节能空调变频控制系统研究
高效变频空调系统控制策略研究
高效变频空调系统控制策略研究随着气候变化和环境保护意识的增强，高效变频空调系统的需求日益增长。
为了提高空调系统的性能和能效，研究人员致力于开发创新的控制策略。
本文将探讨高效变频空调系统的控制策略研究，并分析其对能效的影响。
1. 引言高效变频空调系统是一种采用变频技术的空调系统。
相比传统的固定频率空调系统，高效变频空调系统能够根据室内外温度变化和负荷需求进行自适应调节，以提供更为精确和舒适的温度控制。
为了进一步提高其性能，研究人员探索了各种控制策略，包括PID控制、模型预测控制和优化控制等。
2. PID控制策略PID控制是一种经典的控制策略，通过调节比例、积分和微分参数，可以实现系统稳定性和响应速度之间的平衡。
在高效变频空调系统中，PID控制策略可以根据实时温度测量值和设定温度值进行控制决策，调节压缩机转速和制冷剂流量，以实现温度的精确控制。
然而，PID控制策略存在参数调节困难、响应速度慢和不适应复杂环境的问题。
3. 模型预测控制策略模型预测控制是一种基于数学模型的控制策略，通过预测系统未来行为，计算最优控制策略。
在高效变频空调系统中，模型预测控制策略可以建立系统的数学模型，并结合温度和负荷预测模型，预测未来的温度和负荷需求。
然后，通过动态优化算法计算最优的控制策略，以最大程度地提高系统性能和能效。
模型预测控制策略具有良好的鲁棒性和适应性，可以适应复杂的环境变化，但计算复杂度较高。
4. 优化控制策略优化控制是一种基于优化算法的控制策略，通过调节控制参数，使系统在给定的性能指标下达到最优化。
在高效变频空调系统中，优化控制策略可以通过数学优化算法，如遗传算法和粒子群优化算法，寻找最优的控制策略。
优化控制策略可以最大程度地提高系统的能效和性能，但计算复杂度也较高。
5. 控制策略对能效的影响高效变频空调系统的控制策略对系统的能效有着重要的影响。
传统的固定频率空调系统往往以固定转速和制冷剂流量运行，造成能量浪费。
变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状
变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状【摘要】本文主要介绍了关于变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状。
在变频空调压缩机技术方面，随着技术的不断进步，压缩机的能效比、性能稳定性和运行可靠性都得到了显著提升，使得空调系统更加节能环保。
而在变频调速系统技术方面，通过精密的控制与监测，实现了空调系统的智能化和精确调节，提高了系统的运行效率和舒适性。
未来发展趋势则是将继续追求更高的能效与稳定性，推动空调行业朝着智能化、节能环保的方向发展。
变频空调压缩机及变频调速系统的发展将为人们提供更加舒适、节能、智能的空调使用体验。
【关键词】变频空调压缩机、变频调速系统、技术现状、发展趋势1. 引言1.1 变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状一直是空调行业领域的重要研究方向。
随着科技的不断发展，变频空调压缩机技术已经取得了显著的进步，不仅在能效方面有了显著提升，还在运行稳定性、节能效果和使用寿命等方面取得了巨大的突破。
变频调速系统的技术现状也日益成熟，能够更精准地控制空调系统的工作状态，实现能源的高效利用，提升空调系统的整体性能。
变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状呈现出不断创新、稳步发展的趋势，为空调行业的未来发展奠定了坚实的基础。
2. 正文2.1 变频空调压缩机技术现状随着空调行业的发展，变频空调压缩机技术也日益成熟和普及。
传统空调系统采用固定频率压缩机，只能以固定的速度运行，而变频空调压缩机则可以根据需求实时调节转速，实现能效更高的运行。
变频空调压缩机采用变频调速技术，能够根据室内温度变化实时调节压缩机转速，达到更舒适的室内环境。
