變頻器用于中央空調節能改造

中央空調是現代大廈物業、賓館等場所不可缺少的設施，它能帶給人們四季如春，溫馨舒 適的每一天，由于中央空調功率大，耗能大，加上設計上存在“大馬拉小車”的現象，支付中央空調所用電費是用戶一項巨大的開支。因為季節的變化、晝夜的變化、賓館酒樓客人入住率的變化、娛樂場所開 放時間的變化等等，從而導致中 央空調系統對室內熱源吸收量的變化，再加之工藝設計上電機功率設計有相當的富裕量，因此，變頻器用于中央空調節能改造存在明顯的節電空間。將變頻技術引入中 央空調系統，保持室內恒溫，對其進行的節能改造是降本增效的一條捷徑。

中央空調機組系統，主要由冷凍水循環系統、冷 卻水循環系統及主機三部分組成：

     該部分由冷凍泵、室內風機及冷凍水管道等組成。從主機蒸發器流出的低溫冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道（出水），進入室內進行熱交換，帶走房間內的熱量，回到主機蒸發器（回水）。室內風機用于將空氣吹過冷凍水管道，降低空氣溫度，加速室內熱交換。

     該部分由冷 卻泵、冷 卻水管道、冷 卻水塔及冷凝器等組成。冷凍水循環系統進行室內熱交換的同時，必將帶走室內大量的熱 能。該熱 能通過主機內的冷媒傳遞給冷 卻水，使冷 卻水溫度升高。冷 卻泵將升溫后的冷 卻水壓入冷 卻水塔（出水），使之與大氣進行熱交換，降低溫度后再送回主機冷凝器（回水）。

    主機部分由壓縮機、蒸發器、冷凝器及冷媒（制冷劑）等組成，其工作循環過程如下：

█變頻器節能理論

       在中央空調系統設計時，冷凍泵、冷 卻泵的電機容量是根據建筑物的設計熱負荷選定的，都留有一定設計余量。由于四季氣候及晝夜溫差變化，中 央空調工作時的熱負荷總是不斷變化。下圖2為一民用建筑物的平均熱負荷情況：

該中央空調一年中負荷率在50%以下的時間超過了全部運行時間的50%。通常冷 卻水管路的設計溫差為5～6℃，而實際應用表明大部分時間里冷 卻水管路的溫差僅為2～4℃，這說明制冷所需的冷凍水、冷 卻水流量通常都低于設計流量，這樣就形成了中央空調低溫差、低負荷、大工作流量的工況。

中央空調水泵電機的耗電量約占中 央空調系統總耗電量的30-40%，故對其進行節能改造具有很明顯的節能效果。

由流體力學理論可知，離心式流體傳輸設備（如離心式水泵、風機等）的輸出流量Q與其轉速n成正比；輸出壓力P（揚程）與其轉速n的平方成正比；輸出功率N與其轉速n的三次方成正比，用數學公式可表示為：

P ＝ K2 × n2

由上述原理可知，降低水泵的轉速，水泵的輸出功率就可以下降更多。如將電機的供電頻率由50Hz降為40Hz，則理論上，低頻40Hz與高頻50Hz的輸出功率之比為(40/50)3=0.512。

█中央空調變頻器節能方案分析

● 冷凍水循環系統

● 冷 卻水循環系統

● 方案結構示意圖

變頻器用于中央空調系統節能改造結構示意圖，該節能方案的基本思路為：

要求：一臺變頻運行，且可以通過人工方式進行切換，另外的可通過人工方式直接啟動到工頻運行。

1、變頻器界面為LED顯示，監控參數豐富；鍵盤布局簡潔、操作方便；

3、變頻器有過流、過載、過壓、過熱等多種電子保護裝置，并具有豐富的故障報 警輸出功能，可有 效保護供水系統的正常運作；

4、加裝變頻器后，電機具有軟啟動及無極調速功能，可使水泵和電機的機械磨損大為降低，延長管組壽命；

5、變頻器內部裝有大容量濾波電容，可有效提高用電設備的功率因數；

6、PID閉環調節，室內溫度變化平穩，人體感覺舒 適。

將變頻技術應用于中 央空調系統，對提升中央空調自動化水平、降低能耗、減少對電網的沖擊、延長機械及管網的使用壽命，都具有重要的意義。