中央空调更节能吗_中央空调节能改造技术

1.商场中央空调改造费用要多少钱？

2.大型中央空调节能改造方式有哪些？具体一点较好

3.怎样用空调最省电？

4.写字楼中央空调改造可以取哪几个措施

5.什么是中央空调冷冻水系统的变频改造技术？

6.空调用变频器真的可以省电吗？

酒店中央空调热水机组节能改造。要么是系统施工的安装设计上达到更节能效果，要么就是在空调热水机组本身的产品性能上想办法。前者的话，主要是对能量进行再利用，可以用一些如全热交换等节能设计；后者的话，那就是热泵机组的节能设计了，主要还是要提高它的工作效率，可以从压缩机、冷凝器、蒸发器这些主要部件考虑了。如果是已经在使用的中央空调系统，首先是把一些老化厉害的，严重影响换热效果的部件更换掉，然后外加一些可以后期添加的节能设计。

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商场中央空调改造费用要多少钱？

摘要：SXZ8—2040HM2中央空调是某制衣厂的空气调节设备。它制冷量是根据炎热的夏季、最大人流量来设计的，配套的冷冻、冷却水泵电机也一样。众所周知，中国的气候四季分明，就广东省而言，算下来较热的天气四个月左右，其余八个月相对温度偏低，加上白天和晚上温度上的差别。（制衣厂有夜班）对中央空调来说，制冷量会有些富余，造成室内温度不平稳。而水泵又属于二次方律负载，工频全压运行时功率因素和效率均很低。加上电机的配置偏大，造成极大的能源的浪费。另一方面因水泵用Y—△启动，工频全压运行，造成机械磨损大。停机时产生回水水锤，造成对止水阀和水泵冲击时的磨损和损坏等缺陷。如果把冷冻泵、冷却泵改为变频调速，用温差配置PID闭环控制。可以降低水泵的转速，提高启动性能，简化电路、及惯性停机。上述改良是可以降低机械磨损率和电器故障率，消除水锤现象，更重要的是可以节约能源。而当今世界能源日趋紧张，故对中央空调的节能改造有着重要的现实意义和深远的历史意义。

关键词：中央空调、变频调速、温差控制、PID、节能。论文内容：（一） 中央空调系统的基本构成中央空调系统由三大部分组成，制冷系统、冷却水循环系统、冷冻水循环系统。1、制冷系统 （冷冻机组）冷冻机组是中央空调的心脏，制冷的源头，它由压缩机、冷凝器等组成。其功能是将通往各用户的循环回水，由冷冻机组进行“内部热交换”降温为7—10℃的冷冻水。型号是：SXZ8—2040HM2，中文的全称是：《蒸气双效型溴化锂吸收式冷冻机组》制冷量为2040KW，冷水流量为350立方米/小时。2、冷却水循环系统它是由冷却泵、冷却水塔、冷却风机和管道组成。其作用是利用冷却泵加压，将冷却水送到冷冻机组里不断循环，带走冷冻机（机械运动及内部热交换产生的热量）组释放的热量。3、冷冻水循环系统由冷冻泵、管道、风箱及风机组成，从冷冻机组“冷冻”的冷冻水，由冷冻泵加压，输送到各用户风箱，用风机将风箱里蒸发器蒸发的冷空气带走各房间的热量。 （二）、温度控制 用热电阻和热电偶配合温度控制保护电路，触摸屏显示观察。（三） 拖动系统1、 冷冻机组拖动系统：压缩机及机组、配电量为6。25KW，其中有配电量共为5。5KW电泵二台，压缩机由热蒸气动力拖动。2、 冷却泵拖动系统：二台55KW的水泵电机，Y—△启动一用一备。3、 冷冻泵拖动系统：二台55KW的水泵电机，Y—△启动一用一备。4、 风机拖动系统：一台22KW的水冷却风机，若干台4KW的风机。（四） 系统改造的基本考虑1、要达到节能目的水泵是二次方律负载，通俗的讲就是弹性负载，收缩性较强，具有十分可观的节能潜力。水泵阻转矩是与转速的二次方成正比，故低速时阻转矩比额定转矩小得多。在工频额定电压下运行时，水泵的有效转矩和负载转矩相差甚多，这是水泵类负载的机械特性，像是大马拉小车，功力因素、效率均很低。A是水泵负载在工频额定电压下运行的机械特性曲线，当负载转矩等于电动机的额定转矩TLN时，额定工作点为N点,转速为nN当负载转矩减轻为TLQ时，工作点移到Q点，转速升高为nq。如上所述，这时的功率因数和效率均很低。