相比传统固定频率压缩机，变频空调压缩机具有更低的启动电流、更稳定的输出功率和更节能的特点。
目前，市面上已经出现了各种不同品牌和型号的变频空调压缩机，涵盖了家用、商用和工业用途。
一些高端产品甚至采用了多级变频调速系统，进一步提高了能效和舒适性。
随着能源危机日益严重和环保意识的提高，变频空调压缩机技术将会在未来得到更广泛的应用和发展。
关于中央空调节能设计方面的研究
关于中央空调节能设计方面的研究随着全球气候变暖和能源消耗增加的问题日益突出，节能已成为当今社会各行业的共同关注点。
中央空调作为建筑物内最主要的耗能设备之一，其节能设计问题更加引人关注。
研究中央空调节能设计方面的问题对于提高能源利用效率、减少碳排放、保护环境都具有重要的意义。
本文将探讨中央空调节能设计的研究现状、存在的问题以及解决方案，以期为相关领域的学者和从业者提供一定的参考。
一、研究现状近年来，随着节能理念的深入人心，中央空调节能设计方面的研究也取得了一定的进展。
在国内外学术期刊上，关于中央空调的节能设计方面的论文层出不穷，许多学者和研究人员对此进行了深入的探讨和研究。
在国外，美国、欧洲等发达国家在中央空调节能设计方面的研究取得了较大的成果。
他们主要从空调系统的设计与优化、节能技术的创新应用、能源管理与控制等方面进行研究，提出了一系列切实可行的解决方案，取得了一定的效果。
他们在传统的制冷技术基础上，积极研究先进的制冷介质和新型的能源利用技术，提高了中央空调系统的能效比，减少了能源浪费。
中央空调节能设计方面的研究已经取得了一定的成果，但仍存在许多问题和挑战需要我们共同去解决和应对。
二、存在的问题1. 传统制冷技术不能满足要求。
传统的中央空调系统采用的压缩式制冷技术，能效低，能源消耗大，无法满足当今社会对节能环保的要求。
2. 能源浪费严重。
部分中央空调系统存在能源浪费问题，尤其是在系统的设计与安装中存在一些设计不合理和施工缺陷，导致能耗偏高。
3. 能源管理不完善。
一些建筑物的中央空调系统存在能源管理不完善的情况，缺乏科学有效的能源管理系统，导致了能源的浪费和环境的污染。
4. 节能技术应用不足。
当前在实际的中央空调系统应用中，新型的节能技术应用不足，大部分项目还停留在传统的空调制冷技术上，节能效果不明显。
5. 缺乏完善的政策支持。
在我国，中央空调节能设计方面的政策支持尚不完善，缺乏相关的法律法规和标准，影响了节能技术的推广应用。
中央空调变频节能控制系统的设计
成为越 来越 多空调的经营 管理者 所关注 的
溺变频 繁
问题Ｉ Ｉ 。
Hale Waihona Puke 故采用变频调速技术节约低负荷时主 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。寻找一种 节能效果明显 ，性能稳定可靠的控制 系统 成 为 当务 之 急 ｌ 。 ４ ＿ 本文所研究的基于 Ｐ ｏｉｕ 网络的 中 ｒｆ ｓ ｂ 央空调变频节能控制 系统即是在这样的背 景下进行的 。其对冷冻和冷却水 系统实施 变频调速技术 ，可以根据 负荷 变化情况适
互连 ， 实现远程集 中监控。 温度压 力信号的 采集由传感器采 集出的模 拟量 信号 通过远 程 Ｉ ０站转换并通过 Ｐ ／ Ｒ０Ｆ Ｂ Ｉ ＵＳ发送到 Ｐ Ｃ。选用西门子的 Ｐ Ｃ及变频器系统＿ Ｌ Ｌ ６ Ｉ 。 性 ，而在大 多数时 间里 ，用户负荷是较低 的，这样就造成很大的能源浪费 。近年来 控制系统由主控制柜和从控制柜组 成 ，网
为 基 础 。设 许 了 Ｐ Ｏ ＩＵ Ｅ ＦＢ Ｓ协 议 的 变频 控 制 系 统 ，给 出 控 制 系统 的 硬 件 配 置 、 网 络 结 构 和
们对 中央空调 系统提 出新的要求就是舒适 节能 ，要求在能耗更低的情况下保持室 内 合 适 的温 度 、湿度 ，让 使 用者 感觉 最舒 适 。新 建的 中央空调 系统在按 照舒适节能 的 目标设 计，而越来越 多的使用多年的中 央空调控制 系统在进 行改造 以实现节能 、 舒 适 的 目的 【 。 ｌ Ｉ 传 统 的设 计 中 ，中央 空调 的制 冷机 组 、冷 冻循环水 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
