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摘要：变频技术喜爱中央空调中的应用可以实现建筑节能降耗的目的，有助于我国构建资源节约型社会。本文对首先介绍了中央空调的工作原理，然后说明了变频技术在中央空调的应用中所存在的问题，最后提出应用的方式。
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关键词：变频技术；中央空调；节能降耗；应用
Abstract: the frequency conversion technology like central air conditioning of the application of the building can be realized the purpose of saving energy and reducing consumption, help in the construction of a conservation-minded society. This paper firstly introduces the working principle of central air conditioning, and then that the variable frequency technology in central air conditioning of the existing problems in the application, and finally put forward the application way.
Keywords: frequency conversion technology; The central air conditioning; Saving energy and reducing consumption; application
中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：
1.中央空调系统的构成及工作原理
1.1中央空调系统的结构
中央空调是由制冷系统、冷却系统和冷水系统等几个部分组成的，其作用就是把室外的新鲜空气经过处理后通过送风管道送往室内，从而使室内的空气维持人体最为舒适的温度和湿度。对于商用中央空调，大多都采用全空气式系统，按照处理空气的来源可分为：直流式系统、封闭式系统和回风式系统，而回风系统根据混合的次数又可分为一次回风和二次回风系统，二次回风系统因系统过于复杂且机器露点偏低而很少采用，故目前大多数商用中央空调采用全空气式一次回风系统。
1.2中央空调制冷的原理
空调器通电后，制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围的热量。同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后变冷的空气送向室内。如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的。
1.3中央空调制热工作原理
热泵制热是利用制冷系统的压缩冷凝器来加热室内空气。空调器在制冷工作时，低压制冷剂液体在蒸发器内蒸发吸热而高温高压制冷剂在冷凝器内放热冷凝。热泵制热是通过电磁换向，将制冷系统的吸排气管位置对换。原来制冷工作蒸发器的室内盘管变成制热时的冷凝器，这样制冷系统在室外吸热向室内放热，实现制热的目的。
中央空调工作原理图
2.中央空调空调控制系统的现状
2.1冷却水系统的不足
冷却水系统形式主要有两种：水泵前置式和水泵后置式。确定时要考虑水系统的承压能力。水系统的承压能力最大的地方是水泵出口，系统承压有以下三种情况：系统停止运行时，水泵出口压力为系统静水压力h＝Z；系统瞬时启动，但动压尚未形成时，水泵出口压力为系统静水压力和水泵全压之和h＝Z+HP；正常运行时，水泵出口压力为该点静水压力与水泵静压之和h＝Z+HP-v2/2g。再从冷却水流量来考虑，冷却水的作用是要及时将冷凝器中的热量带走以保证制冷机能正常工作。从节能的角度看，只要能保证制冷机正常工作，冷却水的流量越小，所做的无用功就越少，节能也就越明显。根据流量公式Q=SV，过去由于转速不能调，只能通过调节节流阀来改变管道横切面积S的方式来调节流量Q，节流阀的存在对水流产生阻力，从而产生节能损耗，并且会引起机械振动和产生噪音。冷却水是用冷却水泵将其送到冷却搭中去的，由冷却塔风扇对其进行喷淋冷却，与大气进交换，将热量散发到大气中去，这样会对中央空调系统周围的环境造成热岛效应。
