科 科ｆ技Ｉ论Ｉ坛 房伟 变频调速在空调通风系统中的应用 （黑龙江北大荒农业股份有限公司浩良河化肥分公司，黑龙江伊春１５３０００） 摘要：简要介绍了变频调速在空调通风系统中的应用。 关键词：变频调速；空调；应用 由于空调系统中都是各种风机、泵类 ６．２控制方式的确立 负载，根据流体学原理可知，Ｐ｝ｎ３，故应用变频 ６．２．１在室内适当的位置，安装手动调节 器后，节能效果显著。下表列出风机、泵类负载 控制终端，调速电位器ＶＲ和运行开关ＫＫ置 应用变频器后，在不同流量Ｑ、转速ｎ、由功率Ｐ 于控制终端盒内，变频器的集中供电由空气开 （额定值的相对百分数）在某频率值时的节能 关控制，需要送电时在配电控制室直接操作。调 率。 整频率设定电位器ＶＲ，可以改变变频器的输出 ５空调变频调速系统的控制依据 频率，从而控制风机的送风量，关闭时断开ＫＫ 空调系统的外部热交换由两个循环 即可，此方式成本低廉，随意性强。６．２．２当室外 水系统来完成。循环水系统的回水与进（出）水 温度变化，或者冷，暖输送介质温度发生改变 温度之差，反映了需要进行热交换的热量。因 时，将可能造成室温随之改变，对环境舒适要求 此，根据回水与进（出）水温度之差来控制循环 较高的消费群体，则可以采用自动恒温运行方 水的流动速度，从而控制了热交换的速度，是比 式。选择内置ＰＩＤ软件模块的变频器。控制终端 较合理的控制方法。 的方式同手动方式。电位器用来设定温度（而不 ５．１冷冻水循环系统的控制 是调整频率）。变频器通过采集来自反馈端 要求。 由于冷冻水的出水温度是冷冻机组“冷 ＶＰＦ／ＩＰＦ的温度测量值，与给定值作比较，送人 ２变频器与节能 冻”的结果，常常是比较稳定的。因此，单是回水 ＰＩＤ模块运算事自动改变ｕ、ｖ、ｗ端子的输出 在工农业行产各人们的日常生活中，经常 温度的高低就足以反映房间内的温度。所以，冷 频率，调整送风量，达到自动恒温运行。６．２．３送 需要对一些物理量进行控制，如空调系统的温 冻泵变频调速系统，可以简单地根据回水温度 风机的分布可能不是均匀的，对于稍大的室内 度、供水系统的水压、通风系统的风量等，这些 进行如下控制：回水温度高，说明房间温度高， 空间，则可以采取“区域温度平均法”策略调节 系统绝大多数是用交流电机驱动的。以前由于 应提高冷冻泵的循环速度，以节约能源。反之则 送风量，以满足特殊需要量场所。６．２．４为降低 电机的转速无法方便调节，为了达到对上述物 反。总之，对于冷冻水循环系统，控制依据是回 成本，个别的变频器可能没有内置ＰＩＤ软件模 理量的控制，人们只好采用一些简单的方法，如 水温度，即通过变频调速，实现回水的恒温控 块，选用外加ＰＩＤ调节器即可。 用档板调节风量，用阀门来调节流量压力等，致 制。 ６．３应用方案的系统考虑 使这些系统不仅达不到很好的调节效果，而且 ５．２冷却水循环系统的控制 共振（动）：选择末端送风机时，应考虑测 大量的电能被档板和阀门白白浪费。根据交流 由于冷却塔的水温是随环境温度而变的， 试其在全转速范围的共振转速点，应避免电机 电机的特性，要实现连续平滑的速度调节，最佳 其单测水温不能准确地反映冷冻机组内产生热 工作于这样的转速区，通过设定变频器的回避 的方法就是采用变频调速器，变频器是将标准 量的多少。所以，对于冷却泵，以进水和回水间 频率及其宽度值，则可以避免电机运行于该转 的交流电转成频率、电压可变的交流电，供给电 的温差作为控制依据。实现进水和回水间的恒 速区域。 机并能对电机转速成进行调节的装置。采用变 温差控制是比较合理的。