摘要:随着人们生活水平的不断提高,中央空调在各类建筑物中的应用越来越广泛,中央空调改善了人们生活 工作环境,给人们创造了舒适的环境,但是中央空调能耗巨大 根据相关数据资料显示,中央空调的耗电量相当于整座建筑物能耗的70%以上 对现阶段的能耗情况进行分析,可以知道高能耗已经成为制约中央空调发展的一个不容忽视的问题 近些年来国家一直在提倡节能减排,而电能的节约也是其中一个比较重要的问题,因此,人们迫切需要采取有效的措施解决中央空调的高能耗问题 而现阶段最为有效的手段也就是在中央空调的使用过程中加入变频调速技术
关键词:中央空调;变频控制设计;节能
引言:中央空调的变频控制是降低空调能耗的关键点,所以相关技术人员在进行中央空调的节能研究的时候要从这个点出发,保证研究方向的准确性 这有才能在后续研究中取得更大的突破
1中央空调的工作原理
中央空调系统的类型主要有冷热水机 风管机等,根据其类型可进行工作原理的区分 风管机主要是利用室内机的制冷剂蒸发的原理来进行制冷 制冷时,室外的制冷机组将气体制冷剂进行吸收,然后压缩,输送到各机组,然后通过回风口吸入冷空气,再通过散流器将其输送到室内 冷热水机组的工作原理主要是通过热媒水和冷媒水来进行制热和制冷 制热时,对热媒水升温,制冷时,对冷媒水降温
2中央空调的变频控制设计和节能分析
2.1主机制冷系统
主机制冷系统是整个空调系统最核心 最主要的部分,也是整个中央空调系统中耗能最多的部分 根据相关的数据显示,主机制冷循环系统的能耗可以占整个空调系统中能耗量的60%以上 因此,想要全面的降低中央空调的能耗,要从降低主机制冷循环系统能耗的角度出发 基于此,在设计主机制冷系统变频控制时:第一,控制压缩机,使之变频 众所周知,制冷系统的核心部分是压缩机,压缩机的功能不仅仅在于减震 降温 防噪,还可以对负载变化进行有效的检测,降低起动电流,保证软制动和软启动,调整输出 因此,在进行中央空调主机制冷系统设计的时候,需要将重点放在压缩机变频控制上,严格按照要求落实设计,充分考虑实际情况,保证设计的精确度 系统的分析机组运行情况,降低能耗,为主机系统的运行提供保障 现阶段人们已经利用实验充分证明压缩机变频控制设计,在低负荷的情况下,节能效果可以达到70%以上,而在高负荷运行下,全年节能可达30%上,节能效果显著 第二,选择最佳的压缩机连接方式 首先,在开机时将全部压缩机投入运行,使冷冻水出口温度降到8℃以下;其次,在系统运行一个多小时之后,关闭部分压缩机,使剩余运行的压缩机仍然保持原来的制冷量,变频运行 最后,在相同的时间内控制好冷冻水的出口温度,保证温度在10℃左右,这样做不仅能够保持正常的制冷,还能起到节能的效果
2.2供气系统变频设计
中央空调系统供气系统的变频控制设计是通过相关的供气设备完成的 主要供气设备包括盘管风机,变风量风机,回风机和新风机等 以下主要讨论供气系统的频率控制设计进行阐述,
送风系统需要使用变频器来改变风机的转速,以保证风机的稳定运行 变频控制的使用可以避免冷水从天花板泄漏 它还可以促进系统控制并提高系统的节能效果 因此,供气系统的变频控制设计是中央空调系统实现节能的根本途径
(2)变频风机的变频控制主要由超温PID实现 这是因为整个中央空调的温度控制区域对舒适性的要求相对较高 因此,在实际设计中,有必要根据用户的具体需求进行适当调整 (3)如果是大型中央空调系统 通过多变量风量频率控制方法来处理假期重负荷 多级变风量控制通过微控制变成可以有效地估算风量 如果系统对风量的需求量不大,可以通过改变风扇的转速来控制风量 这样,可以有效减少风扇能耗
2.3水循环系统
水循环系统的变频控制设计也是变频设计中一个非常关键的环节 水循环系统利用变频调速技术,改变水循环系统冷却水和冷冻水的流量,并充分利用水泵电机维持整个水循环系统的良好运行 值得一提的是此过程中一定要控制好水泵电机的转速,并以此来保证能量的有效利用 在落实水循环系统的变频设计时,一定要充分考虑实际情况 首先,冷冻水循环系统 在冷冻水进出机组处中设置温度传感器,控制出水量和温差 在实际应用的过程中可以和PID调节器 变频器配合使用,构建良好的闭环控制系统 用变频器控制在合理的范围内,保证电机转速和冷冻水的温差稳定 调节冷冻水出水量,保证冷冻水有足够的释放时间,保证在此时间内降低水泵电机的功耗 在一般情况下,如果温差小,也就是说室温较低,室内负荷小,那么可以充分的利用变频控制降低冷冻水泵的转速,下调变频;同样的,如果温差大,情况与上述相反 基于以上讨论可知,在热负载不断变化的过程中,冷冻水泵机组的转速也并非一成不变,在此条件下,如果系统中的每一台电机达到其额定功率,却没有达到相关要求,就可以通过系统启动另一台电机配合工作,施行变频行,确保中央空调系统的良性运行 其次,冷却水系统 在水循环系统中,冷却水系统的变频控制方式与冷冻水循环系统并无差别,两者都是在结合相关机组的基础上通过冷却水的回水温度构建闭环系统,进而落实变频调节 在冷却水系统中,温差小意味着机组产热小,此时需要降低冷却泵,下调频率,控制冷却水的循环速度,继而降低能耗
3节能分析
想要落实整个中央空调的节能,需要按照实际的需求对之进行科学的设计 值得一提的是在配置冷冻机组过程中,也要以最大负荷为参考依据进行配置,设计10%到20%的余量 分析电机电源的频率,并对之进行合理的调节,改变电机的转速,对泵转速 泵流量和轴功率进行有效的控制,继而落实中央空调变频控制设计的节能
4变频调速技术在中央空调中的应用
回收后的冷冻水的温度高于刚从冷冻主机中输出的冷冻水,这样就会在冷冻主机内部产生-一个温差,按照相关标注,这个温差最多不能超过6度,所以必须将空调冷冻水的温差控制:在这个范围以内,这个时候就可以在制冷机组的冷冻水循环管中,安装一个可以检测温度的仪器,然后在将这个一起和变频器串联起来,形成一个控制系统,这样就能通过冷冻水的温度来调节变频器运行频率
5结语
总而言之,在中央空调设计中,变频控制技术的应用在很大程度上降低了中央空调的能耗,发挥了非常明显的节能作用,这也使变频控制技术成为中央空调设计中的一种主要节能手段,在我国大力提倡节能减排的背景下,变频控制技术的出现,为中央空调的设计提供了一种简单而又实用的控制方法
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