中央空调应用变频调速技术节能原理
节能改造方案 - 空调
中央空调变频节能的改造方案1随着我国国民经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，中央空调已进入宾馆、饭店、工矿企业、办公楼等各领域。
常规中央空调系统是按照最大冷热负荷进行选型设计。
而全年最热及最冷的天气只有几天,因而中央空调大多数时间是在低于机组额定负荷即部分负荷状态下运行,造成了电能极大的浪费，随着科技的发展，变频器已广泛应用于各行各业,其价格便宜,技术成熟,特别是对风机、水泵的节能改造目前已在工业领域中广泛推广，其平均节电在30％以上。
一、中央空调节能最佳方法由于中央空调主要设备是风机水泵,所以节能最佳方法就是采用变频器。
目前大多数中间空调还采用以往旧的控制方式，即：通过改变压缩机机组、水泵、风机启停台数，以达到调节温度的目的。
该调节方式缺点集中表现为如下几点：●设备长时间全开或全闭，轮流运行，浪费电能惊人。
●电机直接工频启动，冲击电流大，严重影响设备使用寿命。
●温控效果不佳。
当环境或冷热负荷发生变化时，只能通过增减冷热水泵的数量或使用挡风板来调节室内温度，温度波动大，舒适感差.中央空调采用变频器后有如下优点：●变频器可软启动电机，大大减小冲击电流,降低电机轴承磨损，延长轴承寿命。
●调节水泵风机流量、压力可直接通过更改变频器的运行频率来完成，可减少或取消挡板、阀门。
●系统耗电大大下降，噪声减小。
●若采用温度闭环控制方式,系统可通过检测环境温度,自动调节风量，随天气、热负荷的变化自动调节，温度变化小，调节迅速.●系统可通过现场总线与中央控制室联网，实现集中远程监控。
二、供水系统变频节能改造无论是溴化锂机组或电制冷（氟利昂）机组的中央空调系统，主机自身的能量消耗有机组控制，机外的电力消耗组不能控制，而这部分的成本是相当高的,却通常被人忽视了.尤其是溴化锂机组，在额定状态制冷运用行时，机外水泵、冷却塔的电机耗电量约占总体能源消耗成本的30％（以每公斤油2元、每度电1元计算）。
无论从环境保护角度还是用户切身利益角度，都应将中央空调系统设计成最节能的系统.采用变频器来控制机外水泵电机、冷却塔电机是最简单、最有效的节能措施。
中央空调系统变频节能改造方案
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.。
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1 变频节能原理。
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..2 1。
2 中央空调节能空间。
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31.2.1 设计余量。
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..3 1.2.2 末端的负荷变化。
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.3 1.2.3 水泵和风机定流量控制方式。
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. (3)2中央空调水泵变频控制。
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42。
1 冷冻泵、冷却泵主回路设计.。
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.4 2。
2 冷冻水泵控制电路设计.。
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(5)2。
3 冷却水泵控制电路设计。