B变频降压运行A额定电压下运行 变频调速则可以根据U/F的比率来调整电机转速和有效转矩，降低电机承受的电压和频率，使电机的有效转矩和负载转矩接近，图4—2 B是降压后水泵的机械特性曲线。电动机的有效转矩为TME和负载转矩TLQ十分接近。则功率因素和效率处于最佳状态，减小了电流，同时电压也下降了。我们知道： P=UICOS￠根据这公式推导，由于输出电压、电流下降了，输出功率自然也下降了，达到了节能的目的。2、变频调速系统方案前面讲过，中央空调系统外部热交换是由两个循环系统来完成，冷却水循环系统、冷冻水循环系统。我们知道水泵电机的转速与循环水的速度成正比，而整个中

电机水泵冷却泵循环系统 变频器 - + 电源给定 温差变送器 温度传感器 央空调系统热交换的速度与循环水的速度也成正比，如果根据回水和进水的温度来控制循环水流动的速度，从而控制了热交换的速度。根据这一原理冷却泵、冷冻泵可以以温度为依据，用变频内置PID智能调速来控制电机的转速。是比较合理的控制方式。温度高说明空调系统要求释放的热量增大，应提高水泵电机的转速，反之，可以降低转速，节约能源。（五）系统的具体改造方案1、冷冻水循环系统控制冷冻水的出水温度是冷冻机组“冷冻”的结果，是比较稳定的。因此，单是回水温度的高低就足以反映房间内的温度，所以，冷冻泵的变频调速系统，可以根据回水温度来控制，回水温度高，说明房间温度高，应提高冷冻泵的转速，加快冷冻水的循环速度。反之，回水温度低，说明房间温度低，可以降低冷冻泵的转速，减缓冷冻水的循环速度。2、冷却水循环系统控制由于冷却塔的水温是随环境温度变化的，其单侧不能准确的反应冷冻机组内部产生热量的多少。所以冷却泵的速度应以回水和进水的温度作为依据，来实现回水和进水恒温差控制，使电机的变频调速合理化。温差大说明冷冻机组产生的热量大，内部热交换的速度要加快，应提高冷却泵的转度，以增大冷却水的循环速度。温差小，说明冻机组产生热量小，可以降低冻却泵的转速，以减小冷却水的循环速度。 3、恒温（度）差控制冷冻水循环系统，单是回水的温度足以反应外部热交换的速度。可用Pt100铂电阻和E系列温控器配合使用，通过热电阻和温控器把回水温度转换成电信号，输出电流为4—20mA，作为变频器的反馈信号，和给定信进行比较。而冷却水循环系统，水塔的水温是随环境温度变化而变化的。单侧不能反应热交换的速度，必须要以回水和进水的温度作为依据。可以用Pt100铂电阻二个温差变送器配合使用，通过热电阻和温差控制器将回水和进水的温差转换成电信号。输出电流为4—20mA，作为变频器的反馈信号，和给定信号进行比较。决定水泵的转度。（六）变频器参数设置及系统控制原理1、时代变频器（TVF2455）的相关参数设定9952=1 数据初始化9906=2 PID应用宏，该应用宏为闭环控制系统设计，适用于压力、温度、流量等控制。 PID应用宏有如下内容 输入信号 输出信号 输入U/I选择启动/停止（DI1 D15） 模拟输出变量 频率 模拟给定 （AI1） 频率输出变量 频率 AI1 0—10V实际值 （AI2） AI2 0—10V控制方式 （DI2） 继电器输出1 故障输出 或4—20MA允许运行 （DI6） 继电器输出2 匀速运行1001=1 1=（DI1）启动/停止1002=2 2=（DI2）得电启动（PID）1003=1 电机方向选择 1=正方向1103=1 外部给定1选择 1=AI1 由模拟输

