變頻節能技術在大型公共建筑中的應用研究

楊 斌（浙江建設職業技術學院,杭州蕭山,310000）

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變頻節能技術在大型公共建筑中的應用研究

楊 斌
（浙江建設職業技術學院,杭州蕭山,310000）

摘要：變頻可以省電的事實是非?？隙ǖ?。文章介紹了變頻技術的節能原理及其工作特征，并對其在大型公共建筑中的節能應用效率進行了舉例說明，結果說明變頻節能技術在大型公共建筑中是非常值得推廣的，是實現經濟效益與響應社會節能走可持續發展道路的重要舉措。

關鍵詞：變頻；節能；大型公共建筑

0　引言

大型公共建筑節能核心目標是打造高舒適、低能耗的建筑運行環境，提升管理水平，打造智能建筑，改善環境品質，實現健康舒適，優化系統運行，延長設備壽命，降低整體能耗，減少運營成本。對于大型公共建筑中有明顯節能效果的技術措施，應進行節能量、投資額和投資回收期的經濟技術分析，在考慮技術、經濟效益的同時，充分考慮節能的先進性。

變頻可以省電的事實是非常肯定的，在某些情況下可以節電40%以上。大型公共建筑的日常使用時間較長，日均承擔用電與其他設備服務功能用時都較其他建筑時間長。因此，在大型公共建筑中采用變頻節能技術是實現經濟效益與響應社會節能走可持續發展道路的重要舉措。

1　什么是變頻節能技術?

變頻技術是感應式異步電動機節能的重要技術手段之一。隨著微電子學、電力電子、計算機和自動控制理論等的發展，變頻技術已經進入了一個嶄新的時代，成熟的技術，使其應用進入了一個新的高潮。變頻技術是通過技術手段改變用電設備的供電頻率，進而達到控制設備輸出功率的目的。通過變頻調速改變軸輸出功率，達到減少輸入功率節省電能的目的。

2　變頻技術的節能原理及其工作特征

2.1變頻技術的節能原理

變頻是通過改變供給電動機的供電頻率，來改變電機的轉速，從而改變負載的轉速的。我們知道，電機的轉速：n=50f(1-S)/P 。其中f為供電頻率，P為電機的極對數，S為滑差。因此，改變f可以改變電機的轉速的。根據轉速與頻率、功率的比例關系來的，頻率減小功率以三次方的關系減?。汗饺缦拢▽嶋H頻率/50HZ）三次方=實際功率/額定功率例如：功率為30KW的電機，當頻率為40HZ時，他的實際功率為額定功率的51.2%，理論節能達到48.8%。

2.2變頻技術的工作特征

變頻技術的工作特征有：效率高、調速范圍寬、精度高、調速平穩、無級變速等。以風機和水泵流體機械來說明轉速與節能的關系:流體機械的轉速變化與其流量、壓力和功率之間的變化:當流量與轉速的一次方成正比，壓力與轉速的平方成正比，功率與轉速的三次方成正比。當通過降低轉速以減少流量來達到節流目的時，所消耗的功率將降低很多。

變頻器是利用電力半導體器件的通斷工作將工頻電源變換成另一頻率的電能控制裝置。變頻器按主電路主要分為電壓型和電流型：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容；電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路的濾波是電感。

變頻器選型與要求：在國家節能政策的鼓勵和扶持下，隨著科研投入的進一步加大，目前我國變頻器中使用的功率半導體、驅動電路、電解電容等關鍵器是依賴進口來實現技術的。我國變頻器在自動化產品結構上相對比較單一，國外品牌在元器件質量、超大功率產品上優勢較大，但是我國也正在通過技術自主化研究與應用，正逐漸縮小與國外變頻器技術的差距。

3　大型公共建筑中變頻改造后的效益

與傳統的技術相比較，采用變頻技術后，可以節約能源，降低公共建筑日常運行成本，提高公共建筑的壓力控制精度，延長其設備使用壽命。本文以大型公共建筑中的空壓機變頻節能進行舉例說明：根據建筑中空壓機設備的運行特性知：

Q1/Q2=n1/n2

H1/H2=(n1/n2)2

P1/P2=(N1/N2)3

式中：字母n表示空壓機轉速；字母Q表示空壓機供給管網風量；字母H表示管網壓力；字母P表示電機消耗功率。

通過上述公式可知，當使用變頻器進行調速，使電機轉速下降到額定轉速的百分之八十，則空壓機供給管網的風量降為百分之八十，管網壓力降為百分之八十，電消耗功率則降為百分之八十，節能比例高達51.2%，這里我們將電機機械損耗和電機銅、鐵損耗等影響這算到12%，節能效率也接近40%，這就是變頻器調速節能的原理。

長期實踐證明，在供氣系統中利用變頻技術改變空壓機轉速，可以達到明顯的節能效果，節電率達到百分之三十以上。另外，變頻技術可實現對流量的平穩調節，減少啟動沖擊并延長機組及管組的使用壽命。

由流體力學三定律可知，流量與轉速成正比，壓力與轉速平方成正比，功率與轉速立方成正比，因此，從理論上得出轉速降10%的時候，會帶來30%的功率下降，由于功率的大幅度下降，可獲得顯著的節電效果，下表為調速前后功率理論對比表：

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通過調速前后功率理論對比表我們發現，使用變頻器進行調速，大大降低了公共建筑的日常運行成本，為業主取得了可觀的經濟效益。

4　結束語

隨著能源的日益緊張，節能降耗已經成為大型公共建筑智能化建設的必然選擇，在追求節能的同時，滿足大型公共建筑的基本功能要求，樹立一種全面的系統的節能價值觀念。

參考文獻

[2]王棟.變頻節能技術應用分析[J].中小企業管理與科技(下旬刊).2009(10)

[2]尹伊.淺析變頻器在工業中的應用[J].黑龍江科技信息.2010(13)

[3]郭小勇.淺淡變頻器應用在電機中的節能原理[J].科技創新導報.2009(19)

楊斌，性別：男，出生年月：1970年11月，籍貫（省市）：浙江杭州，主要研究方向：電氣控制技術和電工電子技術

Application of frequency energy saving technology in large public buildings

Yang Bin
(Zhejiang College of Construction,Xiaoshan,Hangzhou,310000)

Abstract：Power inverter can be a very positive fact. This paper introduces the original energy-saving inverter technology and its operating characteristics, and the energy-efficiency of their application in large public buildings in the illustration, the results illustrate frequency energy saving technology in large public buildings in the very worthy of promotion is to achieve economic efficiency energy-saving society and take an important measure in response to the path of sustainable development.

Keywords：frequency;energy;large public buildings

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