浅谈变频控制技术在空调通风系统中的节能应用

发表时间:2021/7/5   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:李宗活
[导读] 摘要:探讨空调通风系统中应用变频控制技术的节能效果。
        广东省中山市 TCL空调器(中山)有限公司  广东中山  528400
        摘要:探讨空调通风系统中应用变频控制技术的节能效果。从变频控制技术概述、空调通风系统结构组成、节能应用以及节能改造方案等几个方面进行了研究探讨。通风系统能够使地铁车厢内的空气流通。变频控制技术实施在空调通风系统中,节能效果显著,但因地铁车站内部空间较大,空调通风系统在使用过程中会产生较大的能量损耗,因此需要对通风系统采取有效的节能控制。
        关键词:变频控制技术;空调通风系统;节能应用
        引言
        作为空调系统的重要组成部分之一,通风系统节能性能的提升对于整个空调系统节能目标的实现都有着极为重要的意义,在对空调通风性能进行优化的过程中,最常使用的技术就是变频控制技术,和其他技术相比,变频控制技术能够实现根据实际情况的需求对风量进行控制,这对于避免风量浪费,继而降低空调运行成本等都是极为重要的。
        一、空调通风系统概述
        空调通风系统是暖通空调系统的重要组成部分,对其进行有效的改造,能够全面提升通风系统的性能。目前,建筑通风系统主要由进排风口、送风管道系统、风机系统、控制体系共同组成。其中,进排风口包括进风口和排风口,进风口的作用在于,将建筑外部的空气引入到室内之中,为室内提供更加新鲜的空气;而排风口则是将室内已经被污染的空气进行排出,二者要达成相互协调和合作的关系,进而提升室内空气的质量,使其能够达到我国现行的相关标准要求,进而提升空气的转换质量与转换效率。
        二、变频系统的组成以及控制技术的应用原理
        变频系统主要对建筑工程空调通风系统的变风量进行调节,通过空调房间的负荷数值的变化情况,来不断地调整送风量,从而让室内的温度保持恒定。当前,人们对自身居住环境的居住质量要求越来越高,对室内温度的控制要求也更高,而将变频控制技术应用到通风系统的调节之中,能够充分利用最大的送风温差来降低送风机的能源消耗,从而达到节能降耗的根本目的。变频控制系统一般是由变频器和控制调节系统组成,变频器是变频控制指令发出的载体,相应的控制技术通过变频器来发送指令,进而达到控制风机运转速度,实现风量调节的效果。此外,变频控制技术还包括空气调节功能和通风排烟功能。一旦室内的含烟量过大,可以采用变频控制系统来提升风机的转速,进而将室内的烟气进行有效的排出,使整个建筑物的室内环境空气质量得到更有效的调控,提升变频控制技术的应用潜力。
        三、空调通风系统中变频控制技术的节能应用
        3.1空调水系统流量调控
        空调通风系统中水系统是整个系统中的关键,水系统中的冷却水泵以及冷冻水泵的容量常常是根据地铁车站最大的负荷而设计的。在空调水系统实际运行的过程中,只处于低负荷的运行状态,就能够产生极大的能量耗损,而在使用中加用变频器能够调控水流量,起到节约能源减少污染排放量的作用。若在冷冻水泵中使用变频器进行调控,能够有效避免空调各个系统相互影响。
        3.2变风量控制
        在系统中应用变频控制技术能够有效的节约能量,归纳起来有三种典型的技术方案,其一是大系统与排热风机均进行变频,其二是仅仅排热风机变频,其三是排热风机与水泵、组合空调器等变频。地铁车站的内部空间较大,风机的功率往往都大于一般建筑物空调系统中的风机功率,又因地铁车站所承担的负荷较大,因此风机运行时间一般长于一般制冷机运行时间。为了更好的实现节能减排的效果,应该将节能重点放在风机系统节能变频上。
        3.3车站通风系统
        地铁车站是公共区域,在空调通风系统的组成上,主要包含了回风机、空调箱以及排风机等,在建立通风系统时,需要考虑到客流量高峰期所需的风量,若采取定风量系统,必须要满足地铁车站中早晚两个时间段所需的风量,这样若在非高峰期,则会严重浪费风量,因此在通风系统中采取变风量系统显得尤为重要。

