中央空调变频技能技术应用,中央空调变频空调

中央空调频率转换能源节省技术

1。中央空调能量的最佳方法

，由于中央空调的主要设备是风扇水泵，因此节能的最佳方法是使用频率转换器。目前，大多数中间空调还采用了过去的旧控制方法，即：通过更改压缩机单元，水泵和风扇的起始和停止数量，以达到调节温度的目的。

这种调整方法的缺点集中在以下几点中：

设备已完全打开或封闭了很长时间，并且依次运行，这会浪费惊人的电力。

电动机直接从高冲击电流开始，这严重影响了设备的使用寿命。

温度控制效果不好。当环境或冷热载荷发生变化时，只能通过增加或减少冷水泵的数量或使用挡风玻璃板来调整室内温度。温度大大波动，舒适度很差。

中央空调在采用频率逆变器后具有以下优势：

频率逆变器可以软启动电动机，从而大大降低了冲击电流，从而降低了运动轴承的磨损，并延长了轴承寿命。

可以通过更改转换器的工作频率来直接实现水泵风扇的流量和压力

可以减小或取消挡板和阀门。

该系统消耗的功率大大降低，噪音降低。

如果采用了温度闭环控制方法，则系统可以通过检测环境温度自动调节空气体积，并随着天气和热负荷的变化而自动调整。温度变化很小，调整很快。

该系统可以通过FieldBus与中央控制室联网，以实现集中的远程监视。

2。供水系统的频率转换和节能转换

它是否是溴化锂单元或电气冷藏单元（Freon）单位的中央空调系统，主机本身的能源消耗由该单元控制，并且单位外部的功耗组无法控制。这部分的成本很高，但通常被忽略。特别是对于溴化锂单元，当冷藏处于额定状态时，机器外的水泵和冷却塔的电动机消耗约占总能量消耗成本的30％（计算为每公斤油2元，每公斤电力1元）。无论是从环境保护的角度还是用户的重要利益的角度，中央空调系统都应被设计为最节能的系统。使用逆变器来控制外部水泵电动机和冷却塔电动机是最简单，最有效的节能措施。通常，可以节省功率的20％至50％，这可以节省每年单位和系统总运营成本的12％至20％，这是非常惊人的。

1。冷却水泵频率转换控制

中央空调的冷却水泵的功率是根据空调制冷装置的压缩机的全部负载设计的。当环境温度和各种外部因素时，制冷单元无需打开所有压缩机。目前，还减少了空调的冷凝系统所需的冷却量。此时，可以通过频率转换器调节冷却水泵的速度，降低冷却水的循环速度和流动，并使冷却水的冷却负载通过冷凝系统充分利用，从而实现节能。以下数据来自公司中央空调的可变频率节能转换。冷却水泵和冷温水泵在低流速时可以大大节省电力。特别是对于直接燃烧发动机的冷却水流曲线的特性，频率转换控制更有意义。从Yuanda BZ类型的中央空调系统的测试数据中，使用yirip逆变器直接燃烧发动机来控制水泵的一个例子：

当冷却能力为75％时，设备所需的冷却水流量为34％，而液泵功率为20％；当冷却功率为50％时，冷却功率为50％，而冷却量为50％；约为15％。

2。冷和温度水泵的频率转换控制

中央空调的制冷剂水泵的功率是根据空调的全部负载设计的。当酒店，酒店和建筑物所需的冷却或热量无法达到空调的全部负载时，可以通过逆变器速度调节器调节制冷剂水的速度，以降低制冷剂水的循环速度，从而使冷却和热量可以充分利用，从而可以利用节能。如果使用水泵进行冷却和加热，则冬季水泵的流速只需要50％，这自然可以节省电力。即使冬季和夏季单独的泵运行，在低负载季节（例如流量的90％）中，流量也可以适当地降低，功耗约为75％。

3。冷却塔风扇频率转换控制

风扇电源通常很小，节能不如水泵那样明显。但是，风扇采用频率转换控制以极大地帮助冷却水恒温，这对于设备的冷却恒温至关重要。它可以稳定该设备的溶液循环并最大程度地节省燃油。冷却塔风扇以低速运行，可以大大减少漂移，节省水源，延迟水质恶化并减少水雾对周围环境的影响。

