制冷空調系統中的變頻技術與節能方案分析

曲允瑞

【摘要】傳統的制冷空調系統對能源的消耗是非常大的，尤其是對電能的消耗，這對經濟效益的提升，造成了嚴重的影響。因此，在我國空調行業不斷發展的過程中，逐漸將節能理念應用到其中，降低對各項能源的消耗，通過利用良好的變頻技術和節能方案，從而保證經濟效益的同時，也為該行業的發展帶來了新的發展方向。

【關鍵詞】制冷空調系統；變頻技術；節能方案

一、變頻技術概述分析

變頻技術是一種綜合技術，主要以控制技術、微電子技術、電力電子技術和計算機技術為基礎。變頻器是變頻技術的結晶。它廣泛應用于各種行業的發展。變頻器的主要原理是，電源頻率外電源通過三相全波整流，并為逆變器和控制電路提供所需的直流電源。然后通過直流中間電路降低直流電路輸出，得到高質量的直流電源。最后，控制電路的直流輸出功率。轉換為頻率和電壓，從而達到調節電機轉速的目的，并通過電路和外部設備進行各種高性能的控制。隨著科學技術的飛速發展，技術水平不斷提高，變頻技術不斷完善。這樣就能滿足當今社會發展的需要，將其應用于制冷空調系統，對提高制冷空調系統的效率有很大的影響。

二、變頻空調的特征

（一）溫度調節有效

以制冷調節為例。室內溫度每下降0.5℃，變頻空調的運轉頻率便下降1檔；室內溫度每上升0.5℃，變頻空調的運轉頻率便上升1檔。換而言之，室內溫度與變頻空調的運轉頻率呈正相關，以實現快速制冷和減小室內溫度的波動值。

（二）高效節能

家用變頻空調在維持室內溫度恒定時采用低頻，則無需頻繁開啟壓縮機，因此其節電效果非常好，約為普通空調的30%。需要強調的是，在節能方面，家用變頻空調通常與熱負荷、制冷量等參數有關，即當壓縮機長期在高頻狀態下運轉時，家用變頻空調的耗電量將超過普通家用空調，因此應選擇正確的容量。

（三）電壓適應面寬

通常情況下，當電壓<180V時，普通家用空調的壓縮機無法啟動。與此相比，家用變頻空調支持低頻啟動，其中最低啟動電壓為150V，而運行電壓介于160～250V之間。

（四）超低溫制熱

當環境溫度為0℃時，普通家用空調實際上毫無制熱效果。與此相比，即使在低溫環境下，家用變頻空調同樣支持高頻運轉，其制熱量約為普通空調的3-4倍；當室外溫度降至-10～15℃時，其依然可以正常工作。

（五）快速制冷制熱

在人多時、室內外溫差大時或開機時，家用變頻空調皆支持高頻強勁運轉，且僅需3～5min，便可改變室內溫度約10℃，耗時約為普通空調的1/3。

除上述幾個方面以外，家用變頻空調的特征還表現在適應負荷能力強、啟動電流小、除霜/濕功能好、運轉噪聲低等方面。總之，與普通家用空調相比，家用變頻空調的綜合性能更高、更優，完全符合時代發展的需要，值得推廣應用。

三、制冷空調系統的節能方案的分析

節能是空調行業一直關注的重點，通過利用變頻技術，根據制冷空調系統運行的特點，制定相應的節能方案，這樣才能將其優勢得以全面發揮。下面就對制冷空調系統的節能方案，進行了簡要的分析和闡述，其主要的目的就是降低對能源的效果，提升良好的經濟效益。

（一）制冷壓縮機

制冷壓縮機是制冷空調系統的重要組成部分。在空調制冷系統運行過程中，制冷壓縮機的功耗約占系統總耗電量的40%。在實際工作中，平均年負荷約為峰值熱負荷的60%，僅為壓縮機容量的50%左右。這將在操作過程中被制成壓縮機。部分時間將在低負荷下運行。制冷壓縮機應用于制冷空調系統，應根據空調的實際情況合理應用。例如，在大中型冷庫和中央空調系統中，應使用螺桿式、活塞式、離心式等壓縮機，保證壓縮機結構的調節功能。工作條件的變化可以有效地調節制冷壓縮機，更好地適應工作條件的變化，從而有效地提高制冷空調系統的運行效率，更有利于系統的節能。

（二）循環水泵

循環水泵的電耗約占整個制冷空調系統的25%，在降低能源消耗方面，起到了非常重要的作用和意義。在節能方案制定的過程中，主要是采用VMV系統，這樣可以根據運行狀態，對系統內部的負荷大小進行自動調節。同時，為了進一步提升節能的效果，可以將變頻技術引入到其中，應用熱量平衡關系式，使水量和制冷量自動同步調節，這樣可以有效地實現全流量范圍的節能運行，對電力能源消耗的降低，起到了非常重要的作用和意義。

（三）風系統

風系統是制冷空調系統中重要的組成部分，對能源的消耗也是非常大的。因此，為了降低對能源的消耗，主要是采用VAV系統，該系統與傳統風量控制系統相比，不僅僅可以保證室內的空氣的質量，也可以降低對能源的消耗。同時，制冷空調系統是由很多不同的風道結構，以及末端設備等方面組成的，其控制方式也有很多。常見的幾種控制方式，主要是通過利用送風靜壓以及溫度等形態來控制，其效果是非常明顯的。

四、結語

本文對變頻技術和節能方案等方面，以及制冷空調系統進行了簡要的分析和闡述，其主要的目的就是降低制冷空調系統對能源的消耗，保證良好的經濟效益。

參考文獻

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