2.2冷冻水系统的不足
冷冻水泵的作用是将经制冷机降温的冷冻水通过输送管道送到中央空调的各出风口处的风机盘管组件中，对环境起降温作用，冷冻水的流量与冷冻水泵的转速成正比，当冷冻水泵转速高时，冷冻水的流量大，流速也快。因此，当冷冻水流过风机盘管组件时，还没有充分的时间将所携冷量全部释放完，就又返回到制冷机去了，因此冷冻水泵电机做了很多无用功，这些都是不必要的能耗。若能够调节冷冻水泵电机的转速，根据实际热负荷的大小来调节冷冻水的流量(实际上是调节交换冷量的大小)和流速，以便让冷冻水在风机盘管组件中有充分的时间释放与热负荷大小相当的冷量，冷冻水泵电机的功耗可大大降低。
2.3排气温度不正常
压缩机排气温度可以从排气管路上的温度计读出。它与制冷剂的绝热指数、压缩比(冷凝压力/蒸发压力)及吸气温度有关。吸气温度越高，压缩比越大，排气温度就越高，反之亦然。
吸气压力不变，排气压力升高时，排气温度上升;如果排气压力不变，吸气压力下降时，排气温度也要升高。这两种情况都是因为压缩比增大引起的。冷凝温度和排气温度过高对压缩机的运行都是不利的，应该防止。排气温度过高会使润滑油变稀甚至炭化结焦，从而使压缩机润滑条件恶化。
影响排气温度升高的实际因素有:中间冷却效率低，或者中冷器内水垢过多影响换热，则后面级的吸气温度必然偏高，排气温度也会升高。气阀漏气，活塞环漏气，不仅影响到排气温度升高，而且也会使级间压力变化，只要压缩比高于正常值就会使排气温度升高。此外，水冷式机器，缺水或水量不足均会使排气温度升高。冷凝压力不正常以及排气压力降低。
3.变频技术在中央空调中的节能降耗应用
3.1中央空调系统变频的控制方式
在中央空调水系统的变频调速方案中，可行的控制方式主要有两种：一是以压差为主的控制方式，即以制冷主机的出水压力和回水压力之间的压差作为控制依据，使循环于各楼层的冷冻水能够保持足够的压力，进行恒压差控制。如果压差值低于规定下限值，电动机的转速将不再下降。当压差较小，说明系统负荷不大，减小水泵的转速，压差上升；当压差较大，说明系统负荷较重，增加水泵的转速，压差下降。这样一来，既考虑到了系统负荷的因素，又改善了节能效果；二是以温差为主的控制方式，这种方式同样对压差进行检测，压差低于规定下限值，电动机的转速将不再下降，确保各楼层的管路具有足够的压力。但所不同的是非恒压差控制。以制冷主机的回水温度和出水温度之间的温差信号为反馈信号，使循环于各楼层的冷冻水能够保持足够的低温，进行恒温差控制。当温差较小，说明系统负荷不大，减小水泵的转速，温差上升；当温差较大，说明系统负荷较重，增加水泵的转速，温差下降。不管使用何种调节方法，其流量调节的范围不应低于系统的报警闲置。严格地说，排除冷冻水在传输途中的损失的话，制冷主机的回水温度和出水温度之差表明了冷冻水从房间带走的热量，相比压差更能反映系统供冷负荷，应该作为控制依据，因此决定在控制系统中采用温差为主的控制方式。制冷主机的出水温度一般较为稳定，一般为设定值，其差值一般为5℃。因此实际上，也可以只根据回水温度进行控制。
3.2中央空调余热回收利用
在建筑物中央空调系统运行的过程中，其节能的实质在于能量的合理分配和能量等级的梯次应用。不管是冬季和夏季都是采用“以电定热”的方式运行，运行控制中，科学的方法是将建筑物内中央空调系统作为一个整体来控制，当系统的冷、热、电负荷需求变动时，系统应该能够给出准确、及时地进行调整、操作，保证能量的合理匹配，维持机组在较高效率下运行，并保持系统运行稳定，主要运行参数偏差较小。
根据热泵的热源介质来分，热泵可分为空气源热泵和水源热泵，而水源热泵又分为水环热泵和地源热泵。水环热泵是充分利用室内余热的一种热泵，冬季当室内余热不足时，可利用锅炉进行加热；夏季当室内余热过多时，可利用冷却塔进行排热。
3.3加强变频节能系统的研究
节能设备研究的主要投资人是设备商。对于设备制造商来说，节能设备的研发可以在较短时间内带来一定的经济效益和制造社会效益。以此为动力，设备商投入大量的人力和财力，这推动了节能设备的发展。但对于用能系统的研究则属于基础研究，相对来说难度较大，而且不同的工程具有不同的特点，需要因地制宜制定方案，如果没有政府相关政策扶持，经济效益难以在短时间内见效，这制约了用能系统方面的研究。
总结
对中央空调中节能变频技术的应用应该创造条件使其进一步扩大化，同时引进现代化的信息技术实现对空调的智能控制。对于开展中央空调智能控制的工作的人员来说可能在信息化技术的应用上存在一定的难度，那么在开发的过程中就应该适当降低这一系统的专业性，从而适合更多的人操作。
参考文献
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