4。使用逆变器的其他好处

，因为逆变器的启动和停止过程逐渐更强和较弱，因此它可以消除电动机启动对电网的影响。它可以避免由超负荷引起的电动机故障。

由于电动机通常在低负载下运行，因此它可以极大地延长电动机，水泵和风扇的寿命。同时，由于缺乏启动和停止冲击，加上流量的减少，管道压力和影响力降低，因此它还对管道，阀门和终端设备起保护作用。另一方面，设备的噪音和振动降低，以保护环境。

5。中央空调单元的外部频转换器的控制方法

根据冷却水出口/入口的温度更改泵的速度，并调整流量；

改变冷却塔风扇速度，根据冷却水的温度调节水的温度，并根据泵的速度和泵的速度来调整泵的速度;

　　Change the pump speed according to the temperature of the cooling water outlet, and adjust the flow rate;

　>

　　Change the pump speed according to the return water temperature of the refrigerant water and adjust the tax flow;

　　3. Central air conditioning terminal equipment - variable air volume unit frequency conversion control

　　Variable air volume unit is also an important part of the central air conditioning system.性能指标（空气量，冷却量，噪声，消耗量）不仅是可变空气量单元本身的性能，而且更重要的是控制模式，控制器的性能和质量。

随着中央空调的连续普及，可变的空气体积单位调节控制器经历了三个发展阶段：

第一阶段：空气阀调节。它可以调节空气量，但它会消耗大量电力并且有很多噪音。

阶段2：晶闸管的电压调节和速度调节。它可以调节空气量，冷却能力和节能，并提高可变空气体积单元的噪声。它的缺点是大尺寸，低可靠性和稳定性以及高失败率。

第三阶段：频率转换调整。它可以在最大程度上满足空气量，冷却能力和噪音调节的要求，并具有更明显的节能效果，尺寸较小，可靠性和稳定性。

目前，中央空调行业内部人员对频率转换器的独特优势受到青睐。

中央空调的打印保存原理，以调节制冷/冷却泵的速度：

使用交流频率转换技术来控制冷藏/冷却泵的运行，是转化节能转换中央空调系统的有效方法之一。

泵的负载功率在第三功率比率的关系中，即p∝n3，其中p是幂，n是速度；可以看出，通过使用可变频率调节来减少水泵流的经济益处非常重要。当所需的流量降低并且水泵的速度降低时，其电动机的所需功率会降低速度的第三次功率。例如：

A。 p'=（0.7）3p = 0.343是当冷却器的负载减少，所需的水流降低并通过电动机速度调节设备降低泵的速度以减少水流时的功率节省速率为65.7％

。泵的轴功率相应降低，电动机的输入功率也会降低。当冷却能力增加时，冰箱的负载会增加，冷凝器进出的水之间的温度差增加，逆变器的工作频率增加，水泵的速度增加，水流增加，从而维持恒温的温度差。反之亦然。这实现了理想的节能效应。

在中央空调中使用三个晶体频率转换器

在我国快速经济发展的背景下，由于房地产的快速发展，中央空调的市场需求已显示出强烈的增长趋势。随着市场能力不断提高的吸引，越来越多的制造商加入了商业中央空调领域。中央空调系统中节能技术的应用对于提高中央空调的自动化水平，减少能源消耗，减少对电网的影响以及延长机械和管道的使用寿命至关重要。

中央空调是现代建筑物，酒店和购物中心的必不可少的设施。它可以使人们在所有季节中度过温暖舒适的一天。由于中央空调的大量功率和能源消耗，并且在设计中的“大马拉动汽车”现象的现象，向中央空调支付电费是用户的巨大费用。由于季节的变化，白天和黑夜的变化，酒店和餐馆入住率的变化，娱乐场所的开放时间变化等，中央空调系统会改变室内热源吸收量。此外，电动机功率设计在过程设计中非常丰富，因此有明显的节能空间。将频率转换技术引入中央空调系统以保持恒定的室内温度，其节能转换是降低成本和提高效率的捷径。

中央空调系统

图1显示了一个典型的中央空调单元系统图，主要由三个部分组成：冷藏水循环系统，冷却水流循环系统和主要单元：

冷冻水流循环系统

冷却水循环零件

该部分由冷却泵，冷却水管，冷却水塔和冷凝器组成。虽然冷冻的水循环系统执行室内热交换，但它不可避免地会在房间中带走大量热能。这种热能通过宿主的制冷剂转移到冷却水中，从而升高了冷却水温。冷却泵将加热的冷却水压入冷却水塔（出口水），以便它可以与大气交换热量，然后降低温度，然后将其发送回主冷凝器（返回水）。