控 制系统的设 计
变频控制技术在空调通风系统中的节能应用
自动化控制• Automatic Control108 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】变频控制技术 空调通风系统 应用探讨近几年来，随着我国现代交通行业的日益发达，地铁的建设规模越来越大，成为现代城市居民出行的首选交通工具，因此，地铁站就不可避免的会出现人口密度过大的问题。
为了有效实现地铁站内的良好通风，大多数地铁站都会采用空调通风系统来提高旅客的舒适感。
但不可否认，我国目前的空调通风系统中，仍存在一些不足之处，必须采取有效可行的方案不断对其进行优化，变频控制技术的应用就可以作为一种切实合理的思路。
1 变频控制技术概述变频控制技术作为一种新时代新兴的信息技术，具有辅助系统，节能减排、减少噪音、延长使用期限等功能，所以，这项技术将具有广阔的应用前景。
在空调通风系统中，变频控制技术的有效利用可以解决原有能耗过大、运行成本太高和设备容量过剩等问题，能够更加精准的完成控制与调节工作。
2 地铁站空调通风系统的结构及变风量控制情况一般来说，我国地铁车站的环控系统主要由小系统、大系统、空调水系统、隧道通风系统四个部分构成。
其中小系统与大系统是通风系统，而小系统则专职设备管理室的通风系统，大系统专指公共区域内的通风系统，水系统则为供源系统，是大系统和小系统冷源的来源地。
隧道通风系统则分为区间隧道通风系统及车站隧道通风系统。
一般来说，地铁乘客流量与城市上下班高峰的时间段是成正比例的，因此，客流量是系统风量控制的基本依据。
但是在实际操作过程中，由于车站负荷远远小于变风设备的容量，也就导致通风系统常常不在全负荷情况下运行，风机则按照固定的控制模式，容易造成变频控制技术在空调通风系统中的节能应用文/纪育光能源消耗。
地铁站空调通风系统的具体运行模式如图1所示。
3 空调通风系统中变频控制技术的节能应用3.1 变风量控制通过利用变频控制技术可以实现空调通风系统的节能运行，主要来说有三种方式分别是：大系统与排热风机均变频，排热风机变频，组合式空调器与水泵、排热风机变频。
中央空调水循环系统变频节能控制
（ ’ Ｍｕ ｉｉａＤｅｉｎ ｄ ｅｅｒｈｎ ｔｕｅ ｘｉｎ ｎｃ ｌ ｓ ａ Ｒ ｓａｃ Ｉｓｔｔ， ａ ｐ ｇｎ ｉ
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冷 冻水 泵 、 却塔 和 风机 盘 管 等 空调 末端 设 备 ， 图 冷 如
１ 所示 。空调水 系统 是 一个 复杂 的系统 ， 部件 之 间 各 是相 互联 系 、 互 影 响的 。 相
Ｃ ｎ ｅｓ ｎ ｏ ｖ ｒｉ ｏ
图 １空调水 系统流程简介
１ １冷水机 组 及其 工作 原理 ． 当天然 的冷 源 不 能满 足 空 调需 要 时 ，便 采 用 人
通 过 采 用变 频 器 ， 据 空 调Байду номын сангаас 端 的需 要 ， 根据 根 可
工 制冷 的方式 。主要有 以下几种 ：
环境温度 自动选择制热 、 制冷和 除湿运转方式， 使居
低 能 耗状 态 下 以较 小 的温 差 波 动 ， 调节 冷媒 水 泵 、 冷 却 水 泵 的工 作频 率 ，改变 系 统 中 的冷媒 水 量和 冷 却
所 以， 对空调水 系统进行节能研究具有 重要 意义。实践证 明 ，
运用变频控制技术的 变频 空调 ， 以实现快速 、 能和舒适控 可 节
ｓｇ ｉ ｃｎ ． ｅｅ ｌｈ ａ ｄ ｐ ａｔ ｅ ｓｏ ａ ｅ ａ ｐｉａｉｎ ｏ ｉｎｆ ａ ｔ ｒ ｓａ＇ ｎ ｒ ｃｉ ｈ ｗｓｔ ｔｔ ｐ ｌ ｔ ｆ ｉ ｃ ｃ ｈ ｈ ｃ ｏ
节能空调变频控制系统的研究
节能空调变频控制系统的研究【摘要】空调电能的消耗非常大，利用变频器控制系统，自动调节水泵的输出流量，达到节能目的提供了可靠的技术条件，能够有效的节省电能的消耗，这样可以取得经济和社会效益的最大化。
