变频技术在中央空调制冷系统中的应用分析

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年3月第8期   作者:张卫森
[导读] :随着经济的发展,人们生活水平的提高,
        摘要:随着经济的发展,人们生活水平的提高,对居住环境的要求也在不断提高。伴随着人们对居住环境要求的提高,中央空调得到了广泛应用,但中央空调由于其设计得不合理,导致能量损耗巨大,而变频技术针对中央空调在耗能损失过大的不合理之处应运而生。本文就变频技术在中央空调制冷系统中的应用展开探讨。
        关键词:中央空调;制冷系统;变频技术
        引言
        空调为人们提供了冬暖夏凉的生活环境,不过,由于空调是巨大的能源消耗体,因此需要积极进行节能技术研究,以获得长期稳定的发展。中央空调制冷节能技术中的变频技术可以全面分析空调运行的实际情况,在中央空调制冷的各个环节中进行调节,减少能耗,达到节能减排的目的。
        1变频技术的主要内容
        空调的制冷性能是大家购买空调的主要考虑因素,能有效的缓解炎热的气氛。近年来,我国空调行业市场的不断扩张,加大了市场内部的竞争压力,因此各个生产商应当注重优化中央空调的制冷性。变频技术最先被日本广泛用于空调的生产制造中,取得了良好的效果,应当重点的进行学习。空调属于一种高耗能家电产品,变频技术的推广和应用开辟了高效节能的新道路,避免了空调使用过程中资源过度消耗的情况,完全的贴合了我国的可持续发展的战略主题。中央空调内部结构十分的复杂,它主要是由冷冻机组、外部热交换系统等构成,通过内部的压缩机将制冷剂进行压缩,从而与冷冻水进行高效的制冷,将制冷后的液体移动到风机口,经过蒸发等步骤后,要通过冷凝器释放出热量,从而达到使温度降低的制冷作用。变频技术的运用,可以有效的改善中央空调运行过程中存在的不足,降低设备内的能源消耗的情况。该技术主要是对电机运作时候的转速进行改变,减少设备的负荷量,降低电机的转速,从而降低空调制冷过程中的耗电量,有效的达到节能的目的,更是可以降低单位制冷量的消耗,提高了制冷的效率。变频技术在我国不断的进行更新与完善,主要经过了交流变频、部分直流变频和全直流变频三大阶段。都是作用于压缩机,改变制冷的性能。当前我国空调生产的过程中主要使用全直流变频技术,通过借助直流电机的先天优势,完善中央空调的内部控制系统,更加智能化的对于空调的风力、温度、时间等进行调控,提升了中央空调的整机性能。使用了变频技术的空调具有硬件配置更高的优势,达到了高效节能的效果,同时降低了运行过程中的噪音,应当不断的进行推广与强化。
        2变频技术原理
        变频技术的应用是相对传统空调的定频技术而言的,定频技术所控制的中央空调在整体的运行过程中始终保持着一成不变的工作频率,其原理就在于对固定机组的压缩机机组和水泵元件的运行等进行固定化的控制工作,温度的调节则是通过风门和节流阀的控制工作实现的。而变频技术的工作原理为其通过对室内温度差的测量工作进行制冷机供电频率的控制工作,也就解决了原本定频技术在不同的环境中同样的运行速率的弊端,使得运行的效率大幅度提升。例如,某一段时间内的室内温度上升较快,供电频率增加,也就使得制冷工作的效率大幅度增加,保证室内的舒适。也就可以在与温度相关的频率控制中,进行更好的节能性的工作。
        3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。


        4变频技术在中央空调系统中的应用
        4.1制冷压缩机应用分析
