初探空调节能中软起动器与变频器的应用

[摘 要]空调现在已经被安装到千家万户，如果制造的空调节能，就会节约很多的能源。本文我们讲述了节能在生活中的意义，分析了变流量和变风量这两种节能的有效方法，以及软启动器以及变频器这两种驱动器的应用对实现变流和变风量系统节能的重要作用。

[关键词]空调节能 软启动器 变频器

中图分类号：TU831.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0141-01

随着社会的发展和科技的进步，空调已经被普遍的安装使用。为了避免给电力部门造成更大的供电压力，制造节能的空调是必然趋势，节能空调也更加的受广大人民群众的欢迎。随着科技的进步，使得制造节能空调有了更大可能，并且有更多种的途径，其中变流量和变风量是节能的最好的方法，而软启动器和变频器对实现变流量以及变风量的节能有重要的作用。

一、空调节能的重要性

在商业建筑中，空调，照明和热水供应以及其他的动力设备是主要的用电源头。根据有关部门的统计，北京某一商业建筑的耗电情况比例如表1所示：

从表中我们可以看出，空凋系统的耗电量占据了耗电总量的很大的一部分。现在我国的高级宾馆和写字楼以及大型商场等有无数家，基本上都设有中央空调，这些商业建筑的空调耗电量十分的惊人。如果我们使用节能空调，那么每天节省的能源那就相当的可观，所以空调节能是十分必要的，具有重大的意义。

二、变水量和变风量空调系统

空调系统节能的节能方法和途径有很多种，变水量和变风量就是其中的一种。空调在在每个季节的负荷有很大差别，设计的负荷运行时间不到运行总时间的十分之一。水泵耗能占整个空调耗能的18%左右，如果使用变流量系统，使水泵耗能随着流量减小而变小，就会有显著地节能效益。对于空调送风系统，采用变风量系统，同样有着这样的节能效益。

1、变流量系统

定流量是系统循环的水量是定值，当负荷改变时，供水和回水的温度差发生改变。这种系统比较简单。操作方便，不需要安装复杂的控制设备，但是它的缺点就是耗费大量的能源。变流量和定流量相反，这种系统供水和回水的温度保持恒定，通过供水量的改变去适应负荷的改变。运行时，当负荷减小时，输入的水流量就会减小，冷冻的水泵耗能就会随之减小。这种系统必须配备自动控制设备，投资较高，但是成本还是可以很快收回的。

变流量调节的方式有很多种，比如节流调节，变速调节，水泵台数调节以及台数调节与变速调节结合等方式。其数调节与变速调节的方式把定速泵与变速泵并联运行，当流量变化不大时，采用变速泵调节，当变化量增大到一定值时，则在投入一台定速泵。这种方式有着台数调节与变速调节的共同优点，可以节能很大投资。

2、变风量系统

变风量空调系统经过多年的发展已经成熟，它有着显著的节能优势，因此在工程得到了普遍推广使用。变风量系统与定风量系统相比，节能效果十分显著，它的调节方式主要有风机出口节流调节和风机入口节流调节以及风机变速调节三种形式。当风量变化不大时，入口风阀调节风机变速调节效果区别不大，当风量变化较大时，风机变速调节的方式节能效果就会十分明显。

三、软启动器和变频器的应用

空调采用不同的变流量和变风量的方式，节能的效果就会不同。变流量系统采用台数调节与变速调节结合的方式，变风量系统采用风机变速调节的节能效果都十分的显著。

1、变流系统中软起动器的应用

台数调节中的定速泵使用的是软启动器这种驱动器。软启动器有很多种的类型，最主要的有传统型以及转矩控制型这两种类型。

传统的软启动器启动时，电流会长时间的维持在一个恒定的数值，因此会导致启动比较困难以及电机产生太多热量，同时它的转速为二次曲线，超调严重，对管路阀门的冲击很大。机器停止运作时，转速由于下降太快，水锤效应会依然存在。

转矩控制型软起动器的控制的对象是输出转矩，在它的启动过程中，电流达到限定值以后会快速的降到额定的电流值，使电机的温度限制在了一定的范围内。在这个启动过程加速转矩是一个定值，为了适应启动结束时负载的变化，提供的加速转矩很低，使得阀门的冲击减小了。机器停止时，转矩控制技术可以立刻柔和减速，消除了水锤效应。施耐德软起动器ATS48这款典型的转矩控制型软起动器具有非常好的软起软停功能，同时运行中还提供了过流和过载以及欠载等完善的相序保护。

2、变速泵和变速风机中变频器的应用

变速泵和变速风机可以使用施耐德的变频器ATV21系列或ATV61系列的驱动器。像宾馆和写字楼以及商场等建筑的舒适性通风空调可以使用变频器ATV21，它的性价比比较高，功能也比较完善。ATV21集成了谐波治理专利技术，不用添加附件，就可以抑制谐波，降低成本。它还集成了EMC滤波器，同时还可以选用附加的EMC滤波器，使得变频器电磁兼容的问题得到了解决。此外变频器ATV21操作非常简单，它具备宏设置上电就可使用，同时还对电机过载和变频器过热以及线路过压等提供了完善的保护。

变频器ATV61可用于香烟以及食品车间空气净化等工艺类型的空调。这种ATV61变频器应用范围非常广而且功能十分健全，它有多种的谐波抑制措施，可以把谐波减少到非常低，使电网供电质量受到的影响非常小。为了满足兼容的需要，ATV61不但集成了EMC滤波器，同时还可以选用附加的EMC滤波器。ATV61变频器还拥有多种过电压抑制方案，甚至可以将变频器和电机的距离延伸一千多米。此外，ATV61还可以专门为泵和风机的应用进行设计和减少运营成本以及可以提高完善的保护等功能。

结束语

我们如果要达到节能同时节省投资成本，那么我们的空调变量系统应该采用把台数调节和变速调节结合的方式，变风量系统应该采用风机变速调节的方式。台数调节可以选用具有转矩控制技术的软起动器ATS48，它起以及停时，都比较柔和，可以消除水锤效应。舒适性空调中的离心风机以及离心泵可以采用ATV21变频器进行变速调节，它的性价比高而且能够节省成本。工艺性空调中的离心风机和离心泵可以使用变频器ATV61来变速调节，它可以满足工艺性空调的复杂要求。

参考文献

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