变频技术在中央空调制冷系统中的应用获奖科研报告

变频技术在中央空调制冷系统中的应用获奖科研报告摘

要：随着社会经济的高速发展，以及全球化进程的加快，环境问题和能源问题成为全球性热点问题，每個国家都在发展过程中不同程度地认识到了科学技术的重要性。空调为人们提供了冬暖夏凉的生活环境，不过，由于空调是巨大的能源消耗体，因此需要积极进行节能技术研究，以获得长期稳定的发展。中央空调制冷节能技术中的变频技术可以全面分析空调运行的实际情况，在中央空调制冷的各个环节中进行调节，减少能耗，达到节能减排的目的。本文首先分析了中央空调系统的构成及工作原理，以及变频技术的原理，然后探究了变频技术在中央空调中的应用，分别在冷却水循环和冷冻水循环中的控制应用。

关键词：变频技术;中央空调;制冷系统

一、前言

随着社会的高速发展，环境问题的日益恶劣，人们的环保意识逐渐加强。为了达到国家节能减排的标准，将变频技术应用于中央空调的制冷系统中，可提高压缩机的运行效率，减少了对电能的使用，从而达到了节能的效果。基于此，为国应加大中央空调的研发力度，将变频技术和其他技术手段运行到实际设计环节中去，提高中央空调的使用性能，为人们带来更加优质的住房服务。目前，变频技术已经在中央空调制冷系统中得到了较好的应用，通过对制冷机组的运行状态进行控制，改变电机的转速，以此来减少电机的功耗，达到节能、环保的效果。[1]

二、中央空调系统的构成及工作原理

中央空调的系统是一个十分具有综合性的工作系统，其核心的工作部件包括了冷冻机组、冷却水塔、外部交换热系统、冷却风系统，进行内外部的热量交换的工作，从而使得室温达到一个比较舒适的水平。冷冻机组的工作中，压缩机先对冷冻剂进行处理的工作，发生相变化液化处理，在通过蒸发装置进行反应器内的冷冻水的热交换的工作，从而将冷气送到风机口，吹到室内，使得温度降低。冷凝器通过制冷剂放热量，进行循坏水的交换工作。中央空调系统通过不断的热交换进行工作，冷却水和其循环系统就是热量传递的枢纽，节能控制工作的要点也在于此。[2]

三、变频技术原理

变频技术其原理就在于对固定机组的压缩机机组和水泵元件的运行等进行固定化的控制工作，温度的调节则是通过风门和节流阀的控制工作实现的。而变频技术的工作原理为其通过对室内温度差的测量工作进行制冷机供电频率的控制工作，也就解决了原本定频技术在不同的环境中同样的运行速率的弊端，使得运行的效率大幅度提升。例如，某一段时间内的室内温度上升较快，供电频率增加，也就使得制冷工作的效率大幅度增加，保证室内的舒适。也就可以在与温度相关的频率控制中，进行更好的节能性的工作。

四、变频技术在中央空调中的应用

4.1冷冻水循环系统的控制

在冷冻水循环系统的作用下，回水温度会发生一定的变化，在此期间，系统内的各程序工作状态也会受到影响。如果不能对回水温度进行控制，在空调运行中，很难准确判断出空调房内存在的问题。为此，技术人员在对中央空调内部系统进行改造时，需要对冷冻水循环系统内的回水温度进行检测与控制。当回水温度高于正常值时，需要对冷冻泵的运行速度进行调整，从而达到降低室内温度的效果。在这一过程中，冷冻泵的流速明显提高。相反，当回水温度低于正常值时，采取一定的措施，对室内温度进行调节，减少电能的消耗率。[3]

变频技术的使用可以使制冷压缩机根据外部环境的温差和相应的控制过程进行节能减排的工作。这种控制作用就较好地体现在变频模块对室内温差和热负荷的高效反馈工作方面，进行反馈性的制冷压缩机的调节工作可以使得压缩机的工作状态和频率进行调整的工作，使得运行效率与工作环境的条件相符合，减少过高能耗和强度的工作。

4.2冷却水循环系统的控制

在中央空调系统运行中，除了要对冷冻水系统进行控制外，还应对冷却水循环系统进行整治。冷却水循环系统在整个中央空调的制冷工作中起到了冷源运输的主要工作，其消耗的能耗也是不可小觑的。在整个中央空调的制冷环节中，如果室内外的温差比较小，也就是热负荷比较低，如果冷冻水系统依然处于这高强度的运转过程，就会导致冷却水循环系统的泵运行能力不足，也就导致了空转的现象出现，不利于能耗的高效利用，也就导致了大量能量散失。变频技术在冷却水循环系统中的应用也是十分关键的。[4]

变频技术对冷冻水循环系统的整体控制工作，就集中体现在了温度监测模块对出水和回水温度方面的监测与控制的工作，这种温度差会直接影响到冷却水循环系统中水泵的转速，热量交换的速率以及循环水的流速。例如，当温度模块进行检测的工作时，遇到温度差较大的工作运行情况，这就说明室内的温度已经上升，热负荷增高，变频技术就可以进行冷冻水循环速率的提升工作，加快冷却水的循环工作速率，使得室内的温度得到快速的降低。与此相反，如果温度模块检测到温度差降低，这时热负荷也不断降低，室内已经不需要大量冷气供应和高强度的中央空调的运作，就需要降低冷冻水的循环泵的转速，从而保证室内热交换的稳定性。由此可见，变频技术通过温度传感器的信号传递进行冷冻水循环泵速的控制，可以对能耗进行有效地控制，从而起到了节能的效果。

在该系统运转过程中，冷却塔内的水温一直处于动态变化当中。据了解，系统内冷却塔温度之所以会发生改变，其主要原因是由于外界环境温度变化所致。在冷冻机的不停运作下，往往会产生出一定的热量，经过冷却泵的作用后，可以将热量转吸收，并实现对冷却水循环系统的控制作用。

在这种形式下，空调周围所处环境温度也会发生改变，两者之间形成温度差。为了节省更多的电能资源，避免资源的浪费，可以将冷却泵的转速和冷却水循环的速度进行控制，根据外界环境温度，对其进行调节，够带给人们更多舒适的感觉，这种中央空调系统运转形式能够被大多数人们所信赖。

五、结束语

在现代化的社会生活与工作中，人们意识到了