淺談變頻技術在空調設備上的應用

尹璐

摘要：空調如今也成為了一種普遍存在的家用電器，在社會的發展和技術的改進中，人們對空調的要求也越來越高，追求安全，低耗能，噪音小等空調性能.而在變頻技術的發展和應用中，空調也向變頻空調轉變，增加了空氣的調節功能，使空調向低耗能，噪音小，經濟環保，安全無害方向發展.本文主要介紹變頻技術在空調中的應用，闡述變頻空調的優點和常見的故障，對于促進變頻空調的發展具有重要的作用。

關鍵詞：空調、變頻器

隨著人們生活水平的不斷提高，中央空調已在賓館飯店、工礦、企業、辦公樓等處被廣泛應用，中央空調的主要設備是風機、水泵。對風機、水泵類負載可采用變頻器進行控制，常用的變頻器是變轉矩變頻器，可省電30%～60%，同時還可延長空調的使用壽命。

在控制過程中，使用溫濕度傳感器和微機閉環控制，使工作場合的溫度更穩定，空調電動機一般為380V、15～55kw。變頻器可采用三相輸入、三相輸出，或單相輸入，三相輸出交—交變頻電路。

一、中央空調

1.中央空調系統的構成

1）冷凍機組

冷凍機組是中央空調的制冷源，由冷凍機組進行內部熱交換，由冷凍水進行降溫，形成循環水送往各個房間。

2）冷卻水塔

冷卻水塔為冷凍機組提供冷卻水。

3）外部熱交換系統

外部熱交換系統由以下兩個循環水系統組成：

（1）冷凍水循環系統由冷凍泵及冷凍水管道組成，由冷凍機組送出的冷凍水經冷凍泵加壓送入冷凍水管道，在各房間內進行熱交換，把房間內的熱量帶走，使房間內的溫度下降。

（2）冷卻水循環系統由冷卻泵、冷卻水管道及冷卻水塔組成，冷凍機組進行熱交換，使水溫降低的同時，釋放大量的熱量，這些熱量被冷卻水吸收，使冷卻水溫度升高，冷卻泵將升了溫的冷卻水壓入冷卻水塔，使之在冷卻水塔中與大氣進行熱交換（加風機強降溫），然后再將降了溫的冷卻水送回到冷凍機組。如此不斷循環，帶走了冷凍機組釋放的熱量。

4）冷卻風機

冷卻風機可分為室內風機和冷卻水塔風機。室內風機安裝于所有需要降溫的房間內，用于將由冷凍水冷卻了的冷空氣吹入房間，加速房間內的熱交換;冷卻水塔風機用于降低冷卻水塔中的水溫。

5）溫度檢測

溫度檢測通常使用熱電阻，如Pt100傳感器等。

2.中央空調的拖動系統

中央空調的拖動系統分為：冷凍機組拖動系統和風機拖動系統

3.中央空調的變風量系統

中央空調的變風量系統采用的是變頻控制，變風量是通過變頻器的控制，改變風機電動機的轉速來達到調節風量的目的，同時還可調節冷凍泵控制送風溫度。變風量機組控制性能的優劣，除了與變風量機組本身的性能密切相關外，更重要的還取決于控制的模式，控制器的性能，品質。變頻調節能最大限度地滿足變風量機組對風量、溫度、噪聲的調節要求，使節能效果更明顯，體積更小，可靠性穩定性更高。集中制冷，集中通風，以及壓力、溫度雙變量控制使以變頻器為核心的控制系統發揮出特殊的優越性。

4.中央空調系統的調試

系統使用時，冷凍泵的流量是根據冷凍機組來決定其最小流量的，為了不低于這個流量，必須給變頻器設定與這個流量對應的最低頻率;同時，由于最大流量與最小流量之間必用比例控制來調節，所以有必要設置偏壓系統及放大系統來實現比例控制系統的調節。

二、家用空調

分體式變頻空調主要由室內控制部分、系統控制部分、交一直一交主電路等部分組成，它在家庭生活中使用較多。

1.利用變頻控制節能

家用空調的運行模式一般是在輕負載情況下運行的。采用變頻器的容量控制，在負載下降時，變頻器的頻率降低，使壓縮機壓縮能力下降，以此來保持壓縮機壓縮能力與負載的平衡。在利用變頻器的變頻控制使壓縮機轉速下降時，由于熱交換器容量相對于壓縮機容量的比率增加，因此，壓縮機是高效率運行，特別是輕負載時更為顯著。

2.壓縮機運行和停止時，損耗明顯減少

使用變頻器控制的空調，通過變頻來對應輕負載，因此，可減少壓縮機啟停次數，使制冷回路的制冷劑壓力變化所引起的損耗減少。

3.舒適性改善

使用變頻器控制，在室外氣溫下降、負載增加時壓縮機轉速上升，能提高暖氣效果。

4.消除電源頻率變化的影響

變頻器控制的空調，在原理上是交一直一交變頻，因此，50Hz和60Hz的頻率對其沒有影響，始終具有最大能力。

5.啟動電流減小

變頻器控制的空調，在啟動壓縮機時，選擇較低的電壓和頻率來抑制啟動電流，以獲得所需啟動轉矩，可防止啟動時產生過電流。

參考文獻：

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