【关键词】节能空调变频控制1 前言空调系统随着人们生活水平的提高，但是空调电能的消耗非常大，约占建筑物总电能消耗的50%。
，实际上空调系统满负载时间很短，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。
空调系统中冷冻主机的负荷却不能自动调节负载，造成了电能的无端浪费。
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，达到节能目的提供了可靠的技术条件。
2 节能空调中变频控制系统变频控制系统通过变频器、PLC、数模转换模块、温度模块和温度传感器等构成温差闭环自动控制，根据负载轻重自动调整冷冻主机中水泵的运行频率实现高效节能方法。
2.1 中央空调系统简介空调系统的工作过程是一个不断进行能量转换以及热交换的过程。
其理想运行状态是：在冷冻水循环系统中，在冷冻泵的作用下冷冻水流经冷冻主机，在蒸发器进行热交换，被吸热降温后（7℃）被送到终端盘管风机或空调风机，经表冷器吸收空调室内空气的热量升温后（12℃），再由冷冻泵送到主机蒸发器形成闭合循环。
在冷却水循环系统中，在冷却泵的作用下冷却水流经冷冻机，在冷凝器吸热升温后（37℃）被送到冷却塔，经风扇散热后（32℃）再由冷却泵送到主机，形成循环。
在中央空调系统设计中，冷冻泵、冷却泵的装机容量是取系统最大负荷再增加10%—20%余量作为设计安全系数。
据统计，在传统的中央空调系统中，冷冻水、冷却水循环用电约占系统用电的12%—24%，而在冷冻主机低负荷运行时，冷却水、冷冻水循环用电就达30%—40%。
2.2 变频控制系统的原理2.2.1 变频器的控制方式变频器控制系统根据冷冻水泵和冷却水泵负载变化随之调整水泵电机的转速，在满足中央空调系统正常工作的情况下使冷冻水泵和冷却水泵作出相应调节，以达到节能目的。
中央空调节能控制策略与变频节能实例研究
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。
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节能空调变频控制系统的研究
【摘要】空调电能的消耗非常大，利用变频器控制系统，自动调节水泵的输出流量，达到节能目的提供了可靠的技术条件，能够有效的节省电能的消耗，这样可以取得经济和社会效益的最大化。
【关键词】节能空调变频控制
1 前言
空调系统随着人们生活水平的提高，但是空调电能的消耗非常大，约占建筑物总电能消耗的50%。
，实际上空调系统满负载时间很短，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。
空调系统中冷冻主机的负荷却不能自动调节负载，造成了电能的无端浪费。
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，达到节能目的提供了可靠的技术条件。
2 节能空调中变频控制系统
变频控制系统通过变频器、plc、数模转换模块、温度模块和温度传感器等构成温差闭环自动控制，根据负载轻重自动调整冷冻主机中水泵的运行频率实现高效节能方法。
2.1 中央空调系统简介
空调系统的工作过程是一个不断进行能量转换以及热交换的过程。
其理想运行状态是：在冷冻水循环系统中，在冷冻泵的作用下冷冻水流经冷冻主机，在蒸发器进行热交换，被吸热降温后（7℃）
被送到终端盘管风机或空调风机，经表冷器吸收空调室内空气的热量升温后（12℃），再由冷冻泵送到主机蒸发器形成闭合循环。
在冷却水循环系统中，在冷却泵的作用下冷却水流经冷冻机，在冷凝器吸热升温后（37℃）被送到冷却塔，经风扇散热后（32℃）再由冷却泵送到主机，形成循环。
在中央空调系统设计中，冷冻泵、冷却泵的装机容量是取系统最大负荷再增加10%—20%余量作为设计安全系数。
据统计，在传统的中央空调系统中，冷冻水、冷却水循环用电约占系统用电的12%—24%，而在冷冻主机低负荷运行时，冷却水、冷冻水循环用电就达30%—40%。
2.2 变频控制系统的原理