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.5 3中央空调末端风柜变频控制.。
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.6 3.1 风机变频主回路设计...。
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2 风柜变频控制电路设计。
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63.3 风柜节能改造前后比较.。
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74节能设备选型。
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84.1 变频器的选用。
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基于PLC控制的变频调速技术在中央空调系统中的应用论文
毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于PLC控制的变频调速技术在中央空调系统中的应用学校：专业班级：机械设计及其自动化学生姓名：指导教师：2012年9 月 1 日目录摘要 (1)第一章引言1.1 课题的来源选题的目的及意义 (2)1.2 本课题在国内外的现状及发展趋势 (3)第二章中央空调的工作原理 (4)2.1 基本结构 (5)2.2 水泵的变频节能原理............................. 错误！未定义书签。
2.3 水泵的变频节能方案............................. 错误！未定义书签。
第三章变频器在空调中的应用. (6)3.1 变频技术介绍 (6)3.2 交流变频和直流变频的区别 (7)3.3 直流变频 (8)5. 总结 (9)6参考文献 (10)摘要本论文在分析和比较了国内外中央空调自动控制系统的发展现状和特点的基础上，结合变频调速在中央空调系统中的工作原理与我国城市中央空调的需求现状，设计了一套以变频调速技术为基础的中央空调冷冻泵自动控制系统。
该系统综合运用软启动器、变频调速技术以及自动控制技术，通过调节水泵电机的供电频率，控制电机转速以调节流量实现了中央空调恒温参数的自动控制，保证了中央空调系统随时维持在最佳运行状况。
基于变频器为主体构成的中央空调冷冻泵系统不仅能够最大程度满足需要，也提高了整个系统的效率，延长系统寿命、节约能源、而且能够构成复杂的功能强大的中央空调控制系统。
随着变频器的飞速发展，高度智能化，系列标准化是未来中央空调设备适应恒温调度和整体规划要求的必然趋势。
关键词：变频冰箱,压缩机,无刷直流电动机第一章引言1.1论文研究背景及意义随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高，各种大型建筑在我们国家越来越普遍，其中一般都安有中央空调系统，用于保持整栋大厦温度恒定。
如今，人们对中央空调系统提出的要求就是舒适和节能，要求在能耗更低的情况下保持室内合适的温度、湿度，让居住者感觉最舒适。
节能的新亮点——变频器
一 指数
论 并通 过Ⅸ 能源 中 长期 发展 规划纲 要
（０ ４ ２ ２ 年）草案。值得关注的是 ． ２０ — ０ ０ 》
新纲要首先强调坚持把节约能源放在首
位 ．并实行全面 严格的节约能源制度 和措施 ，这将对新一代节能产品的开发
法国 日本 意大利 德国 巴西 英国 美国 印度 中国
造成局部电力系统极其不稳定 这种现
象已经严重影响了人们的Ｅ常生活和经 ｌ
济的正常运行。
术是电力技术、微电子技术、控制技术
高度发展的产物。变频器的主要工作原
低 ，综合竞争力弱等现 象，能耗普遍比
理是：通过微 电子器件、电力电子器件 和控制技术 ，再 由 ＩＢ 等逆变为频率可调的交流电源 此 ＧＴ
排水等多种行业的电机传动设备中得到
节电率可大些。
（） ３ 贮气罐的空压机 、 定容积水箱、 水池、水塔等阶梯负载 满负荷运行至
一
实际应用，成为现代电力传动技术的一
个主要发展方向。
国家科技部认定 为 ２０ 年 国家级火炬 ０２
定压力后 自动卸荷，电动机空载：在
计划项目（ 计划编号：２０Ｅ０１７） ０２Ｂ４２０ 。
起到积极的推动作用。
最初开发变频器的根本 目的并非为
不能满足急谤膨胀的电力需求 拉闸限
电现象日趋严重。由于电力网负担过重
能耗状况
众所周知 ．在我国制造业 ．普遍存
在能耗大，生产工艺落后 自动化水平
了节能 主要 是交流传动代 替直 流传 动 并满足过程控制的要求。变频器技
初发展起来的变频调速技术 顺应了工
业生产自动化发展的要求 开创了一个 全 新的智能电机时代 。 改变了普通电动
基于PLC与变频技术的中央空调系统节能研究
基于PLC与变频技术的中央空调系统节能研究作者：刘腊梅来源：《中国新技术新产品》2013年第18期摘要：本文对中央空调系统节能的现状进行了研究，分析了中央空调系统的原理结构和变频节能控制原理。
结合PLC与变频技术，采用将温差与进水温度的混合控制方案对中央空调系统进行节能改造，并进行了改造后的节能分析。
指出中央空调采用变频调速控制具有较好的实用价值和发展前景。
关键词：中央空调；变频技术；PLC；节能中图分类号：TB65 文献标识码：A随着科技的发展以及人民生活水平的提高，中央空调系统已经成为现代建筑物中不可缺少的基础设施之一。
但是，中央空调系统也是工厂和商务楼宇中的耗能大户。
因此，为使中央空调系统能够节能减排，系统温度稳定，必须对中央空调控制系统实施改造。
然而，为了保证高可靠性，中央空调系统中的冷却水循环系统、制冷压缩机组、冷冻（媒）水循环系统、盘管风机系统以及冷却水塔风机系统等的最大容量在设计之初均是按照目标最大的制热、制冷负荷来进行设计的，甚至新风交换量也是按照最大量进行选型，剩余量非常充足。
这样就使得传统的中央空调系统一年四季、白天或者黑夜以及用户的实用负荷等无论怎样变化都会工作在最大负荷状态，电机全速运行，能源浪费现象极为严重。
随着物价的不断上涨，电费也在上浮，直接导致中央空调系统所需要的运行费用大幅增加，从而使得中央空调系统的运行成本占据了整个目标运行成本中很大的一个比例。
据相关部门统计，各类采用中央空调系统机构的总用电量超过65%以上的用电消耗来自于中央空调，而其中，中央空调系统中的水泵的用电量占据了中央空调系统总用电量的15～35%，因此，研究如何节约水泵以及风机的能源消耗问题是实现中央空调节能技术的关键，具有极其重要的经济意义。
世界各国都在提倡节能减排，因而，中央空调系统的节能改造便成为了必然。
一、中央空调工作原理与结构如图1所示，中央空调系统的组成主要包括三个机组系统，两个设备，三个机组系统指的是冷冻水循环系统、冷却水循环系统以及风机盘管系统，而两个设备主要指的是冷却塔和制冷主机。
变频调速器在中央空调系统中的应用
节室 内温 度，既耗 费 能源 又造 成 环境 温度 波动 。 ３负藏 与节 能关 系 （） １负载 类型 与节能 关系， 生产机械 各式各样 ， 种类 繁 多， 但负 载类型 主要 分 ３类， 它们 与节 能的关 系 见表 １ （） ２ 几种 典型负载 与节 能关 系 由于中央 空调系 统中都 是各种 风机 、泵类负 载， 根据 流体学 原理 可知， ） Ｐ ｎ， ３ 故应 用变 频器 后， 能 效果 显著 。表 ２列 出风 机 、泵类 负载 应 用变 频器 节 后， 不同流 量 Ｑ 在 、转速 ｎ 由功率 Ｐ 额定 值的 相对 百分数 ） 、 （ 在某频 率值 时的 节能 率 。
应用 技 术
ｌ ■
变频调速 器在中央空调 系统中的应用
秦永 昌
（ 河南 中烟工 业有 限责任 公司 安阳卷烟 厂 ４ ５０ ） ５ ００
［ 摘 要 ］ 文从几 个不 同角 度 阐述 了变 频调 速 器在 中央空 调系 统 中的应 用 。 本 ［ 关键 词］ 变频 器 风机 节 能
循环 系统 ， 制依 据是 回水 温度 ， 控 即通 过 变频 调速 ， 现 回水 的恒温控 制 。 实 （） ２ 冷却 水循 环系统 的控制 由于冷 却塔 的水 温是 随环境温度 而变的， 单测水温不 能准确 地反映冷冻 其 机组 内产生 热量 的多少 。所 以， 于冷却 泵， 对 以进 水和 回水 问的温 差作为 控制 依据 ， 实现进水 和 回水 间的恒温 差控制 是 比较合 理的 。温 差大， 明冷冻机 组 说 产 生的热量 大， 应提 高冷却 泵 的转 速， 增大冷 却水 的循环 速度 ； 差小， 明冷 温 说 冻机 组产生 的热量小， 以降低 冷却泵 的转速， 可 减缓冷 却水 的循环 速度， 以节约 能源 。 ５中央 空调 末螭 送风机 的 变频 控制 随着生 活水平 的 提高， 人们 已开始 关注 生活 与工 作环 境 的舒适性 。大 型 公共 建筑 （ 商场 、 如 宾馆 、 影剧 院等） 设置有 中央 空调系 统， 均 而大 多数 中央空 调 的运行 ， 大部 分末端 机采 用开 ／ 绝 关控 制方 式， 以满足人 们对 舒适感 的要 难 求 。变 频 技术 的 飞速 发展 ， 本进 一 步下 降， 得 这一 要 求成 为现 实 。 成 使 ５ １调节风 量 ． 在 中央 空调系 统 中， 、暖 的输送 介质通 常是 水， 冷 在末端 将与 热交换 器充 分接 触 的清洁 空气 由风 机直接 送 入室 内， 从而达 到调 节室温 的 目的。在输 送 介质 （ ） 度恒定 的情 况下， 水 温 改变送风 量可 以改变 带入 室 内的制冷 （ 量， 热） 从 而 较方 便 地 调节 室 内温 度 。这 样 ， 可 以根 据 自己的 要求 来 设定 需 要 的室 便 温 。调整 风机 的转 速可 以控制 送 风量 。使用 变频 器对 风机 实现无 级 变速， 在 变 频的 同时， 出端的 电压亦 随之改 变， 输 从而节 约 了能源， 降低 了系统 噪音， 其 经 济 性和 舒 适 性是 不 言 而喻 的 。
变频空调节能技术的分析与应用
当前人 们工作和生活领域的重要组成成分 。在 当前 的 中央空调 变频 技 术 中 ，主要 是 通 过 最 大 冷 热 负荷 对 电 力 系统 进 行 筛 选设 计 。 将 变 频 空调 节能技 术运用到 中央空调 中可 以有效 降低 能耗 提 高电力资 源的使 用效率 ，降低 变频空调节能技术 负荷 ，对我 国可持 续发展 具 有非 常重要 的意义。 本 文就我 国变频 空调 节能原理 与应用进 行分析 ，
科技论坛
变频空调节能技术的分析与应用
徐 杰 旺
（ 广西壮族 自治 区血液 中心 ）
【 摘 要】 随着我 国国民经 济的不断发展 ，中央空调 已经成为
缩机 负荷进 行调 节，确保工作环境的温度和变频空调的适宜使用值 相符合 。变 频空调节能技术将 压缩机满负荷 进行准确测定，通过变 频调速器对 冷却 水泵 的转 速进 行调节，降低 冷却水泵中水的循环速 度和流量 ，确保冷却水在变频空调设备 中的充分应用 。 冷 却 水泵 变 频 控制 大 幅 度 进 行低 流 量 检 测 ， 对 数 据 进 行 智 能 化 控制 。当制冷 量 ７ ５ ％ 时，机组所需冷却水流量 ３ ４ ％ ，水泵电耗约 ２ ０ ％ ； 当制冷量 ５ ０ ％ 时，机组所 需冷却水流量 ２ ２ ％ ，水泵 电耗 约 １ ５ ％ 。 ３ ． ２ 冷温水泵变频控制 冷 温水泵 变频 控制主 要根据 中央 空调满 负荷功率进 行主体 设 计 ，主要应用在 宾馆 、酒店和 大厦的负荷过程 中。