中央空调循环水泵变频控制与节能分析

中央空调循环水泵变频控制与节能分析

魏翔

南京热备舒能源科技有限公司江苏南京210000

摘要：随着我国经济的发展及科技水平的不断上升，以及当前我国新时代下，生态环保理念的宣传，人们对于人们在生产生活过程当中更加注重对环保技术的应用。为了进一步促进我国可持续经济的可持续发展，我们就要注重对节能环保技术的应用。

关键词：中央空调；循环水；变频

1中央空调机自动化控制现状分析

随着中共空调系统在城市建筑中应用的普及，空调系统的循环水泵节能控制日渐受到物业管理部门的关注。循环水泵系统作为中央空调系统建设的重要组成部分，在水泵系统建设时通常以建筑物的最大冷负荷为基础，在系统选型时保留10%～20%左右的剩余量，以此保证中央空调制冷效果的稳定性。在中央空调的实际建设中，由于空调运行时其冷负荷无法得到稳定控制，这在一定程度上缩短了空调系统的满负荷运行时间，长时间处于轻载工作状态的空调主机，与工频状态下满负荷运行的循环水泵系统无法得到有效协调，使得中央空调系统在运行状态下不仅浪费了大量能源，也影响了循环水泵系统的使用寿命。为进一步提升中央空调循环水系统的节能性，我国在对空调系统循环水变频节能开展深入研究的同时，也在教育改革中增设了暖通专业，通过开展空调对室内采暖，通风及空气调节等室内因素影响的研究工作，为空调循环水泵变频的节能的工程实践提供有效的技术指导，以此促进中央空调循环水泵变频节能的工程应用，为我国的建筑节能做出贡献。

2中央空调循环水泵变频节能原理介绍

在中央空调水泵的运行耗能中，循环水泵的电力消耗约占消耗总量的近25%，因此控制循环水泵系统的耗能在空调系统节能控制中占有重要地位。现阶段我国中央空调系统中循环水泵的调控方式和选型是由专业设计单位设计制造的，而设计单位在设计循环水泵系统的同时，缺乏与制冷机组生产厂家之间的联系与沟通，导致了中央空调制冷系统的构建和循环水泵变频系统之间无法有效的配合运转，进而影响了空调系统的运行效果，也降低了循环水泵系统的能源利用效率。为有效处理中央空调循环水系统存在的大流量，小温差等问题，通常采用变频调节技术，即通过控制空调负荷的变化而改变其工作频率，使得系统热交换器中的冷冻水与冷却水温差控制在一定范围内，在控制流量的同时有效提升循环水泵电机的输出功率。

在中央空调循环水泵系统的实际运行中，变频技术的采用使得冷却水的温度始终高于冷冻水5摄氏度左右，这样系统的耗能便能够与实际做功保持稳定的数值关系，空调系统一年的热负荷变化量也能够得到有效控制，此外循环水泵变频技术的采用也实现了对水泵转速的调控，循环水泵通过转速控制调节冷却水流量，这大大降低了水泵中电动机的运转功率，实现了对循环水系统能耗的有效控制。

3变频技术在中央空调中的应用

3.1冷冻水循环系统的控制

在冷冻水循环系统的作用下，回水温度会发生一定的变化，在此期间，系统内的各程序工作状态也会受到影响。如果不能对回水温度进行控制，在空调运行中，很难准确判断出空调房内存在的问题。为此，技术人员在对中央空调内部系统进行改造时，需要对冷冻水循环系统内的回水温度进行检测与控制。当回水温度高于正常值时，需要对冷冻泵的运行速度进行调整，在冷冻泵高速运转的状态下，冷冻水循环的速度也会随之加快，从而达到降低室内温度的效果。在这一过程中，冷冻泵的流速明显提高。相反，当回水温度低于正常值时，应采取一定的措施，降低冷冻泵和冷却水循环的速度，不仅可以对室内温度进行调节，还能减少电能的消耗率。