入AI1给定1201=4 4=DI3 多速输出 1205=50 多速4的给定 对应DI3 单位 HZ1401=4 4=故障吸合 继电器输出1的变量2102=1 停止功能 1=惯性停车2008=50 最大频率 单位 HZ2007=28 最小频率 单位 HZ4405=1 偏差值取反 1=取反2202=8 加速时间 单位 S2602=2 U/F比率 2=平方型 通常用于平方负载转矩的应用中，例如水泵和风机。2、控制原理图说明AI1 REF ND RP—0-10V模拟给定电压。AI2 ND—反馈信号（4-20MA）。 DI6—允许运行。 DI1—启动 。 DI2 —手动/自动（闭合PID控制）。 DI3—恒速运行。KM继电器—故障吸合。当刚启动水泵时，因冷却水的进水口和回水口温度相等，热电阻Rt1和Rt2无温差。温差变送器只有微小输出，变频器置于手动位置，这时KI1 KI4 KI6闭合变频器恒速运行。20分钟后，冷却水管的进水口和出水口温度有了差值，温差变送器根据温差值输出4—20mA的偏差信号，作为变频器的反馈信号。KI4断开、KI2 闭合，变频器进入自动PID闭环控制环节，模拟给定电压和反馈信号比较，得出偏差值在内部进行比例、积分、运算后，输出一个模拟给定频率信号，去控制冷却泵电机的频率，从而控制了电机的速度。温差大时，说明冷冻机组内部“热交换加快”，电机转速加快，温差小时，冷冻机内部“热交换减慢”电机转速可以减慢。另一方面，由于变频器设置2602=2，可以充分利用变频器调压、调频的突出特性。使U/F比率处于最佳状态，这时有效转矩和负载转矩十分接近，达到节能的目的。（七）改为变频调速运行效果通过近一年的运行，用户反应半年就收回了成本，如果以平均节能30℅算，功率110KW，每小时节能至少30度，达到预期的效果。具体有如下几点：1、通过观察冷却泵转速下降为，最大频率是：42HZ，最小频率是：28HZ。节能35℅左右。冷冻泵转速下降为，最大频率是：46HZ 最小频率是：35HZ。节能25℅左右。2、以每天16小时计算一年可以节能：172800度电。3、简化了控制电路，电气故障率减少了。4、控制温度效果较好，房间内温度比较平稳。5、电机转速下降了，机械磨损明显减小。实施了惯性停机，消除了水锤现象。

大型中央空调节能改造方式有哪些？具体一点较好

北京东芦佳文制冷有限公司，商场中央空调节能改造，价格为11111元。

北京智仁商贸有限公司经营，商场中央空空调改造，价格为40000元。

上海利洋节能工程有限公司，商场中央空调节能改造，价格为8800元。

以上内容来源于网络，仅供参考

怎样用空调最省电？

大型中央空调的节能改造方式有很多种，详情具体一点的话那就看节能改造方案了。这里我就说一个大概方向吧！望纳！

大型中央空调主要是商业用途，区别于家用中央空调，能耗是比较大的，对于节能改造后，可省下很大一笔的能耗费用，提升效益，这里就不用说了。大型中央空调分为电制冷中央空调和溴化锂吸收式中央空调。下面我们针对这两种做个简要说明。

电制冷中央空调的能耗主要空调主机及压缩机，市场上电制冷中央空调以螺杆式中央空调及离心式中央空调为主。电制冷中央空调节能改造主要包含主机节能改造及空气压缩机余热回收。在电制冷中央空调主机上安装冷量调节装置，实现制冷（热）机组的制冷（热）量可随冷负荷的要求而变化，减少能耗浪费，以达到节能的目标。空气压缩机在运转过程中，约95%及以上热量在空气中被浪费掉，装载余热回收装置，把这部分废热用作生活热水干净、环保，在夏天，生活热水使用量是比较低的，这绝大部分的热水热水可用作溴化锂吸收式中央空调的动力能源，不使用额外的其他能源（如天然气），实现夏天制冷，从而达到节能环保的作用。使用压缩机（主要是空压机）余热回收装置，能有效降低压缩机的温度，增加其寿命增加。综合节能在40%及以上。

溴化锂吸收式中央空调实际上也是可以利用废热而达到制冷的目的的，而这废热不仅仅是大型中央空调的能耗。溴化锂吸收式中央空调属于节能环保型中央空调，节能的方式针对的是溴化锂直燃机锅炉的节能改造，还有利用其他方式的废热能源，综合节能20%及以上。

不论是电制冷中央空调还是溴化锂吸收式中央空调，都会用水泵，水泵也可以进行节能改造，改造的方式主要包含：1、水泵本身结构的改造2、用变频方式，综合节能50%及以上。

