性，從而適合更多的人操作。

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