温差大，说明冷冻机组 节能：风机属于平方转矩负载，应用时，选 频器进行风机、水泵的节能改造，不仅避免了由 产生的热量大，应提高冷却泵的转速，增大冷却 择风机、泵类专用变频器（亦称为节能型变频 于采用挡板或阀门造成的电能浪费，而且还会 水的循环速度；温差小，说明冷冻机组产生的热 器）较好，并将其转矩曲线（ｖ／Ｆ）设定为“平方转 极大提高控制和调节的精度，我们可以真正方 量小，可以降低冷却泵的转速，减缓冷却水的循 矩”，这样可以达到较好的节能效果。 便地实现恒温空凋系统和恒压供水系统。 环速度，以节约能源。 安装：变频器应装于末端机的“隔离室” ３空调系统 ６空调末端送风机的变频控制 内，除保证良好的散热外，还应让其不置身于潮 大、中型空调由三部分组成： 随着生活水平的提高，人们已开始关注生 湿环境下。亦需考虑空调在制冷或制热时 ３．１制冷、制热站 活与工作环境的舒适性。大型公共建筑（如商 末端机自身的温度影响。 ３．２空调水管网系统 场、宾馆、影剧院等）均设置有空调系统，而 频率：电机转速较低时，散热效果较 ３－３空调末端装置（空调机组，风机盘管和 大多数空调的运行，绝大部分末端机采用 差：转速过大，则会引起因风速过高而造成的不 新风机组等） 开，关控制方式，难以满足人们对舒适感的要 适当状态，如制冷时，可能因风速过大，致辞使 工作原理：采用设备中的风扇使室内空气 求。变频技术的飞速发展，成本进一步下降，使 冷凝水不能被吸水盘完全接收，造成外漏。应选 循环。并通过设备中的冷、温水盘管来冷却和加 得这一要求成为现实。 择适宜的上、下限频率，下限频率以不小于 热，以达到空调的目的。盘管中的冷、温水由机 ６．１调节风量 １５Ｈｚ为宜，上限频率不要超过印Ｈｚ，根据最大 房中的制冷设备和锅炉提供。 在空调系统中，冷、暖的输送介质通 风速确定。 该系统的缺点是：设备配置较大，风机噪 常是水，在末端将与热交换器充分接触的清洁 载波频率：将变频器的载波频率适当提 音大。当环境温度变化或冷、热负荷变化时，只 空气由风机直接送入室内，从而达到调节室温 高，则可以降低电机运行噪音，提高环境质量。 能通过增减冷、温水循环泵数量或使用挡风板 的目的。 多机并联运行时，若电机距离变频器较远，则需 的方法来调节室内温度，既耗费能源又造成环 在输送介质（水）温度恒定的情况下，改变 调整载波频率，以避免引起电机电流振荡。 境温度波动。 送风量可以改变带人室内的制冷（热）量，从而 ４负载与节能关系 较方便地调节室内温度。这样，便可以根据自己 ４．１负载类型与节能关系 的要求来设定需要的室温。 责任编辑：魏玉新 １变频调速技术的发展 交流变频调速技术是集电力电子、自动控 制、微电子、电机学等技术集成的一项高技术。 它以其优异的调速性能、显著的节能效果和在 国民经济各领域的广泛的适用性而被国内外公 认为是世界上应用最广、效率最高、最理想的电 气传动方案，是电气传动的发展方向。它为提高 产品质量和产量，节约能源、降低消耗。提高企 业经济效益提供了重要的新手段。 据统计，我国电动机装机总容量约４亿多 ＫＷ，其用电量占当年全国发电量的６ｏ％～ ７０％，而风机、水泵设备装机总功率达１．６亿 ＫＷ，年耗电量３２００ＫＷ・ｈ，约占当年全国电力 消耗总量的１／３。而应用变频器节电率一般在 ２０％～６ｏ％，投资回收期ｌ～３年，经济效益相 当可观。所以大力推广应用变频调速技术不仅 是当前推进企业节能降耗、提高产品质量重要 手段，而且也是实现经济增长方式转变的必然 生产机械各式各样，种类繁多，但负载类 调整风机的转速可以控制送风量。使用变 型主要分三类，它们与节能的关系见表１（Ｐ 频器对风机实现无级变速，在变频的同时，输出 （ＫＷ）、Ｍ（ｎ．ｍ）、ｎ（ｒ／ｍｉｎ）） 端的电压亦随之改变，从而节约了能源，降低了 ４．２几种典型负载与节能关系 系统噪音，其经济性和舒适性是不言而喻的。 —４２—
