中央空调变频调速节能控制的几个问题

　　现代建筑内，中央空调系统能耗已占建筑总能耗的30% ～60%。在发达国家，供热和空调能耗占社会总能耗的25% ～30%。目前，全国中央空调系统耗电量已占社会总用电量的20% 左右。我国人均能源相对不足，环境污染日益严重; 在营造舒适的生活和工作环境的同时，对中央空调系统实施节能控制，具有现实和长远的意义，而变频调速是中央空调系统最有效的节能技术之一。

　　1 变频器的工作频率

　　1. 1 频率上限

　　中央空调系统中所用的水泵和风机都是叶轮式的，其负载特性为平方律特性即转矩为:

　　其中T0为损耗转矩，K 为常系数，TL和nL分别为阻转矩和转速。如果变频器输出频率高于50Hz基频，水泵、风机的转速nL按比例同步上升，阻转矩则按平方律迅速加大，电动机将处于严重过载的状态，这是不允许的; 因此，控制水泵、风机的变频器只能在基频以下运行(唐军等2007) 。

　　考虑到50Hz 工频时设计配置的水泵和风机提供的流量和风量通常都大于系统的额定值，更考虑到变频器长期运行的安全性和可靠性，多数情况把变频器的上限工作频率设定为45Hz 或48Hz。

　　1. 2 频率下限

　　频率下降过低时，受控电动机的散热能力急剧恶化，额定功率也随之下降，电动机不能长期运行;变频器应设定下限工作频率。

　　风机转速过低时，已丧失了实际的通风能力; 风机变频器的下限频率一般都设定在 25 Hz 左右。冷水一次泵的下限频率与制冷机冷水流量的低限值、水泵的堵转频率、管网系统必须提供的扬程等有关。应确保降频运行时，系统冷水管道中检测流量的靶流开关不动作即制冷机不停机。有条件时可用流量计测定，保证降频后的最小流量略大于制冷机的冷水低限流量。降频运行时，水泵提供的扬程也随之下降，应检测冷水管网中最不利环路是否具有必需的压力和流量，防止局部管路出现滞流或倒流现象。实际工程中，冷水一次泵的下限频率大多设定在30 Hz 左右。

　　冷水二次泵的下限频率主要取决于由该泵供冷管网中最不利环路是否具有必需的工作压力和流量。

　　热水泵的下限频率与水泵的堵转频率、管网中最不利环路是否具有必需的压力和流量有关。当用热泵供热，或经由换热器供热时，下限频率还与热泵、换热器的二次侧的流量低限值有关。对同一套管网系统来讲，供热时的管阻要比供冷时小得多; 因此，用同一台水泵或同一组水泵分季供冷或供热时，供热工作时的下限频率可设定得低些。冷却水泵的下限频率与水泵的堵转频率、制冷机冷却水流量低限值、冷却塔的特性等有关。冷却水泵必须提供从冷却塔的布水器到集水面之间的高差扬程( 常为1 ～3 m) 和足够的喷淋压力，降频过低会造成冷却塔排热能力下降。应根据系统配置和运行状况设定冷却水泵的下限频率，常为30 ～35 Hz。