        在设计和数据分析中,制冷压缩机的能耗比一般情况下占中央空调整体电量消耗的四成到六成,但实际情况下制冷压缩机往往只能达到既定额度的一半,也就是说制冷压缩机一直处于低负荷的运转状态,因此在制冷压缩机的设计中既需要考虑到中央空调的使用环境、电流、内外部温差等多种情况,选择更适合特定情况的制冷压缩机设计,同时也要提高运行效率、更精准的根据实际工作情况进行运转速度调整。这里我们以常见的离心式制冷压缩机作为案例,这种制冷压缩机往往通过电子装置控制进气口叶片的方向以及运动轨迹来调整压缩机的进气量,但这种控制方式受制于电机转速,当改变叶片状态时,电机的转速是恒定的,进气量变小则负载电流继续降低,导致损耗更高、效率更低。由此可以提出使用变频器的优点,不仅能在实际使用过程中明显降低运行电流、电压、扇叶转速,还能够在特定环境下进行精确控制。
        4.2变频技术在冷冻水和冷却水系统中的应用
        中央空调内部结构是一个非常复杂的系统,主要部件是由冷冻机组和冷却水塔以及外部热交换的系统等构成,主要使用压缩机装置。使用变频技术,主要是对于制冷系统中的冷却水能起到一个很好的调节的作用。空调在使用的过程中需要进行大量的电力的消耗,其中冷却水系统是造成资源消耗的主要内容,加强变频技术的应用,可以达到节能的效果。在进行冷却水和冷却水系统工作的时候主要应当注意以下几点问题:首先,当系统内部的热负荷数值较低的时候,进行冷却水运转的多台水泵就会一直进行持续性的工作,后台继续运作导致了系统功耗非常地高,应当进行调整。其次,在进行变频技术的运用的过程中,应当注重对于水泵的切换工作,避免一切水泵在后台还处在一种运转状态,造成了能源的不必要消耗。最后,应当注重对于交流电机的使用,在进行水泵运转的过程中,经常会出现一个水泵的效率较低,但是两个水泵能源浪费的现象出现,因此需要变频调速器和PLC控制器的安装和使用,根据型号进行有效的安装,从而调节空调内部的水泵,通过对于变频器的安装实现了对于水泵的智能化控制,有效的进行调速、大小调试和关闭作用等,同时避免了在使用过程中水泵的过度使用的情况出现,对切换器的轮流进行调节,避免电机受到过度的磨损,降低使用过程中功率的消耗,提升空调的使用寿命。
        4.3变频空调器应用分析
        变频空调控制制冷及制热的主要方式便是通过变频器来改变电机的运转状态,将交流电转换成可控制电流的直流电,同时借助编程控制板内部的预设程序和传感器来调节制冷和制热的控制,从而用更节能的方式来为室内提供舒适的温度。同时变频空调器的使用也让空调能够更好的适应室内外环境,让空调即使在外部温度极低的情况下也能正常快速启动制热,速度相比传统空调要提高100%甚至更多;除此之外,变频空调器让人们可以通过遥控器乃至物联网的方式对空调的温度进行设定,当空调达到指定温度时,变频空调器便会通过改变电流来降低电机转速、调整进气扇门,进而实现恒温的效果;最后,变频空调器还能够有效减少电机启停对空调寿命带来的影响,同时也能降低电量的消耗,提高能效比。
        结语
        综上所述,当前社会的发展主题是资源可持续发展,因此当前空调作为人们使用频率较多、范围较广的家用电器,相关制造商必须要提升自己的责任意识,对于内部的制冷系统进行改善,结合当前的变频技术,改善传统中央空调中运作过程中存在的不足,降低能源消耗的水平,有效的达到节能环保的目的,为人们提供更加绿色环保舒适的生活环境。
        参考文献
        [1]曹大鹏.变频技术在中央空调制冷系统中的应用[J].建筑工程技术与设计,2018(14):5034-5034.
        [2]尹滕滕,张国辉.变频技术在中央空调制冷系统中的应用[J].建筑工程技术与设计,2019(8):687.
        [3]王淑婉.变频技术在中央空调制冷系统中的应用[J].建筑工程技术与设计,2018(18):271-271.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: