变频技术在中央空调制冷系统中的应用研究杨亚明论文_杨亚明

变频技术在中央空调制冷系统中的应用研究杨亚明论文_杨亚明

摘要:随着全球环境恶化和能源问题日益严重,各国对能源密集型工业提出了更高的要求。空调行业也是如此。该系统应设计良好,并应积极研究节能技术,以便中央空调能够大大发展节能和环保技术。在中央空调制冷系统中,如果采用变频技术,就能根据实际情况有效调节中央空调制冷过程的各个环节。此外,在调节环境温度时,减少了造成的能量损失,满足了节能减排的要求。有鉴于此,本文分析了变频技术在中央空调制冷系统中的应用情况,供参考。

关键词:变频技术;中央空调制冷系统;应用

引言

当前社会的发展主题是资源可持续发展,因此当前空调作为人们使用频率较多、范围较广的家用电器,相关制造商必须要提升自己的责任意识,对于内部的制冷系统进行改善,结合当前的变频技术,改善传统中央空调中运作过程中存在的不足,降低能源消耗的水平,有效的达到节能环保的目的,为人们提供更加绿色环保舒适的生活环境。

1变频技术的主要内容

空调的制冷性能是大家购买空调的主要考虑因素,能有效的(调节)炎热的气(温)。近年来,我国空调行业市场的不断扩张,加大了市场内部的竞争压力,因此各个生产商应当注重优化中央空调的制冷性。变频技术最先被日本广泛用于空调的生产制造中,取得了良好的效果,应当重点的进行学习。空调属于一种高耗能家电产品,变频技术的推广和应用开辟了高效节能的新道路,避免了空调使用过程中资源过度消耗的情况,完全的贴合了我国的可持续发展的战略主题。中央空调内部结构十分的复杂,它主要是由冷冻机组、水泵、外部热交换系统等构成。机组通过内部电机带动的压缩机将制冷剂进行压缩,压缩后的高温高压制冷剂通过冷凝器的冷却水(或空气)带走热量后变成高压的液体,经节流器降压后进入蒸发器与系统里的水进行热量交换,液体制冷剂吸收系统水里的热量而蒸发使系统里的水变成温度低的冷冻水,冷冻水通过冷冻水泵压力输送到空调现场末端设备(如风机盘管FCU、空调风柜AHU、鲜风柜PAU等)的表冷器,与用风机强迫通过表冷器表面的空气进行热量交换,表冷器里的冷冻水吸收了通过空气的热量,使送出的空气变成冷气,从而使空间内的空气温度降低,达到凉爽的环境温度。变频技术的运用,可以有效的改善中央空调运行过程中存在的不足,降低设备内的能源消耗的情况。该技术主要是对电机运作时候的转速进行改变,通过调节电机频率,控制电机的输出功率从而达到减少设备的负荷量,使负荷量与实际的制冷需求量相匹配,避免输出功率过量而浪费,从而降低空调制冷过程中的耗电量,有效的达到节能的目的,更是可以降低单位制冷量的消耗,并能使调控的温度减少波动幅度避免忽高忽低,提高了制冷的效率和空调用户的温度舒适度。

2中央空调系统基本构成

中央空调系统主要使用铜管按一定顺序连接制冷压缩机、冷凝设备、蒸发设备和系统节能装置,使这四个部件融为一体。中央空调制冷系统主要依靠制冷剂一些旧空调使用氟利昂作为制冷剂,但氟利昂排放可能会对大气臭氧层造成破坏。因此,目前市场上大多数中央空调系统都禁止使用氟利昂,而且正在使用新的更环保的制冷剂。其中最常用的制冷剂是R407,这是一种环保制冷剂。

--- 制冷技术不专业

3中央空调系统的构成及工作原理

中央空调系统是一个复杂的综合系统,其基本组成部分包括制冷装置、冷却水塔、外部热交换系统和冷却风扇。在制冷单元中,用压缩机会对制冷剂进行处理,然后将其转化为液体,再利用蒸发器反应单元中的冷却水进行冷却,再送到风机入口的每条冷却蛇处,这时风吹室内冷空气,这制冷剂可以释放冷凝器中的热量,也可以用循环水代替,这是一个典型的(制冷降温)过程。由此可见中央空调系统的核心是持续热交换在这方面,冷水和冷水循环系统是传热的中心,因此必须加以严格管制。---- 中央空调系统和工作原理描述很外行,可参考下面图片