　　Host

　　The main unit is composed of a compressor, an evaporator, a condenser and refrigerant (refrigerant), etc., and its working cycle is as follows:

　　First, the low-pressure gaseous refrigerant is pressurized by the compressor and enters the condenser and gradually condenses into a high-pressure liquid.在冷凝过程中，制冷剂将释放大量的热能，这些热能被冷凝器中的冷却水吸收并发送到室外冷却塔，最后释放到大气中。然后，当冷凝器中的高压液体制冷剂在蒸发器之前流过节流和减压装置时，由于压力突然变化，它会蒸发，从而形成气液体混合物进入蒸发器。制冷剂在蒸发器中不断蒸发，同时它从冷冻水中吸收热量，以使其达到较低的温度。最后，蒸发器中的气化制冷剂再次变成低压气体，再次进入压缩机，循环重复自我。

节能理论

中央空调能量转化之前的工作条件

在设计中央空调系统时，制冷泵和冷却泵的电动机容量是根据建筑物的最大设计热负载选择的，可提供一定的设计倍率。由于四个季节的白天和黑夜之间气候和温度差的变化，中央空调的热负荷总是在变化。下图2显示了平民建筑物的平均热负荷：如上图所示，该中央空调的一年中的负载速率超过了总运营时间的50％。通常，冷却水管道的设计温度差为5至6℃，而实际应用则表明，在大多数情况下，冷却水管的温度差仅为2至4℃，这意味着制冷水和冷藏所需的冷却水的流动通常低于设计的流动，这会导致较低的温度差异，这会导致较低的温度差异，而较低的工作状况低负载和较大的工作状态，且较大的工作环境流动较低。

在使用节能系统之前，电源下的水泵始终以全速运行，并且管道中的供水流量只能通过阀门或回流方法调整，这将不可避免地导致大量的节流和回流损失，并且同时还会增加电动机和消耗的电动机和消耗的负载。

中央空调水泵电动机的功耗约占中央空调系统总功耗的30-40％，因此在转换时具有非常明显的节能效果。

根据流体力学理论节能理论，可以看出，离心流体传输设备的输出流量Q（例如离心水泵，风扇等）与速度N成正比；输出压力P（头）与速度N的平方成正比；输出功率N与其速度n的立方功率成正比。 It can be expressed by mathematical formula:

　　Q = K1 × n P = K2 × n2

　　N = Q × P = K3 × n3 (K1, K2, K3 are proportional constants)

　　It can be seen from the above principle that by reducing the speed of the water pump, the output power of the water pump can be reduced more.如果从理论上讲，电动机的电源频率从50Hz降低到40Hz，则低频40Hz与高频50Hz的输出功率的比率为（40/50）3 = 0.512。

实践已经证明，将频转换器节能系统连接到中央空调系统，使用频转换器技术来改变水泵的速度以调整管道中的流量，以替换阀门调整和返回流量，可以实现明显的能量保存效果，并且一般的电力节省速度高于30％。同时，软启动功能和逆变器的平稳速度调节可以实现中央空调的平稳调整，并延长设备和管道的使用寿命。

分析节能解决方案

回流水与每个循环水系统的出口水温之间的差异反映了整个系统所需的热量交换量。因此，根据回流水和流水水之间的温度差来控制循环水的流速，从而控制热交换的速度是首选的节能控制方法。

冷藏水循环系统

冷冻水的出口温度取决于主机的制冷效应，通常相对稳定。因此，冷冻回水的温度可以准确反映室内热负荷。因此，对于冷藏水循环系统的节能转化，可以作为控制目标检索水温，并且可以通过逆变器自动调节冷藏泵的流速来控制室内温度。

冷却水循环系统

冷却水循环系统受室外环境温度和室内热负荷的影响。循环水管一侧的水温无法准确反映系统的热量交换量。因此，使用废水和返回水之间的温度差为控制室内温度的基础是一种合理的节能方法。当外部环境的温度保持不变时，温度差表示室内热负荷很大。冷却泵的速度应提高，冷却水循环的速度应提高；相应地，温度差很小，应降低冷却泵的速度。

这种节能解决方案的基本思想是：

温度传感器安装在宿主蒸发器的回流水，冷凝器和返回水的水上插座，并实时检测到管道温度，并实时检测到模拟信号（0〜10V或4〜20mA）（0〜10V或4〜20mA）。相应的频率命令是通过逆变器的内置PID操作输出的，并自动调整泵速度，从而调整每个循环水的热交换速度，并最终实现对恒定室内温度的控制。应当指出的是，逆变器已将温度差反馈处理函数整合在其设计中，并且该系统不需要配备特殊的控制模块。