冷 温水 泵变频控 制通过变频器调速器来调节冷媒水泵 的转速 ，降低冷 媒水 的循环速 度 ，使冷量和热量得到充 分利用 ，从而 达到节 能 目的。通过对夏季 的制冷进行分析 ，将采暖和制冷结合在 一起 ，降低 中央空调 的技术 成本 ，实现冬夏分泵运行 。通过冷却水泵变频控制 降低负荷流量 ， 经计算当冷却水泵变频控制控 制流量 为 ９ ０ ％ ，电耗仅 为正常 的 ７ ５ ％ 。 ３ ． ３ 冷 却 塔 风 机 变 频 控 制 冷却塔风机变频控制主要通过对冷 却塔 的主体频率进行变频技 术应用降低冷水恒温所需 的能量 ，实现对低 能耗机组制冷恒温 。我 国冷却塔的风机功率一般较小 ，节水 电能力较弱 ，因此 ，在 当前 的 变频空调节能技术 中，设计人员对我 国的冷却塔风机进行 了主体频 率调节。通过对机组溶液循环稳定进行变频调节 ，减少制冷原料的 使用，控制冷水恒温 。冷却塔风扇低转速运行减少风机周 围的水雾 ， 缓解 水质 恶化，是变频 空调节 能技术 的关键 。 ３ ． ４ 变 风 量 机 组变 频控 制 变风 量机 组变频控制根据冷 却水出／ 入 口的温度改变水泵转速， 调整流量 ；根据 冷却水入 口温度改变冷却塔风机转速 ，调整水温 ； 根据冷温 水出、入 口的温差改变水泵转速，调整流量 ；根据冷却水 出水 的温度 改变 水泵转速 ，调整流量；根据冷媒水的 回水温度改变 水泵转速 ，调节 流量。进行风阀调节，调节风量的作用，实现可控 硅 调 压 调 速 ，调 节 风 量 、 冷 量 、 节 能 。 进 行 变 频 调 节 ，最 大 限 度 的 满足变风量机组对风量 、冷量 、噪音 的调节要求 ，节能效果更明显， 体 积 小 ，可 靠 性 稳 定 性 高 。 ４ 变频空调节能技术的应用 ４ ． １一台变频 器应用 将若干 台冷冻 泵由一台变频器控制，通过各台泵对中央空调技 术进行切换应用 ，实现变频空调节能技术调节 。首先启动 １ 号泵， 对 中央空调进行恒温控制 ，确保温度 持续在 允许 范围内。当 ２号泵 的工作频率上升至 ５ ０ Ｈ ｚ时，切断当前 电路 ，将 电路转换 为工频 电 源 ，与此 同时，将给 定频 率迅 速降到 ０ Ｈ ｚ ，实现对冷 冻泵 的制动 。 进 行 上 述 的操 作 后 ，对 ２号 冷 冻 泵 进 行 恒 温 制 冷 ， 确 保恒 温控 制 。 对 ３号 泵 的工 作 频 率 进 行 下 调 ，当 设 定 频 率 降 至 切 换 频 率 时 ，将 ｌ 号 冷 冻 泵 停 机 。 当设 定 频 率 再 次 降 低 到 切 换 频 率 时 ， 将 ２号 冷冻 泵 停机 。确保最终只有 ３号冷冻泵处于变频调节状态。 应用效果 ：只用一 台变频器 投资较 少，技 术操 作简单，但是在 节能效果 中性能较差。 ４ ． ２全变频方案应用 通过变频空调节能技术将冷冻泵进 行恒温控制 ，实现全 部变频 调速 首先启动 ｌ 号泵进行恒温控制，当工作频率上升至极 限切换 频率时，将 ２号冷冻泵进行启动 ，确保两泵同时变频调节 ，增强恒 温控制效果。当两泵的切换频率再次上升到极限时，启动 ３号泵 ， 三台同时工作。工作变频下降至设定的下限切换值 ，关 闭 ３号泵 ， 当频率继续下降至下限切换值时，关闭 ２号泵。 应用效果 ：可 以有效 降低 中央空调 的能耗 ，实现可持续发展的 战略 目标，但 是设备成本较高。 （ 下转 第 ４ ３ １ 页）
变频器节能技术原理及应用
变频器节能技术原理及应用近几年来，科学技术不断进步，经济也得到了突飞猛进的发展，变频器节能技术广泛的应用到了各行各业中，推动了我国变频器相关技术的发展。
现在许多企业应用了变频器技术，对电器设备的效率有很大的提升。
本文主要介绍了国内外变频器的发展现状、变频器的节能原理以及变频节能技术在生产中的应用。
