中央空调机组的变频改造及节能原理和控制策略

中央空调变频节能改造设计实施(1)摘要:本文通过对中央空调系统的变频节能改造的指标设计、方案实施以及实际运行效果分析,旨在使变频器在工业领域中得到广泛推广和应用,以达到节能减排、降低能耗和生产成本的目的。

具有一定的实用价值。

关键词:中央空调;变频节能;设计一、概述在中央空调系统中,各种类型和不同功能的风机水泵的容量是根据建筑物最大设计冷热负荷设计选定的,并留有一定的设计余量。

由于四季的变化,阴晴雨雪及白天与黑夜时,外界温度不同,使得中央空调的冷热负荷在绝大部分时间时远比设计负荷低。

也就是说,中央空调实际大部分时间运行在低负荷状态下。

据有关资料统计,67%的工程设计热负荷值为94～165/m2,而实际上83%的工程热负荷只有58～93W/m2,满负荷运行时间非常少。

各种风机水泵一年四季在工频状态下全速运行,采用节流或回流挡板等方式来调节流量和风量,产生大量的节流或回流损失,因此造成了能量的较大浪费。

随着科技的发展,变频器已广泛应用于各行各业,其较高的性价比和成熟的技术,在中央空调的各种风机水泵等电机拖动系统中接入变频系统,利用变频技术改变电机转速来调节流量和压力以及温度等参数的变化以取代阀门控制流量,将取得显著的节能效果。

二、现场工作概况某生物药品有限公司是一家新建生物药品的生产厂家,新建的厂区已投入生产,为进一步提高公司产品的竞争力、节能降耗、最大限度的降低生产和人员成本,准备对公司生产运行中的能源大户进行节能改造,提高工艺设备的自动化程度,以满足GMP生产车间工艺要求。

目前,现场涉及到的中央空调系统设备都是人为控制,设备的启动、停止、控制都是在人为干预的情况下进行操作,各个风机、水泵开机运行就在额定状态下运行,只是通过调整风道和管道上的各种阀门开度进行调节,能耗非常大,造成生产成本增大。

根据现场设备运行情况分析,将以上设备进行变频自动化改造将有效地节约能源、提高设备的运行效率、并对设备和电网进行有效的保护,同时系统运行的自动化程度也得到了进一步提高。

中央空调变频节能改造系统概述：中央空调系统在现代企业及生活环境改善方面极为普遍，但是电能的消耗非常之大，几乎占了用电量50%以上，其中风机水泵的耗电占全部电能的30%，日常开支费用很大。

由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。

通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费。

近年来随着电力电子技术的发展，变频调速技术越来越成熟，利用变频器、PLC、温度传感器等器件构成自动控制系统，自动调节水泵的输出流量，不仅能使室温维持在所期望的状态，让人感到舒适满意，可使整个系统工作状态平缓稳定，更重要的是其节能效果高达30%以上，能带来很好的经济效益。

因此推广变频调速在风机、泵类设备上的应用，对于减少能源浪费具有重要意义。

节能改造原理图：系统性能特点：管理节能：提供了与楼宇BAS控制系统相互通讯的串行接口，采用集中监控管理技术可使空调系统自动合理启、停，公司总部及机房空调管理人员可以通过远程监控系统，及时了解中央空调运行工况和室内温度情况。

技术节能：根据负荷（末端对冷量的需求）的变化自动调整水泵电机和风机的转速，做到“所供即所需”，降低水泵和风机的电能消耗。

采用系统优化控制技术，确保主机、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔风机、风柜电机等全方位系统优化和协调运行，实现系统节能。

变频节能改造后除了可以节省大量的电能外还具有以下优点：1、采用变频器控制电机的转速，取消挡板调节，降低了设备的故障率，节电效果显著；2、变频实现了电机的软启动，延长了设备的使用寿命，避免了对电网的冲击；3、具有过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能；4、变频器是高性能的电子设备，具有较强的电机保护功能，能延长系统的各部件使用寿命；5、经过改造后，可以使系统具有较高的可靠性，减少了环境噪音，减少了维修维护工作量。