频转换器节能系统功能

1。逆变器接口是LED显示，具有丰富的监视参数；键盘布局简单易于操作；

2。逆变器具有多种电子保护设备，例如过电流，过载，过电压和过热，并且具有丰富的故障警报输出功能，这些功能可以有效地保护供水系统的正常操作；

3。安装逆变器后，电动机具有柔软的启动和无限的速度调节功能，这可以大大降低水泵和电动机的机械磨损并延长管道组的寿命；

4。逆变器配备了大容量滤波器电容器，可以有效地增加电气设备的功率因数；

5。该系统实现了温度的闭环调节，室内温度平稳变化，人体感觉舒适。

摘要

将频率转换技术应用于中央空调系统对于提高中央空调的自动化水平，减少能源消耗，减少对电网的影响以及延长机械和管道的使用寿命至关重要。

空调能源的新趋势

1。可变流量技术和可变频率调节

提高空调系统运营的年度或季度能源效率的运行吸引了越来越多的关注。近年来，尤其是减少风扇和水泵的运行能源消耗引起了更多关注。因此，除了系统的微型化外，可变水量（VWV），可变空气体积（VAV）和可变制冷剂流量（VRV）系统的研究和应用大大促进了制冷和空调技术的发展。可变流技术与机器和设备速度调节技术相结合可以大大提高空调系统和设备的能源利用率。

一方面，必须在系统设计中考虑可变交通技术的实现，另一方面，必须通过设备实现。泵和风扇的频率转换调整技术是通常使用的重要节能措施。

中央空调中水泵风扇的电力消耗占空调总消耗的30-40％。因此，泵和风扇的节能非常重要。

可变流水系统具有良好的节能效果。设计的负载操作时间约占总运行时间的（6-8）％，水泵消耗了大量能量，约占空调系统总能源消耗的约15-20％。由于水泵的实际工作点通常不在最高效率点，即使流速降低，实际功耗并没有太大降低。使用频率转换速度控制设备调整流量可以达到良好的节能效果。

如果空气供应区域较大或有许多房间，则可以在设计过程中将可变的空气体积系统分为两个或几个系统，以使控制更加灵活，调整更方便，并且节能效果更为重要。

频率转换速度调节原理如下：

异步电动机的旋转速度n由以下公式确定：

n = 60 f（1-s）/p

其中，其中： F是交流电源的频率； S是电动机的滑动速率。

因此，对于异步电动机，当负载扭矩是恒定的时，其速度与电源频率成正比。

当泵和风扇泵和风扇时，交流逆变器节能的原理：

泵和风扇的流速与旋转速度的力量成正比。但是，轴功率n和速度n之间的关系如下：

n2 = n1 *（n2/n 1）3

即，泵或风扇的轴功率与旋转速度的第三强度成比例。当运动速度从N1降低到N2时，轴功率将降低27％。当速度降低20％时，轴功率将降低49％。

与更改泵或风扇出口阀打开的方法相比，可变频率调节方法的节能效果非常明显。

2。储能空调技术

能源存储空调技术使用夜间电网槽中的动力来冷却或加热，将冷或热能储存，并在白天的高峰消耗期间电力紧密时释放冷或热能，以满足冷水或热水的需求，以建造空调。

（1）节能空调及其国际开发的起源

储存和冷空气的起源于1930年左右，最初用于剧院，教堂，乳制品加工厂等地方。在较短的时间内使用冷却和浓缩负载。这种冷却技术可以使用小型冰箱驱动大型冷却负荷，这可以减少对制冷系统的初始投资。后来，冰箱的成本大大降低了，该技术的应用降至停滞期。 1973年的能源危机再次吸引了人们对空调冷却的关注。在1980年代，在能源稀缺的发达国家迅速促进了冰储存空调技术。应用效果在大型购物中心，办公楼，商业和住宅建筑，酒店，娱乐场所，医院和其他地方都有意义。从全球角度来看，世界上发达国家已经或正在使用冷却空调。目前，这项技术是世界上一项成熟的技术，世界各地广泛用于各个领域。目前，最新的冷却空调是低温和较大的温度差冷却和空气供应技术的，并且一些项目的投资比传统的空调系统少。

