變頻技術在中央空調制冷系統(tǒng)中的應用探討

崔云鵬

摘要：本文詳細介紹中央空調及其控制系統(tǒng)的基本構成以及工作原理，同時簡要分析中央空調當中變頻技術的應用，希望可以借助本研究為中央空調的創(chuàng)新和發(fā)展提供幫助。

關鍵詞：變頻技術 中央空調 制冷系統(tǒng)應用

引言

伴隨著我國經(jīng)濟環(huán)境的持續(xù)性改進。再加上房地產企業(yè)的快速發(fā)展。導致溫室氣候的問題越發(fā)嚴重，中央空調因為屬于工業(yè)與民用建筑中的重要能源消耗設備，在可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略中所能夠發(fā)揮的作用非常突出，這也間接衍生出了關于節(jié)約電能的中央空調技術問題。變頻技術的合理應用是調整和優(yōu)化中央空調能源消耗的有效舉措，同時也是優(yōu)化空調房間舒適度、降低和控制噪音的有效方法。對此，探討變頻技術在中央空調制冷系統(tǒng)中的應用具備顯著現(xiàn)實意義。

一、中央空調結構及其工作原理

中央空調的主要結構有4個方面：1.冷凍機組。冷凍機組是中央空調實現(xiàn)制冷功能的主要設備，其主要是對房間的循環(huán)水實現(xiàn)冷凍處理：2.冷卻水塔。冷卻水塔是為冷凍機組提供水源的主要設備；3.外部熱交換系統(tǒng)。這一系統(tǒng)主要有兩個組成部分，一個是冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，其主要是通過冷凍泵、冷凍水管構成，其主要是從機組當中流出冷凍水并借助冷凍泵輸送到管道當中，并在房間內實現(xiàn)熱能交換。帶走房間內溫度。另一個是冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，其主要是由冷卻泵、冷卻水管道以及冷卻塔構成，冷凍機組在熱交換的過程中可以實現(xiàn)對水文的冷卻處理。此時會出現(xiàn)大量的熱量，這一些熱量便可以借助冷凍機組的循環(huán)冷卻水進行處理，促使冷卻塔中實現(xiàn)熱交換，然后循環(huán)到冷凍機組當中，借助持續(xù)性的循環(huán)實現(xiàn)對溫度的控制調整；4.冷卻風機。冷卻風機在于室內風機與冷卻塔風機兩個方面。室內風機主要是降低室內溫度。應用冷卻水冷卻冷空氣并送入到房間中，也就是空調系統(tǒng)中冷熱量轉變?yōu)槔錃饬鞯闹饕O備。冷卻塔的風機則是降低冷卻塔水溫的主要設備，能夠有效的提高空氣在實現(xiàn)熱量交換方面的效果，強化熱量散發(fā)的作用。

中央空調的工作原理主要是借助冷卻機組壓縮機將冷卻劑壓縮成為液態(tài)之后發(fā)放給蒸發(fā)器當中，然后實現(xiàn)熱交換，同時對冷凍水實行制冷處理，冷凍水泵此時可以將冷凍水送入到風紀扣的冷卻盤管當中，并借助風機吹送的冷風實現(xiàn)降溫的作用。通過蒸發(fā)之后的冷凍機可以在冷凝器當中釋放熱量，和冷卻循環(huán)水實現(xiàn)熱交換，因為冷卻水泵可以帶來熱量，所以需要借助冷卻水泵為散熱水塔提供噴淋冷卻，和空氣實現(xiàn)熱交換，然后將熱量散發(fā)到大氣環(huán)境當中。由此可見發(fā)現(xiàn)，中央空調的工作原理屬于不斷循環(huán)的熱交換過程，其需要將室內的熱量交換到大氣環(huán)境中。

二、中央空調制冷系統(tǒng)中變頻技術

中央空調制冷系統(tǒng)當中借助變頻控制技術的主要控制方式在于外部熱交換通過兩個循環(huán)水系統(tǒng)完成，循環(huán)水系統(tǒng)的回水和進出水溫度的差異會直接體現(xiàn)在熱交換的熱量方面。對此。按照回水和進出水溫度的差異實現(xiàn)對水流動速度的實時性控制，進而實現(xiàn)對熱交換的速度控制，保障控制效果。

（一）冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的控制

因為冷凍水本身的出水溫度是通過冷凍機組處理之后決定，所以在穩(wěn)定性方面相對比較可靠。對此，僅僅是回水溫度的差異便會直接體現(xiàn)在房間的溫度方面。變頻控制技術主要是應用在冷凍泵方面，其可以簡單的控制回水的溫度，在回水溫度比較高時便說明房間的溫度比較高，此時便可以適當提升冷凍泵的工作轉速，從而加快冷凍水的流速實現(xiàn)對溫度的降低控制。相反，如果回水溫度比較低，此時便說明房間的溫度相對比較低，此時便可以適當降低冷凍泵的工作轉速，從而減緩冷凍水的循環(huán)速度，在達到節(jié)能的同時實現(xiàn)對房間溫度的適當控制。簡單而言，就是借助對冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的回水溫度測量實現(xiàn)變頻控制，保障回水溫度的恒定性。從而實現(xiàn)對室內溫度的恒定調節(jié)。

（二）冷卻書循環(huán)系統(tǒng)的控制

因為冷卻塔當中的水文會隨著環(huán)境溫度的改變而發(fā)生變化，其中單側的水溫并不能準確的體現(xiàn)出冷凍機組當中所形成的熱量。對此，需要針對冷卻泵，通過進水與回水的溫度差異來作為變頻控制的主要依據(jù)，促使進水與回水溫度的差異恒定原則實現(xiàn)變頻控制，在溫度差異比較大時，便說明冷凍機組所形成的熱量比較大，此時便需要提升冷卻泵的工作轉速，促使冷卻水的循環(huán)速度得到提升，從而降低溫度。相反，如果溫度差異比較小，便可以減慢冷卻水的循環(huán)速度，從而實現(xiàn)能源的節(jié)省，提高工作性能。

在實際應用中，變頻控制技術的應用一般是以全變頻方案為主，其主要是先啟動一號泵，然后實現(xiàn)溫度的恒定控制，在工作頻率上升到設定上限時便需要切換頻率，啟動二號泵，兩個泵同時實現(xiàn)變頻調速，并實現(xiàn)恒定溫度的控制作用。

三、總結

綜上所述，在中央空調系統(tǒng)當中合理應用變頻控制技術，可以讓制冷系統(tǒng)本身按照設定的溫度要求以及室內環(huán)境溫度情況適當?shù)恼{整水泵、電機的工作頻率，促使空調系統(tǒng)當中循環(huán)水系統(tǒng)的管道溫度保持恒定值，從而實現(xiàn)對房間環(huán)境溫度的恒定控制，最大程度實現(xiàn)水、電能源節(jié)省，保障系統(tǒng)本身時刻處于穩(wěn)定工作環(huán)境。另外，還能夠有效的提高各類設備、零件的使用壽命。總而言之，中央空調中合理應用變頻控制技術具備顯著現(xiàn)實意義，能效比更高、經(jīng)濟成本更低，具備高效、節(jié)能等優(yōu)勢。