中央空调系统变频节能改造本文介绍了风机、水泵的节能原理，中央空调节能改造的原理和冷冻水、冷却水的控制方法。

1、引言在中央空调系统中冷冻水泵和冷却水泵的容量是按照建筑物最大设计热负载选定的，且留有余量，而运行情况是一年四季长期在固定的最大水流量下工作，由于季节、昼夜和用户负荷的变化，实际空调热负载在绝大部分时间内远比设计负载低，图1示出某建筑物的实测热负载率变化的情况，由图1可见，与决定水泵流量和压力的最大设计负载（负载率为100%）相比，一年中负载率在50%以下的小时数约占全部运行时间的50%以上。

一般冷冻水设计温差为5～7℃，冷却水的设计温差为4～5℃，在系统流量固定的情况下，全年决大部分运行时间温差仅为1.0～3.0℃，既在低温差、大流量情况下工作，从而增加了管路系统的能量损失，浪费了水泵运行的输送能量。

根据统计分析，一般空调水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的20～30%，故节约低负载时水系统的输送能量，具有很重要的意义，因此，随热负载而改泵的轴功率=（有效功率）/泵的效率（kW）电动机输出功率=（1.05～1.2）×轴功率（kW）（2）管网的水阻特性当管网的水阻R保持不变时，水量与过水阻力之间的关系是不确定的，即水量Q与过水阻力h按阻力定律变化，其表达式为：式中，H—过水阻力，R—水阻系数。

H=f（Q）关系曲线为水阻特性曲线，呈抛物线形状，水阻系数R越大，曲线越陡，即过水阻力越大。

3）风机、泵类调速控制节能原理由流体力学可知，水量Q与转速的一次方成正比，压力H与转速的平方成（例如出水T=5℃）制高温冷却水（冷凝器出水）的温度，即可控制温差，现采用温度变送器，PID调节器和变频器组成闭环控制系统，冷凝器出水温度控制在T（例凝器出水）的温度，即可控制温差，现采用温度变送器，PID调节器和变频器组成闭环控制系统，冷凝器出水温度控制在T（例如：37℃），使冷却水泵的转速相应于热负载的变化而变化。

中央空调节能改造原理
中央空调节能改造原理是通过对现有中央空调系统进行技术升级和优化，以达到减少能耗、提高能效的目的。

首先，更换节能型压缩机。

传统的中央空调系统使用的是普通压缩机，而节能型压缩机具有更高的效能和更低的能耗。

新型压缩机可根据室内温度和负载情况自动调节制冷剂供应，实现能耗的最优控制。

其次，优化冷却剂的选择。

传统的制冷剂，如R22，对臭氧层有破坏作用，并具有较高的温室效应。

现如今，绿色环保的制冷剂，如R410A，被广泛运用于新型中央空调系统中，以降低对环境的影响。

另外，在中央空调的系统设计方面也可进行改造。

合理规划冷却水路和气流，增加冷却水泵的调速控制和气流调节装置等，都能减少能耗，提高空调系统的能效。

此外，安装智能节能控制系统也是节能改造的重要一环。

智能控制系统能够根据实际室内外环境温度、用电负荷、人员密度等因素，自动调节空调的运行状态，并合理控制空调的启停、温度设定等参数，从而最大程度地减少能耗，提高能效。

通过中央空调节能改造，可降低单位面积的能耗，减少资源消耗，降低对环境的污染，实现节约能源、保护环境的目标。

阐述中央空调节能系统的控制策略随着近年来我国能源短缺问题日益严重，节能技术越来越受到人们的关注，特别是在建筑行业，高楼大厦越建越多，中央空调的安装也日益普及，中央空调的耗能问题便成为业内关注和研究的焦点，针对中央空调系统节能系统的研究和实践也越来越多。

