变频技术在中央空调制冷系统中的应用分析肖海

变频技术在中央空调制冷系统中的应用分析肖海

海南万程建设工程有限公司海南省三亚市572000

摘要:现阶段市场上的一些空调制冷的系统,存在很多运用方面的问题,然而随着变频技术的应用已经可以达到节能和环保以及运行效率提升的目的。在大众生活质量提高的同时,我国开始关注节能减排的问题,所以,非常有必要加强变频技术的应用,用这样的方式对中央空调的制冷技术进行完善。

关键词:变频技术;中央空调制冷系统;应用

引言

变频技术在中央空调制冷系统中的应用符合我国节能减排政策要求,能够极大地提升空调制冷效率,同时在实际应用过程中使空调更加智能化,提升了用户的体验,并实现对室内温度的恒温控制。变频技术能够降低中央空调制冷系统运行的能源消耗,实现空调的节能减排目的。现阶段,随着我国节能减排政策的深入推进,变频技术在中央空调制冷系统中的应用也会越来越广泛,应用变频技术有利于实现中央空调的节能减排,而且还能够提升中央空调的运行效率。

1中央空调系统概述

1.1中央空调系统基本构成

中央空调系统主要利用铜管将系统中的制冷压缩机、冷凝设备、蒸发设备以及节流器按一定的顺序进行连接,使这四大构件成为一个整体。中央空调的制冷系统主要依靠系统中加入的制冷剂,实现制冷效果。一些老旧的空调中应用氟里昂作为空调的制冷剂,但由于氟利昂的排放对大气环境将会造成严重的污染。因此,当前市面上多数中央空调的系统中都禁止使用氟利昂,而且应用更为环保的新型制冷剂。其中,最为常用的是R407环保型制冷剂。

1.2中央空调系统部件的运行原理分析

上文提到,中央空调制冷系统实现制冷的主要构件是向系统中加入制冷剂。而制冷剂的工作原理主要利用压缩机使之迅速冷冻,并在空调内部形成循环水,为中央空调制冷主机提供主要的冷源供应。由冷冻水泵进行冷冻水的运输,并将之排送至室内,降低室内温度。排送至室内的冷冻水被输送至末端设备,与空调系统中的空调机组进行热量交换,从而形成冷冻水的循环系统。所以,中央空调制冷系统主要通过冷冻水的输送实现室内制冷效果。这一过程中,冷却水能够将制冷系统中的热量送走,并通过冷却塔,将热量排放到室外。冷却塔的喷头通常是将冷却水由上至下进行流动,在冷却塔风机作用下,系统温度越高,水分子的蒸发速度也会随之加快。此时,水温降低直至冷却,降温后的冷却水再次将热量循环传递至制冷主机,实现冷冻水循环。

2中央空调系统中的不足及其存在的问题

中央空调在正常运转过程当中会有主机制冷系统、冷冻水循环系统以及冷却水循环系统协同作业。因此,中央空调在实际使用过程当中,难免会存在一些设计上的缺陷。这不仅直接影响中央空调的使用寿命,还会带来额外能量的损耗。例如:电机的频繁启动、中央空调负载的不合理设定、冷却水系统与冷冻水系统的不合理设计、调节阀与节流阀等传统调节压力与流量设备的不合理使用等。为了进一步控制中央空调在实际使用过程中的能源损耗,不得不重视这些弊端,并考虑采用更加节能的新技术。

