变频器在中央空调应用的控制原理

    制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，冷冻水泵将冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中，由风机吹送冷风达到降温的目的。经蒸发后的制冷剂在冷凝器中释放出热量，与冷却循环水进行热交换，由冷却水泵将带来热量的冷却水带到散热水塔上由水塔风扇对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。

旧操作系统为“星-三角转换起动”全压运行，此时空调机组在满负荷状态下工作，系统在起动电机时不能平滑起动，起动时对电网冲击大，长时间频繁起动将造成电机的绝缘性下降，电机温升过高，在运行过程中不能有效的根据病房与办公楼的需求，对温度进行有效的调节，只能工频*大量进给，这将势必造成能量的浪费。

而通过变频频改造后，能根据房间的制冷及制热的需求自动调节冷冻泵及冷却泵的流量而达到节能降耗的目地。

（1）由于目前冷却水循环泵为工频满负荷运转，在制冷周期的前期和后期，环境温度较低，冷却水回水温度较低，会造成溴化锂结晶，导致空调机组效率降低，甚至保护。采用变频恒温差控制后，回水温度得到有效控制，将大大提高空调机组的效率，达到节能目地

（2）由于冷冻水循环泵也在工频满负荷运转，而不能根据室内温度的要求自动调节流量，而通过变频改造后冷冻泵能根据室外温度及室内温度要求能自动调节流量，提高效率，达到节能目地。

（3）减小空调开机、停机时对供电和系统的冲击

减小空调开/停机对电网的冲击，由于循环水泵的功率较大，工频起/停泵时，对电网的冲击较大，影响其他设备的运行。采用变频控制后，水泵实现软起动、软停止，其电流均小于额定电流，对电网不再产生冲击。

减小停泵时循环水的水垂效应，由于是变频软停止，且停泵过程可控制，可以完全消除停泵时的水垂效应，消除水垂对空调系统管网的冲击。

（4）降低设备的故障率

采用变频控制后，循环水泵大部分时间工作在额定功率以下，这将有力的降低设备的故障率，减少设备维修和维护。

（5）提高设备的自动化程度

实现对循环泵的过载、过流保护

对冷水机组的冷却水、冷冻水的温度进行自动控制，保证机组的**高效运行。

综上，中央空调的循环水泵采用变频控制具有明显的经济效益，对系统进行变频改造非常必要。

三、中央空调变频改造方案设计

3.1冷却水循环泵的变频改造方案

3.1.1变频控制方式，专业的冷却泵变频控制理论――恒温差控制

3.1.2变频节能控制原理

变频控制系统根据冷冻机的回水和出水的温度差，改变冷却水循环泵的转速，即改变冷却水的流量，从而保持冷冻机的回水与出水的温度差恒定。

水泵消耗的功率与转速是立方关系，即

P ∝ n3n――冷却泵的转速

由此可见，水泵消耗的功率在理想状态下，与冷水机组的制冷量成正比，即

P ∝ QQ――,冷水机组的制冷量

3.1.4控制系统功能

1.冷却出水、回水温度检测、显示

2.恒温差自动控制

3.节能率：可达20％以上

4.运转泵与备用泵切换

5.冷却水过温差、欠压力报警

6.冷却水泵过载报警

3.2冷冻水循环泵的变频改造方案

3.2.1变频控制方式

1、 冷冻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

　　该方案在保证*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*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，控制方式是：冷冻回水温度大于设定温度时频率无极上调。

〔2〕、制热模式下冷冻水泵系统的闭环控制

　　该模式是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*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*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。不同的是：冷冻回水温度小于设定温度时频率无极上调，当温度传感检测到的冷冻水回水温越高，变频器的输出频率越低。

3.2.2控制系统功能

1.冷冻水/热水的出水、回水温度检测、显示

2.恒温差控制/恒温控制可选

3.运转泵与备用泵切换

4.冷冻泵与热水泵切换控制

5.水温过温差、欠压力报警

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