变频控制技术在空调通风系统中的节能应用分析
时间：2020-11-28 02:01:09 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘要：作为空调系统的重要组成部分之一，通风系统节能性能的提升对于整个空调系统节能目标的实现都有着极为重要的意义，在对空调通风性能进行优化的过程中，最常使用的技术就是变频控制技术，和其他技术相比，变频控制技术能够实现根据实际情况的需求对风量进行控制，这对于避免风量浪费，继而降低空调运行成本等都是极为重要的。
关键词：变频控制技术；
空调通风系统；
节能应用
1分析采用变频技术的优缺点
变频技术是通过改变交流电频率的方式实现交流电控制的技术。变频技术最明显的优点在于节约电能，同时实现了电动机的软起软停，能消除电机启动电流对电网的冲击，减少了启动电流的线路损耗，并可避免电机因过载而引起的故障，强有效的保护功能可保护电机正常工作。消除了电动机因启停所产生的惯动量对设备的机械冲击，大大降低了机械磨损，减少了设备的维修，延长了设备的使用寿命。变频技术也有一定的缺点，变频技术的应用往往使得应用系统的费用上涨，一般价位较高；
其次，低压变频器输出波形为脉冲形式，会产生一些干扰，而高压变频设备干扰性很小，输出电压波形近似正弦波形，但是设备体积较大，安装调试比较复杂；
变频技术的闭环控制方法，为了避免系统不稳定，牺牲了一定的响应速度，当负荷变化较大时，会造成调节的滞后。变频技术增加了系统的调试难度，需要比较专业人员对系统进行调试。
2空调通风系统中变频控制技术的节能应用分析
2.1变风量控制
使用变频控制技术来达到降低空调通风系统节能的技术方案有三种。第一种是仅排热风机变频；
第二种为排热风机与大系统均变频；
第三种为排热风机与组合空调器、水泵等变频。根据地铁站的负荷特点，风机运行的时间一般都要比制冷机长，而且地铁站内部空间较大，因此，风机的功率往往要比一般的建筑空调系统中的风机功率大。所以为了最大限度的达到节能效果，应将地铁车站节能重点放在风系统变频节能上。
2.1.1隧道通风系统
运行列车的轨道顶部和站台以下的排热系统主要的运行使用的时间为车站运行开始直至运行结束，排热系统需要长期运行，通风系统的主要作用是排出列车出站、停站、进站过程中的热量，尽可能的减少列车在运行过程中的热量，降低高热量给车站内部造成的不良影响。变频风机的风量需要根据地铁运行的实际情况进行调节，对风机的排风量进行合理的控制。
2.1.2车站通风系统
车站为公共区域，其空调通风系统组成上，主要包括组合式空调箱、回风机、排风机等。考虑到早晚两个客流高峰，如果采取定风量系统，必须要满足早晚两个客流高峰的风量需求，这样在非峰值，风量浪费严重，因此，采取变风量系统非常有必要。变风量系统主要应用变频控制技术，变频调速的优点在于调节灵活，能够使风机的效率不会受风量减少的影响，使得风量能够得到准确的控制，进而达到节能的目的。此外，利用变频控制技术进行运行速度的控制，还可以使启动电流从零开始，这大大减轻了空调通风系统对电网的冲击，延长变风系统的使用寿命。
2.2空调水系统流量调控
空调通风系统中水系统是整个系统中的关键，水系统中的冷却水泵以及冷冻水泵的容量常常是根据车站最大的负荷而设计的。在空调水系统实际运行的过程中，只处于低负荷的运行状态，就能够产生极大的能量耗损，而在使用中加用变频器能够调控水流量，起到节约能源减少污染排放量的作用。如果在冷冻水泵中使用变频器进行调控，能够有效避免空调各个系统相互影响。
2.3空调系统运行模式变频调控
地铁车站中的空调通风系统在实际运行过程中，对风量以及水量进行变频控制，而且在不同的季节采取不同运行模式，可以达到良好的节能效果。地铁车站的空调通风系统往往根据系统最大负荷及标准进行，然而事实上，最大负荷往往只有在特殊的情况下出现，因此，在平常空调负荷较小。在空调通风系统中使用变频控制技术，综合空调系统负荷及工作情况，对设备进行合理调节，可以达到节能及降低运营成本的目的。
3水泵节能改造的方案
3.1冷冻（媒）水泵系统的闭环控制
3.1.1制冷模式下冷凍水泵系统的闭环控制
该方案在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下，确定一个冷冻泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为下限频率并锁定，变频冷冻水泵的频率调节是通过安装在冷冻水系统回水主管上的温度传感器检测冷冻水回水温度，再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减，控制方式是：冷冻回水温度大于设定温度时频率无极上调。
3.1.2制热模式下冷冻水泵系统的闭环控制
这个模式主要在中中央空调里的热泵进行运转的时候冷冻水泵系统去进行控制的方案。和制冷的模式控制的方法是相同的，在保障最尾端的设备冷冻水流的量供给的情况之下，确认冷冻泵的变频器所工作的最小的工作频率，然后将它设定成最小的限频率然后锁定，变频的冷冻水泵中的频率调节是从安装在冷冻水的系统中回水主管中的温度传感器去检查冷冻水的回水温度，然后参照温度控制器设置的温度去进行控制变频器的频率增长和减少。不一样的是：冷冻回水温度假如小于设定温度的时候频率无极上调，如果是温度传感检测到的冷冻水回水温比较高的时候，那么变频器的输出频率就会越低
3.2冷却水系统的闭环控制
目前，在冷却水系统进行改造的方案最为常见，节电效果也较为显著。该方案同样在保证冷却塔有一定的冷却水流出的情况下，通过控制变频器的输出频率来调节冷却水流量，当中中央空调冷却水出水温度低时，减少冷却水流量；
当中中央空调冷却水出水温度高时，加大冷却水流量，从而达到在保证中中央空调机组正常工作的前提下达到节能增效的目的。
4结语
总之，变频技术在空调通风系统节能性能提升上发挥了极为重要的作用，可以说变频技术水平的高低在一定程度上决定了空调通风系统的能耗情况，因此，相关人员必须加强对其的重视，积极的采取措施对现有的通风系统变频技术体系进行完善，把整个空调通风系统的能量浪费水平尽可能的控制在最低水平，这对于我国可持续发展目标的实现极为重要。
参考文献
[1]岳展鹏.变频技术在中央空调制冷系统中的应用[J].应用科技，2015（08）：65-66.
[2]杜涛，张军，杨明.变频节能技术在中央空调中的应用[J].化学工程与装备，2016（05）：137.
[3]张子慧.制冷空调与自动控制探讨[J].科学.2013（06）：126-127.
[4]廖传善.空调设备与节能系统控制研究[J].建筑工业.2016（10）：60-62.
作者简介：白明强（1986.7-），男，湖北武汉人，武汉科技大学环境工程硕士，工程师，单位：美好置业集团股份有限公司，研究方向：暖通空调。
（作者单位：美好置业集团股份有限公司）
