1、中国制冷学会北京市100142;2、郑州瑞孚净化股份有限公司北京市100080
摘要：随着人口的不断增长，全球出现变暖的现象，在全球变暖的背景下制冷空调在工业及民用建筑中有了更广阔的发展空间。面对气候恶化问题，我们需注重节能环保技术的发展，并实现节能减排、可持续发展战略目标。变频技术在空调制冷系统中的有效应用，能够通过改变压缩机供电频率，并根据实际情况调节压缩机转速，从而实现控制温、恒温、节能减耗等效果。由此可见，在空调制冷系统中应用变频技术，则不仅能够有效增强空调的整体性能，同时也能满足节能减排的实际需求。本文即主要通过分析空调制冷系统及变频定频的工作原理，进而分析变频技术在其制冷系统中的有关应用。
关键词：变频技术；空调制冷系统；工作原理；节能技术
引言：
制冷空调在当前城市建筑应用中越来越广泛，但由于空调制冷系统在运行过程中消耗的能源占比较大，不利于当前我国社会能源的可持续发展。所以，针对空调制冷系统的能耗问题，应充分重视，并对其展开具有针对性的研究，采取相应的措施和方法，引进现代化的技术手段，提升空调制冷系统工作效率，并重点减少空调制冷过程中所需的能源消耗。一般来说，空调设计之初为了满足空调系统的最大负荷，制造商往往会预留10%~20%的余量。也就是说，在空调的节能领域研究存在一定的富余，对于制冷空调的性能优化仍具有上升空间。变频技术的引进使制冷空调的性能更加优良，同时提升了室内环境的舒适度，满足人体对于室内温控的实际需求。而且，该项技术的应用能够有效地降低空调运行过程中所需的能耗，使空调智能化、自动化水平大大提高。
1在制冷空调系统中应用变频技术的现状
近年来，我国大力倡导节能减排，节能理念深入人心，得到了社会大众的广泛认可和响应，人们更加重视变频技术在制冷空调系统中的应用效果。从整体来说，地球资源愈发紧缺，能源资源的紧缺在一定程度上影响了我国实现可持续发展的理念，所以，现如今我国人民都在关心和急需解决的问题就是如何科学、合理地使用有限的能源。基于此，有关部门不断加大了用于空调制冷技术的投入力量，使得技术水平得到更高的上升空间，市场竞争力愈发增大。实践证明，变频技术的应用是可以有效解决这些问题的，所以其被广泛应用是必然趋势。就空调系统而言，其最大负荷的时间大约在十几天，之后温度发生的变化也会使负荷量发生改变，其制冷系统的运行作业还在自身可以承受的范围内，系统记载的信息也是其最大负荷。一旦空调制冷系统运行异常，其输出率就会超过可以承受最大功率范围，此时就会浪费更多电能，运营成本也会增加。结合实际情况来看，在空调制冷系统中应用变频技术，不仅可以降低能源损耗，还可以对自然环境起到保护作用。
2变频技术在制冷空调系统中的应用
2.1制冷压缩机的应用
在制冷空调系统中还有一个核心组成内容就是制冷压缩机，制冷空调系统在日常运行的时候，整体消耗电量里有40%都是被制冷压缩机耗费的，在具体的实践工作里，每一年的平均负荷已经能够达到峰值热负荷的60%，但是只占压缩机容量的50%，这就在很大程度上导致压缩机在运作时有多数时间是在低负载情况下运作的。在制冷空调系统里运用制冷压缩机，要结合空调的实际情况做出科学、合理的运用，例如：在中央空调系统和大型或中型冷库里，就可以选取活塞式、螺杆式、离心式等种类的压缩机，同时还要确保压缩机结构内的调节功能能够跟随实际运行情况有效调节制冷压缩机，使其可以灵活适应多变的情况，进一步实现提高制冷空调系统的运行效率，保障系统在运行时可以充分发挥节能作用。再举个例子，在选用离心式压缩机工作的时候，其一般是通过进气口导向叶片开度的变化对气量进行调整，然后对制冷量进行控制，这种方式被称作扇门调节。结合当下的制冷空调系统实际运作情况而言，扇门调节是可以实现节能功能的，但是使用扇门调节会导致电机负载电流持续下降，这个时候电机的转速和电压是相对恒定的，在这个情况下，并不能改善和强化电机在低负荷运行下工作效率低的问题，也就不能实现节能作用。假如选取变频器进行调速，还会降低电机的固有损耗、附在损耗和其他相关损耗，如此一来，电机的电流、电压和转速频率都会跟着降低，电机的功耗也会伴随流量一起下降，提高了运行数据的控制精准性。出现以上情况时，变速离心式压缩机的平均节电量要高于30%，在低负荷情况下节电量将要高于70%，由此可见，在日后把制冷压缩机应用到制冷空调系统内是一项非常有推广意义和价值的先进技术。