1 中央空调控制特点中央空调的控制是一个系统复杂的过程，其间会受到各种内外因素的影响，使其控制呈现以下特点：1.1 干扰性现代建筑物往往都是庞大的个体，中央空调系统在调节其室内气温的过程中，难免会受到一些外部因素的影响，如外部气候变化、太阳光辐射以及建筑物本身温度等，同时系统内部各构成组件的运行情况也会影响到空调的调控效果。

所以说中央空调节能系统的控制具有很大的干扰性。

1.2 湿度相关性在中央空调系统调节空气温度的同时，也会导致空气的湿度发生变化。

随着空调温度升高，会使得空气中的水蒸气分压呈现升高态势，由此使得空气湿度下降，但反过来如果将空调温度降低，空气中水蒸气的分压则会随着降低，而空气的湿度则呈现升高趋势。

所以说中央空调节能系统与空气湿度也有一定相关性。

1.3 调节对象特性在相同的干扰条件下，不同的控制对象，被控量随时间的变化过程也并不尽相同。

启用空调自控系统的可以克服以上干擾因素，使空调房间能够维持合适的温度空气湿度，从而保证室内空气品质。

但要想控制好室内空气温湿度也不能只依靠空调的自控系统，还取决于空调的对象特性以及空调系统本身设置的合理性。

2 中央空调节能系统概述新型中央空调调节系统主要以变频控制为主，通过应用模糊控制、优化控制等技术措施，结合机电一体化技术，从而促使系统优化，更加智能化，这样可以根据末端负荷变化及空调主机运行情况进行空调循环水系统的参数调节，从而保证系统中的负荷量及冷媒流量能够同步变化。