2.2.1 变频器的控制方式
变频器控制系统根据冷冻水泵和冷却水泵负载变化随之调整水泵电机的转速，在满足中央空调系统正常工作的情况下使冷冻水泵和冷却水泵作出相应调节，以达到节能目的。
水泵电机转速下降，电机从电网吸收的电能就会大大减少。
其减少的功耗△p=p0〔1-（n1/n0）3〕（1）式
减少的流量△q=q0〔1-（n1/n0）〕（2）式
其中n1为改变后的转速，n0为电机原来的转速，p0为原电机转速下的电机消耗功率，q0为原电机转速下所产生的水泵流量。
由上式可以看出流量的减少与转速减少的一次方成正比，但功耗的减少却与转速减少的三次方成正比。
如：假设原流量为100个单位，耗能也为100个单位，如果转速降低10个单位，由（2）式△q=q0〔1-（n1/n0）〕=100*〔1-（90/100）〕=10可得出流量改变了10个单位，但功耗由（1）式△p=p0[1-（n1/n0）3]=100*〔1-（90/100）3〕=27.1可以得出，功率将减少27.1个单位，即比原来减少27.1%。
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，全年绝大部分运行时间温差仅为1.0～3℃，即在低温差、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。
我们知道，冷冻水、冷却水带走的热量=比热（r）×流量（q）×温差（△t），而传输的介质是水，其比热（r）是不变的。
这样，我们可以适当提高温差（△t），降低流量（q），也即降低转速，使其乘积不变，使冷冻水、冷却水带走的热量相同，即可达到节能的目的。
当流量稍有下降时，泵的功率便急剧下降，节能效果非常显著。
例如：22kw的电机，当流量下降为80%时，功率下降为51.2kw，相应可节省48.8kw的功率。
因此，随热负荷而改变水量的变流量空调水系统显示了巨大的优越性，因而得到越来越广泛的应用。
采用变频器调节泵的转速，可以方便地调节水的流量，根据负荷变化的反馈信号经pid调节与变频器组成闭环控制系统，使泵的转速随负荷变化，这样就可以实现节能，其节能率通常都在30%以上。
2.2.2 冷冻（媒）水泵系统的闭环控制
（1）制冷模式下冷冻水泵系统的闭环控制。
在保证最末端设备
冷冻水流量供给的情况下，确定一个冷冻泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为下限频率并锁定，变频冷冻水泵的频率调节是通过安装在冷冻水系统回水主管上的温度传感器检测冷冻水回水温度，再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减。
（2）制热模式下冷冻水泵系统的闭环控制。
在中中央空调中热泵运行（即制热）时冷冻水泵系统的控制方案。
同制冷模式控制方案一样，在保证最末端设备冷冻水流量供给的情况下，确定一个冷冻泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为下限频率并锁定，变频冷冻水泵的频率调节是通过安装在冷冻水系统回水主管上的温
度传感器检测冷冻水回水温度，再经由温度控制器设定的温度来控制变频器的频率增减。
（3）冷却水系统的闭环控制。
冷却水系统的闭环控制中先确定一个冷却泵变频器工作的最小工作频率，将其设定为下限频率并锁定，变频冷却水泵的频率是取冷却管进、出水温度差和出水温度信号来调节，当进、出水温差大于设定值时，频率无极上调，当进、出水温差小于设定值时，频率无极下调，同时当冷却水出水温度高于设定值时，频率优先无极上调，当冷却水出水温度低于设定值时，按温差变化来调节频率。
3 结语
通过对变频器控制系统在空调的应用分析，可以看出，变频器是一种理想的能量调节手段，能够有效的节省电能的消耗，这样可以取得经济和社会效益的最大化。
参考文献：
[1]张燕宾spwm变频调速应用技术[m].北京：机械工业出版社，2002.96-104.
[2]伍光辉，吴克启.变频空调系统的理论分析及实验研究[j].制冷，2002，21（3）：13-17.。