标签：变频器；节能技术；应用原理引言变频器节能技术最早应用于上世纪八十年代，变频器节能技术自应用以来，便作为交流电动机的调速、节能的重要设备。
变频器的优点是有利于交流电动机在工作时节约能源、降低耗材、改善工艺、改善生产环境与提高生产质量等。
正是因为变频器节能技术的这些优点，才使得他更有竞争力，它改变了传统的电动机变级调速和直流调速的方法，提高了交流电动机的工作的效率，促进了变频器在节能方面的发展和应用，成为了现代最为合理的设备调速方案。
1、变频器的发展现状1.1 国内发展现状目前，国内低压变频厂商较多，生产的变频产品多是中小功率的，对于生产高压大功率变频产的商家很少。
只有个别企业，因具备科研能力和资金实力才能研制并生产高频变压器。
而且国内只有少部分中、高压电机进行了变频条数改造。
高压变频器的品种和性能依然处于发展阶段，每年市场需要大量的进口产品。
1.2 国际发展现状在国外，高压变频技术已经发展成熟，各大品牌的变频器生产商都已经形成了系列化的产品，而且都已经实现了数字化控制系统。
其中，国外品牌的一大特点就是工艺水平完善。
目前，发达国家的变频器应用非常广泛，只要有电机的场合，就会发现变频器的存在。
2、变频器的节能原理变频器的节能原理是将微电子技术和变频技术进行结合，通过调节和控制电机的工作电源方式来实现对电机电力设备的控制。
一般情况下，因变频器节能途径的不同将变频器分为调速节能变频器、提高功率因素节能变频器和软启动节能变频器。
2.1 变频调速节能在实际生产中，我们可以借助变频器进行变频调速，来降低设备的运转速度，从而降低能源的消耗，最终实现节能。
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一、中央空调应用变频调速技术节能原理
1．中央空调系统节能依据
中央空调系统的容量是由建筑物最大设计负荷选定，且留有余量，根据美国空调制冷学会（ARI）统计，中央空调设备90%的时间在额定负荷的70%以下运行。
由于季节、昼夜和用户负荷的变化，实际空调的热负荷在绝大部分时间内比设计负载低。
中央空调主机可以根据热负荷自动调节其运行功率，但其循环水泵系统一年四季长期在固定的最大水流量下工作，使系统大部分时间处于大流量低温差状态下工作，循环水泵输送能量大部分变成管路损失，同时也导致主机效率降低。
下表是北京地区旅馆类建筑夏季运行平均空调负荷时间频数（全年总运行时数2850h）。
北京地区夏季空调负荷时间频数
负荷率 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
时间频数12.2 6.5 23.6 16.5 14.9 10.1 7.3 4.7 2.9 1.0 0.3 累计时间12.2 18.7 42.3 58.8 73.7 83.8 91.1 95.8 98.7 99.7 100 从表中可以看出：
1)全年有98%的时间是在设计负荷的80%以下运行。
2)全年有80%的时间是在设计负荷的50%~55%以下运行。
因此中央空调系的循环水系统有很大的节电潜力。
2．变频器节能原理
变频器主要对电机进行调速。
由于中央空调系统循环水系统属于流体负载，由流体力学原理可知水泵转速、流量和轴功率之间存在如下关系：
流量Q与转速N的一次方成正比：Q∝N
水压H也转速N的二次方成正比：H∝N2
轴动率P与转速N的三次方成正比：P∝N3
下表用具体数字说明了这种关系：
频率流量Q% 水压H5 轴功率P5
50 100 100 100
45 90 81 72.9
40 80 64 51.2
35 70 49 34.3
30 60 36 21.6
从上表中分析可知，如果采用变频器能根据负荷实时调节水泵转速能节约很大的一部分能量。
二、ZJK-E控制原理
三、系统主要性能特点
在中央空调的两个水循环（冷却水、冷冻水）系统和送风系统采用变频调速
技术，节电效果特别显著，通过实际应用也得到了证明。