（2）随着社会发展和生活水平的改善，我国家的冰冷空调技术的发展，我国各地的空调的电力消耗大大增加了。此外，由于夜班的生产效率较低，并且需要支付额外的夜班费用，因此许多公司逐渐返回白天的生产，导致逐年的电力负载相对较低。因此，城市电力消耗之间的峰值差异正在变得更大，城市高峰电力消耗期间的电力短缺正在迫使电力部门关闭并限制电力。以及槽电量期间的电力盈余。根据美国，日本和台湾省的经验，解决上述矛盾的一种有效方法是开发储能空调并将峰值负载转移到低层时期。

与传统的空调系统相比，冰储存空调具有良好的社会利益，可以使电网降低山峰和填充山谷，优化资源分配，减少对电站的投资并保护生态环境。另一方面，对于使用冰储存空调的所有者，他们还可以获得以下好处：降低功率增加的成本，降低制冷大型机的安装能力，减少对相应的配电设备的投资，节省大量运营成本，并继续在电力瓦解期间作为紧急冷源提供冷却。

（3）冷却和空调技术的基本原理

冷却中央空调仅意味着将一组冷却设备添加到常规的中央空调中，例如：冰箱，冰储罐，冰储备桶等。冰储存空气储备机构主要使用时机电力价格策略。在晚上的低电量消耗时期，他们使用电气制冷机制冷却，并以冰（或其他培养基）形式存储所得的冷量。在白天的空调的高峰负载周期中，释放冷却能力可以达到更少或不偏向主机上的中央空调主机的目标。

（4）冷藏空调的分类

用冷储物介质分开：

水存储用水作为冷却介质具有某些应用，并且在某些条件下具有优势。

冰冷 - 目前最常用的是使用冰作为冷却介质。

目前很少使用聚合物培养基，例如共盐。

根据冷却方法：

一些冷却存储很酷。部分冷却是指冰箱的连续运行，该冰箱在夜间冷藏和存储能量，以补充白天的峰值冷却负载，并使用冰箱和白天的夜间存储冷藏能力提供空调负载。部分冷却是目前最常用的方法。

所有这些都很冷。所有冷却都是在使用槽电荷时存储冰和能量。白天，空调不使用制冰机。所有空调都充分供应存储的冷能。该方法通常用于重建项目中，也适用于需要大量冷却的建筑物，例如体育馆。

（5）使用冰冷空调技术向用户使用

降低制冷主装置的安装能力和功率的好处可以降低30％-50％。

降低电力容量增加费用，电源和分销设施费用。减少对相应电力设备的投资，例如：变压器，配电柜等。

在满负荷下运行的设备的比例增加了，可完全改善设备利用率和效率。

系统冷却能力调节是灵活的，在过渡季节，制冷主机未打开或更少，这具有明显的节能效果。

使用低价电力可以节省大量运营成本，并节省40％-50％。

很容易达到较大的温度差和低温空气供应，节省了输送系统的投资和能源消耗。

较低的相对温度和改善的空调质量可以有效防止中央空调综合征。

它具有紧急功能。当停电时，您可以使用自己的力量开始水泵溶解冰和冷却，从而提高了空调系统的可靠性。

缺点

通常，一次性投资大于常规空调（15％以内），而无需考虑功率增加费用。

冰存储设备必须占用一定数量的建筑空间。

制冷过程中的主机效率低于空调期间的机器效率。

设计和调试相对复杂。

（6）冷却和空调技术的社会益处

商用用电消耗通常集中在9：00-23：00之间。如果基于峰值电力负载建立发电设备和电源网格，则在槽期间，大量发电设备和电力传输设备无法完全发挥作用，并且每千瓦时的平均电源成本也将增加。 If a power plant transmission and distribution network is built based on the average power load, then during peak hours, the power load will exceed the power supply capacity, and power outages must be used to forcefully reduce the power load. After using cooling air conditioners, the refrigerator does not refrigerate or cools less during peak periods, so that the power load can be balanced and power supply can be ensured.

　　If we simply want to meet the peak power load needs, more new power plants must be built. After the social penetration rate of air conditioners is quite high, if cooling and air conditioning technology is used, about 40% of the load of the air conditioner electricity can be effectively transferred to the trough period, and a new power plant can be not built or slowed down. This improves the utilization rate and efficiency of existing power generation equipment and transmission and distribution networks, and improves the investment efficiency of power construction.