另外，我们还要优化和改进中央空调系统主机的基本运行环境，最大限度减少系统能源消耗。

中央空调系统的具体运行过程需要在模糊控制和优化控制理论的基础上，结合机电一体化和计算机技术，实现对中央空调系统运行的动态监控和闭环控制。

中央空调节能改造方案中央空调节能改造方案概述中央空调系统在现代建筑中起到至关重要的作用，但由于其高能耗特性，对环境和能源的消耗带来了一定的负面影响。

因此，为了提高中央空调系统的能效，降低能源消耗，一个可行的解决方案是进行中央空调的节能改造。

本文将介绍中央空调节能改造方案的一些关键措施和实施步骤，旨在实现更高效、更节能的中央空调系统。

方案一：系统优化1. 定期维护和清洁定期对中央空调系统进行维护和清洁是保持其高效运行的重要举措。

清洁空调滤芯、冷凝器和蒸发器可以确保系统的畅通，并减少能耗。

此外，定期检查和更换系统中的磨损部件，如风扇和压缩机，可以提高系统的效率。

2. 优化控制策略通过优化控制策略，可以有效降低中央空调系统的能耗。

例如，根据实际需求调整送风温度和湿度，合理控制风机和泵的运行时间，以及优化冷热负荷分配等。

这些措施可以有效降低能源消耗，并提高系统的效率。

3. 使用高效设备更新和更换中央空调系统中的设备也是节能改造的重要一步。

选择高效的压缩机、风机和变频器等设备可以降低能源消耗，并提高系统的效率。

此外，使用节能型的控制器和传感器，可以实时监测和控制系统运行状态，进一步提高能效。

方案二：热回收利用中央空调系统在制冷过程中会产生大量的废热，而这部分废热通常被直接排出。

通过热回收利用技术，可以将废热转换成有用的热能，以供其他用途或再利用。

1. 空气能热泵系统空气能热泵系统可以通过回收空调排风中的废热来供暖或热水使用。

该系统通过热泵循环原理，将废热转移到热水箱或供暖设备中，提供额外的热能，减少其他供暖设备的能源消耗。

2. 温度回收系统温度回收系统可以利用空调排风中的废热，将其转移到冷却水中，用于加热其他冷却水循环系统。

这样可以减少冷却水的能耗，并提高整体能效。

方案三：建筑绝热改善中央空调系统的能效不仅与其本身的设计和运行有关，还与建筑的绝热性能密切相关。

通过改善建筑绝热性能，可以减少室内外温度差异，降低空调系统的负荷，从而达到节能的目的。

中央空调节能控制策略与变频节能实例研究摘要：随着经济的发展，能源紧张问题也日益突出。

中央空调在写字楼、酒店、医院等处被广泛使用，所以降低空调能耗是一个值得研究和探索的问题。

本文阐述了造成中央空调能耗的因素分析，进而论述了中央空调系统的变频节能措施，包括变频调速节能原理、变频具体方案以及投资回收的简略估算。

关键词：中央空调；节能控制中图分类号：tb657.2 文献标识码：a 文章编号：1001-828x（2012）05-0-01一、引言当前的能源问题困扰着大部分国家，而随着经济的发展，能源紧张问题也日益突出。

中央空调作为耗能大户，在能源消耗中占有很大的比重。

在不影响室内人群舒适度的前提下，尽可能的降低中央空调的能耗水平，是一个值得关注的问题。

中央空调在写字楼、酒店、医院等处被广泛使用，由于使用方式不够科学以及早期的空调技术限制，普遍存在着能源浪费现象，举例来讲，水循环系统、冷却塔风机系统的容量制定依据都选取了所在建筑物的最大负荷作为基准，在没有开启负荷自控装置的建筑中，负荷虽然时时变化，而中央空调电机却总是在固定频率工作，因此造成耗能增多。

二、造成中央空调能耗的因素分析首先是空调维护人员不具备充足的专业知识，尤其是对于一些空调的核心技术理论一无所知。

如制冷空调理论以及热力学知识等，有些楼宇、公司出于成本的考虑，没有聘用相关暖通空调专业的维护人员。

所以操作工难以了解空调的节能手段，更谈不上具体实施了。

此外，风机与水泵的能耗在中央空调中所占比例是很大的，通常在30%左右，而对其节能降耗却鲜有人重视。

另外，在一些季节过渡的时间里，室外空气也可起到良好的温度调节作用，此时假如仍然按照夏季空调的使用方案来执行，显然就浪费了能源。

如果能够根据室外的温度及时进行调节，并采取在空调加装回风系统等措施，就能节约一部分能源。

另外，一些楼宇的空调冷却塔质量也对其节能造成比较大的影响，过低的安装质量无法充分发挥冷却塔的设计容量，造成冷却塔冷却能力偏低，冷却水温温度偏高，从而影响机组制冷系数，增加了能耗。

浅议中央空调水系统变频节能技术改造分析摘要：空调水系统是中央空调系统中的重要组成部分，具有较大的节能潜力。

本文结合笔者多年实践经验，介绍了中央空调水系统变频技术改造的意义、原理。

分析其改造思路及节能效果。

关键词：中央空调循环水系统变频节能原理节能改造中图分类号：tk212 文献标识码： a 文章编号：一、中央空调循环水系统变频节能改造的意义随着我国社会经济建设的不断发展，中央空调系统已广泛应用于工业、高层建筑、政府办公楼和酒店等建筑当中，成为了大型建筑物不可缺少的配套设备之一。

中央空调系统主要由制冷主机、循环水系统和风机盘管等设备组成，具有节约空间、投资方便、简化管理和满足客户个性化需要等优点。

但是，中央空调系统的能耗非常大，约占大型建筑总能耗的50%，其中，循环水系统的耗电量约占整个系统耗电量的20%，极大地浪费了电能，同时也恶化了中央空调系统的运行质量。

因此，如何有效地降低循环水系统的能耗成为了技术人员急需解决的问题。

二、空调水系统变频节能原理中央空调水系统变频指的是对冷却水泵和冷冻水泵进行改造。

通过对水泵变频，将水系统改造为变流量运行，使空调系统的负荷与实际相匹配。

通常冷水机组是在定流量设计下运行的，冷水机组要保持定流量的主要原因是：①蒸发器内水流速的改变会改变水侧放热系数，影响传热；②管内流速太低，若水中含有机物或盐，在流速小于1m/s 时，会造成管壁腐蚀；③避免由于冷水流量突然减小，引起蒸发器的冻结。