2.2循环水泵的应用研究
循环水泵在空调整个制冷系统运行工作中的耗电量约占整个系统的四分之一，因此，对循环水泵的节能研究不可忽视。针对当前市场上大部分空调制冷系统中最常用的VM系统，该系统在运行过程中主要依靠系统负荷进行自动调节。但该系统在应用过程中普遍存在调控方式与用户之间的脱节情况，进而影响到循环水泵的控制效果，同时也会造成空调能源消耗的增加，致使空调运行效率低下。这种情况甚至还极有可能引发VM系统故障，为空调制冷系统的稳定运行造成极大的隐患。此类问题可引进变频技术得以良好的解决。对于此类情况，可以引进变频器进行技术应用，通过变频器的热量平和关系式达到对水流量以及制冷量的自动同步调控，从而有效地对空调运行过程中的全流量范围进行调节，实现节约能耗的目的。
3空调采用变频技术自控系统节能节电的分析
3.1运行质量角度分析
单台电动机拖动系统大多数不能根据负载的轻重连续进行调节，不能保证电动机的正常功率变化，而安装了变频器后，大大提高了工作效率和性能。将变频器安装在冷水泵的转换器上，可以根据负荷调节转速达到节能的目的。按照科学分析，电动机在合适的变频负荷量范围内，可以节省百分之三十到百分之四十的电量，而将变频器安装在制冷系统中可以节省百分之六十到百分之七十的电量。因此站在系统运行质量的角度分析，实现变频调速，将变频技术系统应用于空调中，最大限度地可以提速百分之十左右。
3.2节能角度分析
空调系统的制冷系统不能排除在满负荷的情况下还可以长时间运行的可能性，所以一般设计制冷系统的时候要按照总负荷的最大容量来进行设计。在实际的运行过程中，要提高系统的运行效率，尽可能地降低损耗。在系统轻载运行时候容量所占的比例是最高的，如果可以提高轻载运作时的工作效率，那么对于提高节能的可能性是非常大的。在原来的空调制冷技术中，即使是相当小的需求量也需要电动机的运行效率达到最饱和的状态，极大地造成电能地浪费。而采用变频器后，当需求量较小时，可以降低电动机的转速，减少电动机的实际能耗，如果空调制冷系统的所有程序都可以利用变频器来对电能进行转换，最终可以节省百分之五十的电能。
3.3空调的送风质量分析
空调制冷系统及时采用变频技术后，可以使得变速器按照实际情况根据风速的大小来调整变频器的转速。当制冷系统所需风量减少，变频器的转速降低时，其制冷系统的功率也会随之下降，同时还应考虑控制装置的附加损耗等影响。
4结束语
综上所述，变频技术在空调制冷系统中的应用符合我国节能减排政策要求，能够极大地提升空调制冷效率，同时在实际应用过程空调更加智能化，提升了用户的体验，并实现对室内温度的恒温控制。变频技术能够降低空调制冷系统运行的能源消耗，实现空调的节能减排目的。现阶段，随着我国节能减排政策的深入推进，变频技术在空调制冷系统中的应用也会越来越广泛，应用变频技术有利于实现空调的节能减排，而且还能够提升空调的运行效率。因此，变频技术在空调制冷系统中的应用具有十分广阔的前景，未来将会更加深入和广泛地应用于该项领域中。对此，相关的技术人员更应加强变频技术的应用研究，并重视该项技术的更新，从而为空调的节能减排发展提供更大的发展空间。
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