3.2冷却水循环系统的控制

在中央空调系统运行中，除了要对冷冻水系统进行控制外，还应对冷却水循环系统进行整治。在该系统运转过程中，冷却塔内的水温一直处于动态变化当中。据了解，系统内冷却塔温度之所以会发生改变，其主要原因是由于外界环境温度变化所致。在冷冻机的不停运作下，往往会产生出一定的热量，经过冷却泵的作用后，可以将热量转吸收，并实现对冷却水循环系统的控制作用。在这种形式下，空调周围所处环境温度也会发生改变，两者之间形成温度差。为了节省更多的电能资源，避免资源的浪费，可以将冷却泵的转速和冷却水循环的速度进行控制，根据外界环境温度，对其进行调节，不仅能够带给人们更多舒适的感觉，还提高了资源的利用效率，为人们减轻了较多的经济负担。

3.3变频技术在中央空调制冷系统的应用

随着我国科技水平的提高，变频技术得到了较为广泛的应用，通过对冷却水循环系统和冷冻水系统进行控制，利用热量转换的工作原理，将热量转化为空调运行的动力，从而达到环保、节能的效果。在这一阶段中，需要依靠上述两大系统共同合作，根据空调系统的实际运作要求，将变频技术应用在合适的区域内，确保该技术的作用得到充分的发挥。

在传统中央空调使用过程中，冷冻水和冷却水两大系统的耗能程度较大，对人们施加了一定的经济压力。为了弥补传统中央空调运行中的这一大缺点，必须要借助变频技术的力量，找出系统运行关键部位，根据能量转换的原理，来提高能源的使用效率，从而达到节能减排的目的。在中央空调系统运行中，当内部热负荷偏低时，容易出现损耗大的现象，在此期间，空调内部其他系统仍在正常运转，加上水泵、交流机等设备的运转速度不能随意调度，导致实际功耗要远远高于空调本身所需的能量，从而造成能源的浪费。针对这种情况，想要减少中央空调总耗能，需要利用一定的技术手段，对水泵和交流机进行控制，来实现对整个系统运行状态的监控功能。通常情况下，可以将变频调速器、切换器等设备安装至中央空调系统内。在中央空调实际运行中，当负荷量较低时，人们可以对水泵进行调节，尽可能减少空调的耗损量。相反，当某台电机的运作频率远远高于正常值时，可对变频调速器进行调节，根据空调实际运行状态，有选择性的关闭或进行控制。除此之外，也可对切换器和PLC控制器进行操控，改变电机的工作状态，避免电机在长期的使用中出现磨损，缩短电机的使用寿命。当电机热负荷处于两台电机和一台电机同时工作之间的状态时，如果关闭电机，会造成动力不足。但如果增加电机的话，则会造成能源的耗费。针对这种情况，要根据电机实际运作状态，对PLC控制器和切换器轮流进行操控，确保电机运转的稳定性。由此可见，在中央空调的改进中，安装PLC控制器、切换器等设备，可实现对冷冻水和冷却水系统的控制功能，在电机的工作状态进行调节，减少了能源的损耗量，更能被人们所接受并认可。在这种条件控制下，当外界温度较高时，人们可将空调的制冷系统进行调节，将其上升至一定范围内，房间制冷效果便会更加显著，既满足了人们的制冷需求，该减少了能源的消耗，更好的发挥出了节能的优势。在这一过程当中，为了提高用户都可舒适度，需要将冷却水和冷却塔共同进行控制，两者之间互相协助，共同完成制冷任务。在冷却塔运行过程中，外界环境温度、风扇电机和水泵电机的转速也会发生改变，当空调内部冷却水降温功能受到限制时，人们可以对水泵电机的转速进行调节，根据空调实际运行情况，将电机转速加快或减慢，都可以实现对空调温度调节的目的，这一方法，提高了空调整体运行的效率，为人们的使用提供了更多的便利。

4结语

通过文章上面的分析我们可以看到，我们只有重视中央空调循环水泵变频控制与节能技术在应用过程当中出现的问题，并及时解决，才能更好的推动该技术的发展符合我国生态发展理念，在提高人们生活质量的同时，推动我国经济稳步健康绿色发展。

参考文献

[1]喻文浩,吴笛,徐斌斌.某高校图书馆水系统中央空调节能改造与数据分析[J].建筑节能,2018,46(12):122-125.