实际空调系统水泵变频改造工程表明，对空调水系统水泵进行变频节能改造，对冷水机组的功率几乎没有影响。

因此，合理利用变频节能控制方法，对整个中央空调控制系统会起到更好的保护作用。

空调系统变频节能的依据是空调系统在部分负荷的运行状态下，通过减小水流量来维持空调系统冷负荷的不变，从而节省循环水系统中水泵的能耗。

根据水泵的工作原理可知，水泵的流量、扬程、转速与功率之间的关系为1、水泵的流量与转速成正比关系，而水泵的输入功率与转速的立方成正比关系。

中央空调变频节能改造措施摘要：本文主要针对中央空调变频节能改造措施展开探讨，结合具体的工程实例，对原中央空调系统概况作了详细阐述，并对变频节能改造和系统节能改造设计作了系统的分析，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词：中央空调；变频器；节能改造1 引言安装中央空调已经成为现代工厂、办公大楼、商厦、酒店等常用设备，尤其是在高层建筑中是必不可少的。

但是由于中央空调的耗能大，在如今倡导节能降耗主题的社会，对中央空调进行节能改造已是不可避免。

基于此，本文就中央空调变频节能改造措施进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

2 原中央空调系统概况2.1 系统组成某商贸大厦中央空调机组系统，主要由冷冻水循环系统、冷却水循环系统及主机3部分组成。

其主要设备为两台200kW水冷冷水机组，冷却水循环系统及主机3 部分组成。

单机制冷量400USRT、25kW 冷冻水泵2 台、35kW冷却泵2台，电动机均采用星形-三角形减压启动。

冷却塔3座，每座配有风机1台，电动机额定功率为5.0kW，采用直接启动。

2.2 系统运行状况该大厦冷却泵和冷冻泵电动机全年均以恒速运行，冷却水和冷冻水回出水温差都约为2℃，采用继电-接触器控制。

原系统的最大负载是按最不利状况（即天气最热、负荷最大的条件）来确定的，并留有一定的余量，但实际上系统很少在这种极限条件下运行，1年中只有几十天时间中央空调处于最大负荷。

这样中央空调系统大部分时间都是运行在部分负荷状态下，也会增加系统的电能消耗。

由于原系统采用传统的继电-接触器控制，水泵在启动和停止时，会出现水锤现象，对管网产生较大的冲击，容易对管道、阀门等造成破坏，额外增加了设备维修量和费用。

3 变频节能改造措施3.1 水泵变频调速的节能原理由流体力学可知，水泵的流量Q与其转速n成正比，扬程H（输出压力）与其转速n的二次方成正比，输出功率P与其转速n的三次方成正比。

由电机学可知，电动机的转速与电源的频率成正比，在不考虑机械传动部分能量损耗的条件下，可以推出水泵的输出功率P与电源频率f的三次方成正比。

中央空调系统节能控制改造和节能降耗策略分析新疆龙源风力发电有限公司新疆乌鲁木齐830000摘要:为了确保中央空调系统能够在极端天气长时间运行，以此来满足建筑的负荷需求，在设计过程中会留有一定富余量。

