HNC-544-4

目前很多中央空调系统由人工设定的钟控装置控制。系统定时启动和定时关闭，每天长时间全开或全关，轮流运行。这样对电网冲击频繁，浪费电能惊人，而且恒温效果不佳，让人感到不适。寻找一种节能效果明显，性能稳定可靠的控制系统成为当务之急。风机和水泵是中央空调的重要部件，所以采用变频调速技术自然是最佳选择。采用变频调速技术不仅能基本保持室温恒定，让人感觉舒适，更重要的是其平均节能效果高达30％以上。中央空调系统的构成及工作原理通常的中央空调系统主要由制冷机组、冷却水组循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和冷却塔组成。
　　制冷机组通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷；冷冻水泵将冷冻水送到各房间风机风口的冷却盘管中，和空气进行热交换，再由风机将冷空气吹送到房间中达到降温的目的。而在制冷过程中制冷剂蒸发后会释放出大量热量，通过冷凝器与冷却循环水进行热交换，再由冷却泵将带走热量的冷却水送到冷却塔上，进行喷淋冷却，由冷却塔风扇加快其与大气之间的热交换，最终将热量散发到大气中去。可以看出，中央空调系统的工作过程是一个不断地进行热交换的能量转换过程。在这里，冷冻水和冷却水循环系统是能量的主要传递者。
中央空调系统的变频改造方案,变频改造的可行性可以看到，在中央空调系统中，主要有以下拖动系统：a.制冷机组拖动系统。b.冷冻泵拖动系统，由若干台水泵组成。c.冷却泵拖动系统，也由若干台水泵组成。d.风机（包括室内风机和冷却塔风机）拖动系统。
　　对于制冷机组，现常用的属于多机头制冷机组，即每套制冷机组有多台压缩机，这种机组自身配有冷量调节机构和卸载机构，运行时可根据冷冻水温度自动加载、减载，控制压缩机的开停台数，实现有级调节；同时，机组起动时可实现顺序起动各台压缩机，单台压缩机的功率小，对电网的冲击小，能量损失小，且机组在部分负荷时仍有较高的效率，已具有明显节能效果，再配置变频器进行无级调节，其节能效果不明显，因此通常不改造压缩机部分。
　　另外，一般分布在每个房间内的风机盘管系统（立式明装），其风机的电动机为单相且功率小，风机转速是由室内温控器上的三速开关控制。通过三速开关控制风机电动机的输入电压，以调节风机转速来改变送入房间的冷量。这种设备节能改造的空间不大。再则，目前变频器都是三相的，对单相电动机来说不适用，因此不用变频器改造风机盘管系统。
如果对冷冻泵进行变频改造，根据回水温度就能够很方便地实现房间温度的恒定。当回水温度高，说明房间温度也高，这时就通过变频器提高冷冻泵的转速，加快冷冻水的循环速度，使房间温度降低；反之，当回水温度低，说明房间温度低，则可以通过变频器降低冷冻泵的转速，减缓冷冻水的循环速度，让房间温度升高。需要注意的是，在各类制冷机组中，特别是压缩机制冷的设备中，冷冻水的流量调节范围有较为严格的限制。通常不能低于额定流量的75％～80％，否则机组的安全保护系统会自动切断运行以保证系统不发生冻结。因此，不论使用何种调节方法，其流量调节的范围不应低于系统的报警阈值。可将变频器的下限频率设置在一个适当值以上来解决这一问题。
　　冷却泵的变频改造冷却泵则用于完成冷却水在系统中的循环。在冷却水的循环系统中，水流进制冷机组（简称为“进水”），和其冷凝器进行热交换，带走制冷机组制冷过程中产生的热量，再由冷却泵送上冷却塔（简称为“回水”），在进行喷淋冷却后又流进制冷机组，并如此反复循环。在冷却水循环系统中，由于冷却塔的水温是随环境温度而变的，其单侧水温度不能准确地反映制冷机组内产生热量的多少。所以，对于冷却泵的变频改造，应以回水和进水间的温差作为依据，实现恒温差控制是比较合理的。温差大，则说明制冷机组产生的热量多，应通过变频器提高冷却泵的转速，以加快冷却水的循环速度，带走更多热量；温差小，则说明冷冻机组产生的热量少，就可以通过变频器降低冷却泵的转速，减缓冷却水的循环速度，以节约能源。
冷却塔散热风扇的变频改造冷却塔的散热风扇主要是用来加快冷却水在喷淋过程中的散热速度。对于风扇的变频控制可以采用开环的方式，根据季节、天气的变化通过变频器手动来改变风扇的转速。天热的时候，转速调高一些；天凉时，转速调低一点，配合冷却泵的变频调节，达到最佳的节能效果。中央空调系统的变频改造节能分析下面就对冷冻水泵和冷却水泵变频改造的节能效果进行分析。
　　用水特点在供水系统中，用户抽用的水是消耗掉的。它并不回到水泵的进水口，对拖动系统毫无反馈作用。对于中央空调系统，不管是冷冻水还是冷却水，都是循环水。循环水系统中，所用的水是不消耗的，从水泵流出的水又将流回水泵的进口处。而且，回水本身具有一定的动能和位能，将反馈到水泵的进水口。调速特点在供水系统中，当通过改变转速来调节流量时，扬程H也随之改变，并且，扬程是和转速的平方成正比的而在循环水系统中，改变转速来调节流量时，扬程并未发生变化。
　　系统改造实例我们对深圳龙岗华为生产基地的一套中央空调系统实施了节能技术改造。该系统的冷却水循环系统由3台18.5kW的电动机各带1台冷却水泵并联组成，冷冻水循环系统也是由3台18.5kW的电动机各带1台冷冻水泵并联组成的。改造时，应用EV2000－4T0185P型号的变频器来控制冷冻泵和冷却泵，通过温度闭环来调节泵的流量。可以将变频器的成本收回，从回报率上分析是可行的。当然由于各使用单位所处的地理环境位置、地区电费、中央空调的运行周期及负荷情况有所差异，所带来的经济效益也有所不同。但总体说来，平均1～1.5a均可收回成本。