李印科
深圳市深通石化工程设备有限公司 518105
摘要：我国经济飞速发展，人们的生活也变得丰富多彩，空调的使用率也逐渐增高，基本家家户户都用上了制冷空调。然而，随之而来的是用电量的飙升，以及社会能源的巨大消耗。人们对于节能环保的观念也逐渐凸显出来，大到国家小到个人都开始重视制冷空调的节能问题，为了节能环保且保证生活质量，变频技术应运而生。本文阐述了变频技术，并分析了制冷空调现存的问题，并探究了变频技术在制冷空调系统中的应用。
关键词：变频技术；制冷系统；技术应用
引言
空调的使用率越来越高，不管是家居还是写字楼等办公场所都离不开空调，然而在空调制冷时耗电量比较大，对能源的消耗也比较明显，这不利于我国社会能源的可持续发展。因此，我们高度重视空调耗能大的问题，并针对这个问题进行了研究，力求保证空调工作效率的同时降低耗能。空调在制造之初一般会预留10%-20%的负荷余量，也就是说空调性能还有上升空间，且节能领域还是有一定的富余的[1]。基于此，变频技术应运而生，将变频技术应用到制冷空调系统中不仅可以提高空调性能，还降低了空调的能耗，提升了空调的自动化水平，并且提升了用户体验，使得室内温度更适当，让用户更加舒适。
一、变频技术概述
传统的使用在空调中的技术为定频技术，顾名思义，定频技术在空调整体的运行中保持工作频率不变。定频技术的原理是固定控制压缩机机组、水泵元件等，通过风门和节流阀来控制温度，进行温度的调节。而变频技术则解决了传统定频技术的弊端，大大提升了空调在不同的环境温度下的工作效率。变频技术通过测量室内温度差来控制制冷机的供电频率，这就使得空调在不同的环境下可以以不同的工作频率进行工作，不仅提高了效率，还避免了无用能耗。比如，室温上升较快的时候，加大供电频率使得制冷效率增加，来降低室内温度，保证室内环境的[2]。
二、制冷空调现存的问题
(一)电机启停影响空调寿命
目前市场上的大部分空调都面临频繁启停的问题，可能是系统漏洞导致，也可能是硬件漏洞导致。而这种频繁的启停对空调的寿命有不利的影响，空调启动时电流会大幅度的提升，频繁启停使得空调内部电流波动过大，对空调元件造成损伤。尤其是对老化的硬件及电子元件来说，这些损伤是不可逆的。
(二)空调不够节能
传统的空调是通过节流阀等来调节压力及流量，以此来达到空调制冷的目的。但是这种结构不能更好的利用能量，转化率低，能源利用率也低。此外，有些空调，尤其是中央空调的设计运行环境并不符合实际情况，然而这些差异变量又是比较难以控制的，这就导致了空调耗电多但是实际制冷效果不尽人意，对能源的转化不够充分，这不仅耗能多、效率低，还影响空调的寿命。
(三)空调规定符合不符合使用环境
空调在实际的使用中，会面对不同的环境、季节、温度等，但是在设计空调的时候无法考虑到这些差异，因此为了保证空调的制冷效果，只能按照最大环境温度来进行设计与调试。而且往往为了面对这些差异等，设计空调时会留出过载幅度，一般是一半左右。但是在空调的实际使用中，这部分过载幅度是难以得到利用的，而且实际运用中的空调存在耗电多耗能大等问题。
三、变频技术在制冷空调系统中的应用
(一)制冷压缩机的应用提高节能效果
制冷压缩机是影响空调制冷的重要组成部分。在空调的制冷过程中，制冷压缩机所用的电量大概占45%。在实际的运行中，制冷压缩机平均每年的峰值负荷约为65%，占压缩机总量的55%。制冷压缩机有螺杆式、活塞式、离心式等类型，在实际的制冷中应该结合空调的实际使用情况，这样才能发挥最大效用。对于不同的外界环境等，压缩机也应该使用不同的功效，只有这样才能提升空调的工作效率以及运行效率，制冷效果也可以得到保证。比如，压缩机采用离心式的时候，进气量是通过气口导向叶片进行调节的，进气量的调节影响到制冷效果的调节，因此这也被称为扇门调节[3]。根据现在空调制冷系统的运行情况及工作状态进行分析，不难发现扇门调节在节能方面的作用是十分显著的，但是也存在一些问题，如使得电机的负载电流降低。电机在低负荷的状态下效率低下，也不能达到节能的效果。而变频器可以有效地解决这个问题，采用变频器可以调节速度，这样不仅可以降低电机损耗，还会降低转速频率、电流等，电机的功耗也会随着电流的下降而降低。
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由上图可以看出，夏季每当空调房间的温度每升高1℃，空调系统中的水泵和冷水机组的总共每月电力消耗的量值就会减少10,000kWh 左右。根据数据分析等，发现离心式压缩机的节能效果非常显著，可以提升30%，而在空调低负荷运行的情况下，离心式压缩机的节能效果更加显著，可以达到75%以上。
(二)改变电机转速有效控制制冷机组工作状态
将变频技术应用到空调中不仅节能减排，还可以提高制冷效率。而变频主要是控制电机，通过控制电机转速来调节制冷效果。在空调的运行中，定频技术耗能大、转化率低，主要是因为设计空调时的水温要比空调实际运行时的水温高很多，这就会使空调效能低、负荷高。而变频技术可以有效解决这个问题，将变频模块安装在系统中，可以定期检查热负荷的情况，以此来调节电机频率等，电机的转速也可以随之改变。比如，空调在运行时热负荷降低，电机的供电频率就会受变频模块的控制进行调节，如此一来电机耗能就会降低。
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将变频技术用于风机变频器后，冷机的年功耗降低了约36.41万kWh，风机的年功耗降低了27.38万kWh。显然，将变频器用于风机有可能为冷机的整体机组节省大量的能耗量值。
四、结论
随着我国经济与社会的发展，人们的生活质量得到了全面提高，人们的节能环保意识也有了很大的提升。人们的生活已经离不开空调了，所以降低空调的耗能，提升空调的工作效率是迫在眉睫的。变频技术应运而生，将变频技术应用到空调的制冷系统中可以很好的解决能耗、温度控制不足等问题。变频技术不仅可以提高制冷压缩机的节能效果，还可以改变制冷机组的工作状态，调节冷冻水系统，提升空调的节能效果，极大的提升了空调制冷效果及制冷效率，减少了对能源的多余损耗。将变频技术应用到空调制冷系统中顺应了可持续发展的理念，促进了节能减排。
参考文献
[1]郑书衡.高压变频调速技术在电气控制节能中的运用分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2021,{4}(06):173-174.
[2]于昊.格力单机头3000RT的10kV变频离心机来了[J].电器,2021,{4}(05):64.
[3]权凯亮.矿山机电设备中变频控制技术的应用探究[J].当代化工研究,2021,{4}(06):118-119.
[4]张雪静.制冷空调系统中的变频技术与节能方案分析[J].电子测试,2017,{4}(19):81+84.姓名：李印科 出生年月：1964.3.15 性别：男 民族：汉 籍贯：陕西省铜川市 学历学位：大学本科，学士 职称：工程师 职务：总经理 研究方向：机械 邮编：518105 就职单位：深圳市深通石化工程设备有限公司