變頻控制技術在空調通風系統中的節能應用分析

摘要：作為空調系統的重要組成部分之一，通風系統節能性能的提升對于整個空調系統節能目標的實現都有著極為重要的意義，在對空調通風性能進行優化的過程中，最常使用的技術就是變頻控制技術，和其他技術相比，變頻控制技術能夠實現根據實際情況的需求對風量進行控制，這對于避免風量浪費，繼而降低空調運行成本等都是極為重要的。

關鍵詞：變頻控制技術；空調通風系統；節能應用

1分析采用變頻技術的優缺點

變頻技術是通過改變交流電頻率的方式實現交流電控制的技術。變頻技術最明顯的優點在于節約電能，同時實現了電動機的軟起軟停，能消除電機啟動電流對電網的沖擊，減少了啟動電流的線路損耗，并可避免電機因過載而引起的故障，強有效的保護功能可保護電機正常工作。消除了電動機因啟停所產生的慣動量對設備的機械沖擊，大大降低了機械磨損，減少了設備的維修，延長了設備的使用壽命。變頻技術也有一定的缺點，變頻技術的應用往往使得應用系統的費用上漲，一般價位較高；其次，低壓變頻器輸出波形為脈沖形式，會產生一些干擾，而高壓變頻設備干擾性很小，輸出電壓波形近似正弦波形，但是設備體積較大，安裝調試比較復雜；變頻技術的閉環控制方法，為了避免系統不穩定，犧牲了一定的響應速度，當負荷變化較大時，會造成調節的滯后。變頻技術增加了系統的調試難度，需要比較專業人員對系統進行調試。

2空調通風系統中變頻控制技術的節能應用分析

2.1變風量控制

使用變頻控制技術來達到降低空調通風系統節能的技術方案有三種。第一種是僅排熱風機變頻；第二種為排熱風機與大系統均變頻；第三種為排熱風機與組合空調器、水泵等變頻。根據地鐵站的負荷特點，風機運行的時間一般都要比制冷機長，而且地鐵站內部空間較大，因此，風機的功率往往要比一般的建筑空調系統中的風機功率大。所以為了最大限度的達到節能效果，應將地鐵車站節能重點放在風系統變頻節能上。

2.1.1隧道通風系統

運行列車的軌道頂部和站臺以下的排熱系統主要的運行使用的時間為車站運行開始直至運行結束，排熱系統需要長期運行，通風系統的主要作用是排出列車出站、停站、進站過程中的熱量，盡可能的減少列車在運行過程中的熱量，降低高熱量給車站內部造成的不良影響。變頻風機的風量需要根據地鐵運行的實際情況進行調節，對風機的排風量進行合理的控制。

2.1.2車站通風系統

車站為公共區域，其空調通風系統組成上，主要包括組合式空調箱、回風機、排風機等?？紤]到早晚兩個客流高峰，如果采取定風量系統，必須要滿足早晚兩個客流高峰的風量需求，這樣在非峰值，風量浪費嚴重，因此，采取變風量系統非常有必要。變風量系統主要應用變頻控制技術，變頻調速的優點在于調節靈活，能夠使風機的效率不會受風量減少的影響，使得風量能夠得到準確的控制，進而達到節能的目的。此外，利用變頻控制技術進行運行速度的控制，還可以使啟動電流從零開始，這大大減輕了空調通風系統對電網的沖擊，延長變風系統的使用壽命。

2.2空調水系統流量調控

空調通風系統中水系統是整個系統中的關鍵，水系統中的冷卻水泵以及冷凍水泵的容量常常是根據車站最大的負荷而設計的。在空調水系統實際運行的過程中，只處于低負荷的運行狀態，就能夠產生極大的能量耗損，而在使用中加用變頻器能夠調控水流量，起到節約能源減少污染排放量的作用。如果在冷凍水泵中使用變頻器進行調控，能夠有效避免空調各個系統相互影響。

2.3空調系統運行模式變頻調控

地鐵車站中的空調通風系統在實際運行過程中，對風量以及水量進行變頻控制，而且在不同的季節采取不同運行模式，可以達到良好的節能效果。地鐵車站的空調通風系統往往根據系統最大負荷及標準進行，然而事實上，最大負荷往往只有在特殊的情況下出現，因此，在平?？照{負荷較小。在空調通風系統中使用變頻控制技術，綜合空調系統負荷及工作情況，對設備進行合理調節，可以達到節能及降低運營成本的目的。

3水泵節能改造的方案

3.1冷凍（媒）水泵系統的閉環控制

3.1.1制冷模式下冷凍水泵系統的閉環控制

該方案在保證最末端設備冷凍水流量供給的情況下，確定一個冷凍泵變頻器工作的最小工作頻率，將其設定為下限頻率并鎖定，變頻冷凍水泵的頻率調節是通過安裝在冷凍水系統回水主管上的溫度傳感器檢測冷凍水回水溫度，再經由溫度控制器設定的溫度來控制變頻器的頻率增減，控制方式是：冷凍回水溫度大于設定溫度時頻率無極上調。

3.1.2制熱模式下冷凍水泵系統的閉環控制

這個模式主要在中中央空調里的熱泵進行運轉的時候冷凍水泵系統去進行控制的方案。和制冷的模式控制的方法是相同的，在保障最尾端的設備冷凍水流的量供給的情況之下，確認冷凍泵的變頻器所工作的最小的工作頻率，然后將它設定成最小的限頻率然后鎖定，變頻的冷凍水泵中的頻率調節是從安裝在冷凍水的系統中回水主管中的溫度傳感器去檢查冷凍水的回水溫度，然后參照溫度控制器設置的溫度去進行控制變頻器的頻率增長和減少。不一樣的是：冷凍回水溫度假如小于設定溫度的時候頻率無極上調，如果是溫度傳感檢測到的冷凍水回水溫比較高的時候，那么變頻器的輸出頻率就會越低

3.2冷卻水系統的閉環控制

目前，在冷卻水系統進行改造的方案最為常見，節電效果也較為顯著。該方案同樣在保證冷卻塔有一定的冷卻水流出的情況下，通過控制變頻器的輸出頻率來調節冷卻水流量，當中中央空調冷卻水出水溫度低時，減少冷卻水流量；當中中央空調冷卻水出水溫度高時，加大冷卻水流量，從而達到在保證中中央空調機組正常工作的前提下達到節能增效的目的。

4結語

總之，變頻技術在空調通風系統節能性能提升上發揮了極為重要的作用，可以說變頻技術水平的高低在一定程度上決定了空調通風系統的能耗情況，因此，相關人員必須加強對其的重視，積極的采取措施對現有的通風系統變頻技術體系進行完善，把整個空調通風系統的能量浪費水平盡可能的控制在最低水平，這對于我國可持續發展目標的實現極為重要。

參考文獻

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作者簡介：白明強（1986.7-），男，湖北武漢人，武漢科技大學環境工程碩士，工程師，單位：美好置業集團股份有限公司，研究方向：暖通空調。

（作者單位：美好置業集團股份有限公司）