但是在系统实际运行中，极度高冷负荷的状态属于偶然，并不常见，这就导致大量能耗的产生和能源的浪费。

而在全球能源紧张的今天，节能降耗已然成为全球共同的发展目标。

所以，优化完善中央空调系统，降低系统能耗，是顺应社会节能环保的发展理念、促进社会发展的必然趋势。

基于此，本文从中央空调系统节能控制改造和节能降耗的意义出发，对中央空调系统进行了详细的分析，并提出了中央空调系统节能控制和节能降耗的措施。

关键词:中央空调系统；节能降耗；节能控制随着科学的进步，中央空调系统的出现给人们带来了更加舒适的工作和生活环境。

但在运行中央空调系统时产生了大量的能耗，是建筑能耗中非常重要的一部分。

设计中央空调系统之初，主要是为了能够满足建筑在极端环境下的冷负荷，而在实际运行过程中，大多数时间都处在部分负荷运行状态之中。

与此同时，受季节、室内人数等方面的影响，系统运行也会出现一定的波动，若系统无法根据实际情况进行适当调节，就会出现严重的能源浪费情况，同时也会给系统带来一定影响。

目前全球能源问题越来越严重，节能环保已然成为全球的共识。

而如何优化中央空调的控制系统，达成节能降耗的目的，成为非常重要的研究课题，更成为确保建筑行业能够持续发展的关键。

一、中央空调系统节能控制改造和节能降耗的价值在建筑能耗中，空调系统的能耗是其中重要的组成部分，目前的空调系统所使用的均是不可再生能源，多以电力能源为主。

中央空调系统在运行过程中需要的能源量较大，而在全球能源严重不足的情况下，能耗就成为了抑制中央空调系统发展的关键因素。

与此同时，随着空调系统的正常运行，还会产生大量的硫化物和氮氧化物等多种污染物质，对环境造成了严重影响。

所以，目前运行的中央空调系统已经无法满足社会的发展需求，节能降耗就成为了其发展的关键。

随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高，中央空调系统已广泛应用于工业与民用建筑领域，在宾馆、酒店、写字楼、商场、住院部大楼、工业厂房的中央空调系统，其制冷压缩机组、冷媒循环水系统、冷却循环水系统、冷却塔风机系统、盘管风机系统等的容量大多是按照建筑物最大制冷溴冷机、制热负荷或新风交换量需求选定的，且留有充足余量。

在没有使用具备负载随动调节特性的控制系统中，无论季节、昼夜和用户负荷的怎样变化，各电机都长期固定在工频状态下全速运行，尽管有的系统采用了闸阀档板节流方式，但其能量的浪费仍是显而易见的。

近年来由于电价的不断上涨，造成中央空调系统运行费用急剧上升，致使它在整个大厦营运电费成本中占据越来越大的比例，因此，电能费用的控制显然已经成为经营管理者所关注的问题所在。

据统计，中央空调的用电量占各类大厦总用电量的60%以上，其中，中央空调溴冷机水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的20~40%，故节约低负荷时主压缩机系统和水泵、风机系统的电能消耗，具有极其重要的经济意义。

所以，随着负荷变化而自动调节变化的变流量变频中央空调水泵、风机系统和自适应智能负荷调节的主压缩机系统应运而生，并逐渐显示其巨大的性能优越性和经济性，得到了广泛的推广与应用。

采用变频调速技术不仅能提高系统自动化控制水平，使中央空调系统达到更加理想的工作状态，而且，更重要的是能给用户带来良好的投资回报。

作者曾先后成功地完成了联合国工业发展组织全额投资的上海新亚制药厂中央空调机组冷却循环水系统、上海东方航空宾馆中央空调系统冷媒循环水和冷却循环水系统、上海市中医院住院部大楼中央空调系统冷却循环水和冷媒循环水系统等多项中央空调系统变频节能改造项目，并曾为众多用户进行中央空调系统节能改造做前期工况调研、可行性方案论证及系统规划设计。

在业已实施的项目中，各项目的节电率均高达30%以上，有的系统节电率高达60%。

下面就以具有典型结构特征的中央空调系统为例，来表述变频节能改造控制技术在中央空调系统中的节能指标预测方法与自动化控制过程实现方法，以期供用户在实施中央空调变频节能改造时作为对比参考。