4变频技术在中央空调制冷系统中的应用

4.1变频技术在电机转速改变中的应用

变频技术的推广,可以有效的改变电机的转速,从而有效的实现高效制冷,并且实现了绿色制冷的重要要求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆中央空调变频技术具有智能化的优势,可以有效的调节内部的电机转速的频率。当中央空调制冷的过程中,电机是十分重要的组成部分。传统的中央空调制冷的过程中,内部的水温差比设计值小,导致了中央空调内部的热负荷很难与设计标准之间相满足,从而导致了能源的消耗量大,造成了高负荷和低能效的问题,严重的磨损了电机,削弱了中央空调的使用寿命。在电机系统当中对变频模块进行安装,可以有效的调整电机内部的制冷系统热负荷现象,并对电机供电的频率进行智能化的调节,改变电机运转的速度,使其满足实际的制冷需求。当制冷系统的热负荷数值处在一个较低的状态时,可以有效的将电机的运转速度降低,从而避免电能的消耗,充分的节约资源。

4.2变频技术对主机制冷系统的控制

变频技术对主机制冷系统的控制主要表现为制冷压缩机的控制。因为冷却压缩机是中央空调空调系统的重要组成部分,所以能量损失对整个中央空调至关重要,并且比例相对较高。如果冷却压缩机未针对热负荷进行调整,则它始终处于极限状态。换句话说,如果环境温差不大,热负荷相对较高,但冷压缩机也处于高强度工作状态,不仅中央空调的总体工作效率下降,还会发生无形能量损失。冷冻压缩机根据实际用途使用不同的结构类型。一般来说,制冷压缩机的冷却结构可分为活塞、螺杆和离心力。因此,制冷压缩机变频技术的控制通常是调整相应的设计结构,以控制制冷压缩机的工作状态,并提高整个中央空调的工作效率。例如,如果冷冻压缩机使用离心结构,变频技术主要通过调整门来有效地控制进气和冷却量,以及控制引擎的供电频率来控制能量损失。

4.3循环水泵的应用研究

循环泵消耗的能源约占整个中央空调系统的四分之一,因此不应忽视对循环泵节能的研究。对于当今市场上大多数中央空调空调系统中最常用的虚拟机,该系统主要取决于系统运行期间的自动负载调整。但是,在该系统的应用中,调节方法与用户之间存在普遍的隔绝,影响回热泵的控制效率,增加中央空调的能耗,从而使中央空调设备的运行效率低下。这种情况可能会导致虚拟机故障,并给中央空调系统的稳定运行带来巨大风险。这些问题可以通过引入变频技术来解决。在这种情况下,引入逆变器技术的应用,通过变频器的热量和关系自动同时调节流量和冷却量,可以在中央空调运行期间有效地调节整个流量范围并节约能源。

4.4中央空调全变频方案切换

中央空调变频首先要启动冷冻泵1#泵,进行恒温检查。当系统工作频率为50Hz时,冷水机组启动2#泵,同时进行变频和泵的速度调节1.2 #以实现恒温调节。当中央空调工作频率达到80Hz(设定切换频率)时,启动泵3#同时改变泵1、2和3#的频率调节速度,实现恒温控制。当泵1、2和3#同时工作时,当工作频率变化降到规定的下限时,泵3#停止,两个泵保持在系统正常工作模式。此时,频率持续下降,达到下限时泵2#停止,系统保持单泵运行模式。这种方法可以节省大量能源,但由于需要为每台冷冻泵配置变频器,因此在实际应用中必须考虑到设备成本。

结束语

简而言之,中央空调越来越多地用于现有的城市建筑,但由于中央空调制冷系统的能耗相对较高,它不利于当前社会能源的可持续发展。因此,必须充分注意中央空调制冷系统的能源消耗问题,并就此问题开展有针对性的研究,采取适当的措施和方法,引进现代技术,提高气候制冷系统的效率一般而言,制造商在空调设计初期预留13 %的10%至20 %,以满足中央空调系统的最大负荷。

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论文作者:杨亚明

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年23期

论文发表时间:2020/5/8

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