变风量系统主要应用了变频控制技术,主要优点在于能够让风量减少下不影响到风机的使用效率,这样能够控制风量,达到节约能源的目的。另外,应用变频技术能够准确控制通风系统运行的速度,启动电流过程中可减轻通风系统对总电网的冲击,从而延长变风量系统的使用年限。
        3.4隧道通风系统
        运行列车的轨道顶部和站台以下的排热系统主要的运行使用的时间为车站运行开始直至运行结束,排热系统需要长期运行,通风系统的主要作用是排出列车出站、停站、进站过程中的热量,尽可能的减少列车在运行过程中的热量,降低高热量给车站内部造成的不良影响。变频风机的风量需要根据地铁运行的实际情况进行调节,对风机的排风量进行合理的控制。
        3.5空调运行模式的变频调控
        地铁车站内部的空调通风系统在运行的过程中,需要对水量和风量进行有效的变频控制,空调运行可以在不同季节中采取不同的运行模式,可达到节能减排的效果。地铁车站内的通风系统往往是根据通风系统的最大负荷而设定的,但是在实际情况中,最大负荷情况很少出现,平时正常使用中空调负荷较小。在空调通风系统中合理的应用变频控制技术,能够根据实际工作情况,调节设备,起到节能的效果,降低空调运行成本。
        3.6冷却水系统闭环控制
        目前关于冷却水系统的改造方案比较常见,其节约能源的效果比较明显,在闭环控制方案实施中在保证冷却水流出的前提下,能够通过控制变频器有效调节冷却水的流量。若空调中冷却水的出水温度较高,应该适当加大水的流量,若空调冷却水的出水温度较低,就会相应减少冷却水的流量,在最后能够保证空调机组的正常工作,还能够起到节能的效果。
        四、变频控制技术在空调通风系统中的实际应用
        目前在地铁车站内的空调通风系统中运用变频技术比较普遍,因空调通风系统以及空调设备的整体容量较小,因此不需要进行调频。空调制冷水系统中的螺杆式冷水机组自身已经有25%-100%的变容器运行,冷冻水泵和冷却水泵都不进行变频运行。车站的排热系统在原理上选用的是双速风机,也不考虑变频;隧道通风系统在通常情况下是不会开放的,只有在发生紧急情况下才会发动,例如突遇火灾启动全速运转的排烟系统,节能效果不明显,因此也不考虑变频。因此地铁环控系统中的节能变频调节主要适用于大系统,对空调的回排风机和箱送风机进行变频调节,对新风机进行定风量运行,同控制系统一起自动作用,达到节能运行的目的。选择稳定送风的方式去改变送风量能够调节空调的送风温度和送风量。将变频器运用于调节变频器的转速,当送风量变化时,送风温度同样会随之变化,这时可实现调节阀调节空调箱中的冷水量。目前空调系统的节能技术在改造工程市场上比较普遍,节能改造还能够对改造市场进行推广和运用。根据我国数据统计显示,空调系统中有大多数没有经过其他的节能优化改造,因此有着非常好的节能潜力,发掘空间巨大。对空调系统的节能改造技术进行大力的实施和推广,具有良好的经济效益,提升和推动了能源的利用率。
        五、结束语
        综上所述,传统的空调通风系统运行模式将车站最大负荷作为运行标准,会造成大量的能源浪费,不符合节能环保的要求。而从实际应用效果来看,变频控制技术的利用,确实可以显著提高空调系统的灵活度,也可有效实现节能的目的。并且从现实要求来看,我国经济发展对能源利用率也有了更高的要求。因此,在空调通风系统中应用变频控制技术来灵活控制车站的风量及水量已经势在必行。在实际操作过程中,要通过变风量控制、空调水系统流量调控、空调系统运行模式变频调控等方面,来实现变频技术的高效利用,切实降低空调通风系统的能源消耗,促进我国可持续发展的进步。
        参考文献:
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        [2]空调机组制冷故障原因分析及检修改进措施[J].王伟. 铁道车辆.2015(07)
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