中央空调系统变频节能改造方案目录1中央空调变频节能方案介绍 (2)1.1 变频节能原理 (2)1.2 中央空调节能空间 (3)1.2.1 设计余量 (3)1.2.2 末端的负荷变化 (3)1.2.3 水泵和风机定流量控制方式 (3)2中央空调水泵变频控制 (4)2.1 冷冻泵、冷却泵主回路设计 (4)2.2 冷冻水泵控制电路设计 (5)2.3 冷却水泵控制电路设计 (5)3中央空调末端风柜变频控制 (6)3.1 风机变频主回路设计 (6)3.2 风柜变频控制电路设计 (6)3.3 风柜节能改造前后比较 (7)4节能设备选型 (8)4.1 变频器的选用 (8)4.1.1 科创力源变频器具备如下特点 (8)4.2 温差控制器的选用 (8)4.3 温度传感器的选用 (9)5中央空调系统进行变频改造的优点 (9)6 附件：节能改造设备配置 (10)表一：系统改造设备统计 (10)表二：节能控制柜配件统计 (11)1 中央空调变频节能方案介绍根据人人乐连锁超市深圳市学府店中央空调系统的现场勘察，数据的测量和采集，以及管理人员的系统描述和技术要求，制作了一份中央空调系统节能改造方案，该方案对中央空调系统的改造和维护很方便，成本、性价比高，具有很好的兼容性和扩展性，全方位系统优化和协调运行，实现系统节能。

1.1变频节能原理变频节能原理：由流体传输设备（水泵/风机）的工作原理可知：水泵/风机的流量（风量）与其转速成正比；水泵、风机的压力（扬程）与其转速的平方成正比，而水泵、风机的轴功率等于流量与压力的乘积，故水泵、风机的轴功率与其转速的三次方成正比（即与电源频率的三次方成正比）。

变频器节能的效果是十分显著的，这种节能回报是看到见的。

特别是调节范围大、启动电流大的系统及设备，通过（图1）可以直观的看出在流量变化时只要对转速/频率稍作改变就会使水泵轴功率有更大程度上的改变，就因此特点使得变频调速装置成为一种趋势，而且不断深入并应用于各行各业的调速领域。

浅析现代中央空调的变频与节能优化设计摘要：尽管中央空调系统在各种建筑中的应用越来越广泛，但中央空调系统的高耗能不容忽视，这在一定程度上严重制约了中央空调系统的发展。

为了有效降低中央空调系统的能耗，经过无数次实践证明，变频技术是最好的。

基于此，本文作者分析了中央空调系统的定义和工作原理，并在此基础上对中央空调系统的主机制冷系统，供气系统和水循环系统进行了分析。

关键词：中央空调；变频；控制；节能随着人们生活水平的不断提高，中央空调越来越多地应用于各类建筑。

中央空调是技术发展的产物。

随着它的带入，人们生活的舒适性和幸福感也不断提高。

但是骂我们也需要看到，如果设计不够好，中央空调仍然会损失大量能源，不利于节能和环保。

在中央空调应用之初，其高能耗限制了中央空调的普遍使用。

中国长期以来一直倡导可持续发展，为此建立了低碳社会。

中央空调的高耗能显然不符合国家的发展目标。

因此，在设计中央空调系统时，首先需要考虑如何节能。

中央空调节能降耗的典型发展方向是变频技术的应用。

基于作者长期在中央空调领域的工作经验，分析了系统各个部分的变频控制技术，并分析了该设计的节能原理。

1中央空调概述中央空调系统是一个相对较大的系统。

它通常由两部分组成：主机和终端系统。

主机是中央空调的核心，负责中央空调系统的运行和控制。

终端系统是中央空调系统主要制冷和制热区域所有工作设备的统称。

中央空调的种类很多，分类方法有很多种。

一般来说，可以根据设备的集中程度进行分类，或者根据空气来源进行分类。

不管按照哪种方法进行分类，基本上可以分为经济节能，环保节约，管理简单，档次升级等几个方面。

2中央空调的工作原理不同类型的中央空调系统，其工作原理也不尽相同。

中央空调系统主要包括管道式空气输送机，变频牵引机，冷热水机等几大类。

管道风扇是室内机，利用室内机的制冷剂蒸发原理进行制冷。

在加热期间，室外制冷单元吸收气体制冷剂，压缩气体制冷剂，并且将压缩的蒸气制冷剂发送到室内单元。

中央空调系统变频节能改造方案一、概述中央空调系统在现代企业及生活环境改善方面极为普遍，而且某此生活环境或生产工序中是属必须的，即所谓人造环境，不仅是温度的要求，还有湿度、洁净度等。

