变频器用于中央空调节能改造

发布时间：2022-02-18 热度：

      中央空调是现代大厦物业、宾馆等场所不可缺少的设施，它能带给人们四季如春，温馨舒 适的每一天，由于中央空调功率大，耗能大，加上设计上存在“大马拉小车”的现象，支付中央空调所用电费是用户一项巨大的开支。因为季节的变化、昼夜的变化、宾馆酒楼客人入住率的变化、娱乐场所开 放时间的变化等等，从而导致中 央空调系统对室内热源吸收量的变化，再加之工艺设计上电机功率设计有相当的富裕量，因此，变频器用于中央空调节能改造存在明显的节电空间。将变频技术引入中 央空调系统，保持室内恒温，对其进行的节能改造是降本增效的一条捷径。

     中央空调机组系统，主要由冷冻水循环系统、冷 却水循环系统及主机三部分组成：
     该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成。从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道（出水），进入室内进行热交换，带走房间内的热量，回到主机蒸发器（回水）。室内风机用于将空气吹过冷冻水管道，降低空气温度，加速室内热交换。
     该部分由冷 却泵、冷 却水管道、冷 却水塔及冷凝器等组成。冷冻水循环系统进行室内热交换的同时，必将带走室内大量的热 能。该热 能通过主机内的冷媒传递给冷 却水，使冷 却水温度升高。冷 却泵将升温后的冷 却水压入冷 却水塔（出水），使之与大气进行热交换，降低温度后再送回主机冷凝器（回水）。
    主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒（制冷剂）等组成，其工作循环过程如下：

█变频器节能理论

       在中央空调系统设计时，冷冻泵、冷 却泵的电机容量是根据建筑物的设计热负荷选定的，都留有一定设计余量。由于四季气候及昼夜温差变化，中 央空调工作时的热负荷总是不断变化。下图2为一民用建筑物的平均热负荷情况：
该中央空调一年中负荷率在50%以下的时间超过了全部运行时间的50%。通常冷 却水管路的设计温差为5～6℃，而实际应用表明大部分时间里冷 却水管路的温差仅为2～4℃，这说明制冷所需的冷冻水、冷 却水流量通常都低于设计流量，这样就形成了中央空调低温差、低负荷、大工作流量的工况。

中央空调水泵电机的耗电量约占中 央空调系统总耗电量的30-40%，故对其进行节能改造具有很明显的节能效果。

由流体力学理论可知，离心式流体传输设备（如离心式水泵、风机等）的输出流量Q与其转速n成正比；输出压力P（扬程）与其转速n的平方成正比；输出功率N与其转速n的三次方成正比，用数学公式可表示为：

P ＝ K2 × n2

由上述原理可知，降低水泵的转速，水泵的输出功率就可以下降更多。如将电机的供电频率由50Hz降为40Hz，则理论上，低频40Hz与高频50Hz的输出功率之比为(40/50)3=0.512。

█中央空调变频器节能方案分析

● 冷冻水循环系统

● 冷 却水循环系统

● 方案结构示意图

变频器用于中央空调系统节能改造结构示意图，该节能方案的基本思路为：

要求：一台变频运行，且可以通过人工方式进行切换，另外的可通过人工方式直接启动到工频运行。

1、变频器界面为LED显示，监控参数丰富；键盘布局简洁、操作方便；

3、变频器有过流、过载、过压、过热等多种电子保护装置，并具有丰富的故障报 警输出功能，可有 效保护供水系统的正常运作；

4、加装变频器后，电机具有软启动及无极调速功能，可使水泵和电机的机械磨损大为降低，延长管组寿命；

5、变频器内部装有大容量滤波电容，可有效提高用电设备的功率因数；

6、PID闭环调节，室内温度变化平稳，人体感觉舒 适。

将变频技术应用于中 央空调系统，对提升中央空调自动化水平、降低能耗、减少对电网的冲击、延长机械及管网的使用寿命，都具有重要的意义。