变频技术在中央空调制冷系统中的应用分析

于大卫 孙晓玲

冰轮环境技术股份有限公司 山东烟台 264000

当下全球性的环境和能源问题十分突出，每个国家都在发展过程中不同程度地认识到了技能技术的重要性。空调为人们提供了冬暖夏凉的生活环境，不过由于空调是巨大的能源消耗体，因此需要积极进行节能技术研究，以获得长期稳定的发展。中央空调制冷系统中的变频技术可以全面分析空调运行的实际情况，在中央空调制冷的各个环节中进行调节，减少能耗，达到节能减排的目的。

1 概述

1.1 中央空调制冷系统

中央空调水系统主要由制冷循环、冷冻水循环和冷却水循环三部分组成。水系统中以水为传热介质，冷冻水循环中的高温回水通过与蒸发器中的低温制冷剂进行换热后成为低温冷冻水，经由末端空气处理设备与房间空气进行热交换。同时，制冷机组的高温制冷剂通过冷凝器与冷却水循环中的低温回水换热，换热后的高温水经由冷却塔与外界空气进行热交换，如此循环实现中央空调系统的制冷功能。

1.2 变频技术

改变电流频率即是变频，应用变频技术过程中，需要对变频器进行有效的应用[1]。电源板、主板以及电机电容是变频器的主要部分。应用变频技术的基础是半导体设备，对半导体设备进行应用，即是应用其他电能控制的设备转化为相应的电源，交流电被替换为直流电。一般情况下，应用变频技术主要是以下的流程。应用整流器，转变交流电为直流电，随后调整直流电的频率，即可对交流电有效控制，最终输出电动机。同时在对变频技术应用的过程中，需要经过不同控制电路的作用，如整流器、逆变器等，对逆变器应用能够促进交流电的转变，而应用整流器则可以有效调整控制交流电，从而保证电流频率的有效转变。对于大部分的中央空调系统而言，电力应用必不可少，对变频技术能够实现电流频率的有效转变，促进输出的设备控制工作，保证设备运行环境的稳定性，对现阶段的生活需求有效满足。

2 变频技术在中央空调制冷系统中的应用

2.1 主机制冷系统

变频技术的应用就体现在主机制冷系统的控制方面，尤其是对制冷压缩机的控制方面。由于制冷压缩机是中央空调制冷系统的重要工作部件，也是重要的能量损耗的部件，能耗在整体系统中占有重大的比重。如果制冷压缩机不能通过热负荷进行自身运行工作的调节，而一直处于着热负荷的工作状态中进行规定运行参数的运行，也就使得机器处于极限运行的状态，当外界温差并没有那么大时，压缩机的处理工作量就处于了浪费的状态。当热负荷相对比较低，压缩机的高强度工作状态也是对自身机械方面的损害，能耗也在不断的流失，不利于长期稳定的运行工作[2]。变频技术的使用可以使制冷压缩机根据外部环境的温差和相应的控制过程进行节能减排的工作。这种控制作用就较好地体现在变频模块对室内温差和热负荷的高效反馈工作方面，进行反馈性的制冷压缩机的调节工作可以使得压缩机的工作状态和频率进行调整的工作，使得运行效率与工作环境的条件相符合，减少过高能耗和强度的工作。

2.2 变频空调器

变频空调控制制冷及制热的主要方式便是通过变频器来改变电机的运转状态，将交流电转换成可控制电流的直流电，同时借助编程控制板内部的预设程序和传感器来调节制冷和制热的控制，从而用更节能的方式来为室内提供舒适的温度。同时变频空调器的使用也让空调能够更好的适应室内外环境，让空调即使在外部温度极低的情况下也能正常快速启动制热，速度相比传统空调要提高100%甚至更多；除此之外，变频空调器让人们可通过遥控器乃至物联网的方式对空调的温度进行设定，当空调达到指定温度时，变频空调器便会通过改变电流来降低电机转速、调整进气扇门，进而实现恒温的效果；最后，变频空调器还能够有效减少电机启停对空调寿命带来的影响，同时也能降低电量的消耗，提高能效比。

2.3 变频变容技术

变频变容技术是近年来应用在多联式中央空调上的一种新技术，采用该技术的压缩机，有两个气缸，在低负荷情况下单缸运行，在高负荷情况下双缸运行，该技术能有效降低中央空调制冷能耗[3]。变频变容技术是为解决多联式中央空调的运行效率不高的问题而研发的技术。搭载变频变容压缩机的多联机，运用单双缸切换的运行模式，使压缩机能够满足不同工况下的运行要求，减小最小制冷量，提升低负荷能效。该系统具有两种运行模式，在室外温度较高或较多室内机运行的情况下，采用双缸运行模式，两个气缸同时运行，满足中、高负荷需求。在室外温度较低或是只有一台室内机运行的情况下，采用单缸运行模式，仅一个气缸运行，满足低负荷需求，在满足用户正常制冷需求的同时，最大限度地降低了能源消耗，避免了大马拉小车的现象，解决家用多联机产品最小输出过大、低负荷能效低这两大突出问题。在低负荷运行状态下，压缩机单缸模式运行，运行噪声更低，同时避免了空调频繁开停机造成的温度波动，舒适性更高。

3 结语

随着人民生活水平的日益提高，中央空调作为现代建筑的必需品，其能量消耗不断攀升中。作为一种新型技术，变频技术在现代发挥着独特的作用，能够避免资源浪费，实现节能的目标，且在不同规模不同设备上的应用都具有一定的优势，应用的范围也定将越来越宽。在变频技术发展的基础下，我国的中央空调制冷系统一定会有更好的发展方向和前景。