3变频技术在中央空调系统中的应用

3.1变频技术对主机制冷系统的控制

变频技术对主机制冷系统的控制主要表现在对制冷压缩机的控制上。由于制冷压缩机是中央空调制冷系统中的重要元器件。它的损耗量对于整个中央空调的能量消耗也是相当巨大的,比重也相对较高。如果制冷压缩机不能根据热负荷的情况来对自身运行进行调节,那么制冷压缩机将一直处于一种极限设定值下的运转状态,这就是说如果环境温差并没有那么大,热负荷相对较低,但是制冷压缩机也处于一种高强度的运行状态,这种对制冷压缩机自身控制的不足,不仅降低了中央空调整体运行效率,同时,也使得能源在无形当中流失。因此,变频技术对于制冷压缩机的控制在整个节能减排的过程当中起着基础性的作用,这种控制作用主要表现在变频模块对于室内温差以及热负荷的反馈上对制冷压缩机进行控制和调节,进而提高制冷压缩机的运行效率,使其在运行时一直保持着高效的运行效率,避免不必要的能源损耗和高强度的运作强度。制冷压缩机根据实际使用情况的不同,其使用的结构类型也不同。通常情况下,制冷压缩机的制冷结构可以分为活塞式、螺杆式以及离心式等不同的类型。因此,变频技术对于制冷压缩机的控制通常是对其设计结构进行调节,进而对制冷压缩机的工作状态进行控制,提升着整个中央空调的运行效率。例如根据实际需要,制冷压缩机采用离心式结构类型时,变频技术主要是对扇门进行调节,不仅有效控制了进气量以及制冷量,同时,对电机的供电频率进行了控制,从而实现了对能量损耗的控制。

3.2变频技术在电机转速改变中的应用

在这一过程中应用能够对制冷机组的工作状态进行有效地控制。变频技术应用在中央空调的制冷系统当中,有助于系统整体工作效率的提高,并且可以达到节能减排的目的。一般而言,中央空调变频技术是对电机转速进行控制的,电机则是对空调的制冷系统进行影响的主要因素。将定频控制技术应用在中央空调的制冷系统当中,会产生能源耗费,一般都是在运行过程中水温差比设计值小。因此能够得出,中央空调运行的热负荷很难与设计标准之间相满足,当选择定频技术时,就会形成高负荷和低能效的问题。就这一问题来说,就会在电机系统当中对变频模块进行安装,要观察中央空调的制冷系统热负荷现象,并对电机供电的频率进行调节,改变电机运转的速度。比如,制冷系统的热负荷逐渐降低的话,变频调节的模块就会使得电机供电的频率降低,进而使得电机功耗减少,可以帮助获得节能减排的效果。

3.3变频技术对冷却水循环系统的控制

前面提到了冷却水循环系统,主要是保障着主机制冷系统的正常运转,冷却水经过冷却塔,对其进行迅速降温,随后循环到主机制冷系统,带走其工作时所产生多余的热量。如果室内温度较低,中央空调主机制冷系统所产生的热量较少,冷却水的流速以及冷却水循环系统中水泵的转速一直保持高强度运转,会导致额外的能量损耗。

变频技术对冷却水循环系统的控制,主要表现在首先根据安装在中央空调内的温度传感器计算出温度差,变频模块会通过这个温度差对于冷却水循环系统中水泵进行调节,进而控制着冷却水循环的流速以及水泵的转速,例如当得到了这个温度差反馈较小时,则说明室内温度较低,主机制冷系统所产生的热量较低,变频模块便会降低,冷却水循环系统水泵的转速并降低冷却水的循环速度;当温度监测模块计算出温度差较高时,则说明室内温度较高,并且主机产生的多余热量较多,那么变频模块将会加速冷却水循环系统水泵的转速,加快冷却水的循环速度,来实现对中央空调主机系统的降温,保障着中央空调主机制冷系统的正常运转。简而言之,变频模块就是通过温度差来控制冷却水循环系统中水泵的转速不仅可以带走主机制冷系统中产生的多余热量,同时,也有效地对能量损耗进行了控制。

结束语

随着经济的进一步发展,房地产行业发展到了新的阶段,加之全球气候变暖,使用中央空调的范围逐渐增大,主要是工商业以及民用的建筑领域中。现阶段,可持续发展的理念已经成为社会发展的共识,电能节约的能力是对可持续发展进行衡量的主要标准,不但要在技术上进行保障,还要加强市场化刺激,加强变频技术的应用,只有这样才能推动我国的进一步发展。

参考文献:

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[2]杨进华.变频技术在中央空调制冷系统中的应用分析[J].科技资讯,2018,16(17):94+96.

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[4]许国雄.浅谈变频技术在中央空调制冷系统中的应用[J].科技创新导报,2017,14(27):75-76.

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