至所以要中央空调系统，目的是提高产品质量，提高人的舒适度，集中供冷供热效率高，便管理，节省投资等原因，为此几乎企业、高层商厦、商务大楼、会场、剧场、办公室、图书馆、宾馆、商场、超市、酒店、娱乐场、体育馆等中大型建筑上都采用中央空调的，它是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，电能的消耗非常之大，是用电大户，几乎占了用电量50%以上，日常开支费用很大。

由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。

通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。

随着变频技术的日益成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量；采用变频调速技术不仅能使商场室温维持在所期望的状态，让人感到舒适满意，可使整个系统工作状态平缓稳定，更重要的是其节能效果高达30%以上，能带来很好的经济效益。

二、中央空调系统构成及工作原理1、冷冻机组：通往各个房间的循环水由冷冻机组进行“内部热交换”作用，使冷冻水降温为5~7℃。

并通过循环水系统向各个空调点提供外部热交换源。

内部热交换产生的热量，通过冷却水系统在冷却塔中向空气中排放。

内部热交换系统是中央空调的“制冷源”。

2、冷冻水塔：用于为冷冻机组提供“冷却水”。

3、“外部热交换”系统：由两个循环水系统组成：⑴、冷冻水循环系统由冷冻泵及冷冻管道组成。

从冷冻机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道，在各个房间内进行热交换，带走房间内的热量，使房间内的温度下降。

中央空调机组的变频改造及节能原理与控制策略摘要：实验室环境对温度要求较高，如何保证其温湿度对实验数据有效性至关重要。

而中央空调应用在目前人们生活中较为普遍，已成为实验室设计使用比不可少的设备之一，对保证实验室使用功能提升具有极其重要的作用。

但中央空调使用过程中的能源损耗对其使用成本造成了重要影响，导致部分实验室中央空调系统常处于闲置状态。

笔者结合目前中央空调使用情况，就中央空调机组变频改造及其应用控制进行了说明，以便为后期实现中央空调的节能改造提供参考与借鉴。

关键字：中央空调；变频改造；节能原理实验环境及要求的提升也对实验室提出了更高的要求。

保证施工质量及使用性能已成为实验室发展的必需要求。

对于实验室来讲，中央空调是必备设备，对于保证实验室使用功能及增加舒适程度具有效果。

但中央空调运行过程大量的能源损耗对能源也造成了极大浪费，如何实现节能是其运行的关键。

笔者对中央空调机组运行中的变频改造及节能原理进行了说明，以实现对实验室空调机组节能控制及保证实验室使用功能。

1中央空调工作原理及控制策略分析1.1中央空调工作原理说明中央空调的发展及投入使用对提高实验室使用舒适度及功能具有极其重要效果。

而就中央空调而言，其属于较为复杂的系统，一般主要由水系统及空气处理系统两部分组成。

总体来讲，水系统主要由制冷机组、冷冻水泵、冷却水泵及冷却塔等组成；制冷机组是其关键，主要功能是保证中央空调系统运行所需的冷负荷，是中央空调有效运行的关键。

而冷却水泵、冷冻水泵及冷却塔可为空调实现水循环及能量交换起到积极作用，从而实现室内与室外的冷热交换，起到调节空气温度的作用。

而对于中央空调空气系统，属于空调系统的末端装置，主要功能是通过空气循环流动，将空气热量通过冷却水实现传递并不断补充适量的新风对室内空气的温湿度进行调节，对保证空气质量具有重要作用。

对于空调机组来讲，通过水系统不断的制冷及循环，实现对室内环境的控制，具体中央空调工作原理图见图1所述：1.2中央空调运行控制策略讨论对于中央空调运行控制而言，采用不同的控制策略，其节能效果不同。