当然还有一种节能的方式，那就是好好对待自己的大型中央空调，让其在健康地运转，降低使用故障率，合理开机关机，调控温度，尽量减少能耗的浪费。

节能的效果在大型中央空调上面是比较客观的，节能改造如果方式较好的话，每年可省下几十万甚至上百万的能耗费用。

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写字楼中央空调改造可以取哪几个措施

一般情况下，空调是温度调的越高越省电。

一般空调的温度最好建议在26到28度，空调每往下调一度。就会增大5％的消耗电量。理想状态是26度最舒适，可现实并不是这样的，这跟空调安装位置、安装高度、测温传感器位置有很大关系，遥控器上的温度设置指示只作为参考，因为热空气是往上走的，一般空调测温传感器装在挂机蒸发器边上。

节能措施

（1）冷热负荷计算、设备选型控制

设计中央空调时，必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算，依据实际负荷情况选择合适的冷热源。在设备选型时应充分考虑空调系统的负荷特点和设备性能，进行空调机组容量、管道直径、水泵配置和末端设备配置。

避免空调机组和水泵选型过大或水泵选配电机功率过大，低效率运行，浪费能源。

（2）空调水系统的设计控制

空调水泵的耗电量可占空调系统耗电量的15%～30%，所以水泵节能非常重要，节能潜力也比较大。用交流变频技术控制水泵的运行是目前中央空调系统节能改造的有效途径之一。

（3）新风系统的节能设计

新风系统的合理使用，也可以有效地控制能耗使用量。在满足卫生条件的情况下，减少新风量。有排风系统的，利用室内能量对新风进行预热与预冷处理（即热回收技术）等都能够有效减少空调系统的能耗。

什么是中央空调冷冻水系统的变频改造技术？

写字楼的中央空调的问去划分比较多，所以特别注意不同于普通控i套的相关问题，一方面要满足相关性的要求，另一方面还要满足在不同功能要求下的分区对于温度要求比较大，写字楼的中央控i套要求工作时间比较长，因此需要较高的可靠性。

写字楼中央空调的能耗主要包括三部分，一是空调机组末端设备的能耗，二是水或空气输送系统能耗，三是空调冷热源的能耗。节能我们可以从中央空调的运行环节上详细分析，挖掘节能潜力。

1、墙体与幕墙 、门窗节能 。保温隔热措施的运行环境设置较为适合写字楼中央空调的要求 。对于多孔砖墙体来说，还应该进行相应 的外墙保温处理 ， 聚苯板保温在有些设计中用，但是 ，在考虑 一类防火要求的建筑要求下，往往较难达到相关要求 ，因此，无机 保温砂浆保温在较多的建筑中而被用 。

控制好窗户的面积比则是保温节能效果在写字楼工程中一个重要问题，同时 ，还应该结合外观效果，满足外观以及功能要求，所以应该尽 可能从幕墙取措施 。对于此附院综合楼中空玻璃幕墙来说，为了满足更好的隔热效果，外侧还应用了LOW—E玻璃 。

在空调停开的状况，才打开写字楼的窗户，为了避免能耗增加，应该利用写字楼空调系统确定在写字楼室内的新风量，使得开：窗次数有所减少 。而针对不断有人进出的门诊大楼的大厅来说，患者不应该在常闭或者常开的环境下，为了能够有效减少热交换，满足及时有效的断开热 交换的目的，可以用风幕加玻璃感应门的方式，这样能够满足减少能耗来节能 。

关于空间设置及分区节能。设置较大余量的较大的制冷量则是对于写字楼大厅的人流较多特点而设定。对于空调设置要求 不高的地方，比如中心供应室、 诊疗室、候诊室等等，为了达到节能效果，可以通过适当调整温度。而针对放置大型设备的地方，包括 相关的电子加速器、CT以及核磁共振机等等，由于其较大的发热量原因，空调设备的核算则是通过设备的发热量来确定，节能效果能够在 空调制冷和设备发热量相当的情况下达到 。

通过分析中央空调系统运行成本发现，制冷在低于23℃情况下，降低1℃则会增加15%; 而制热超过20℃以上的情况下，则会出现增加1 而增加8%的情况。 为了有利于提高中央空调节能效果，区别对待写字楼各功能区域的温度设置，在满足各功能区域的需求基础上进行合理 的温度设定。应该详细调查计算室内空调的设备布置、设计参数 、空调负荷等参数，以便能够合理进行系统区分，保证不同区域间的不 利影响尽可能减少，确保各个可是要求参数满足条件，使得降低运行费用 ，便于管理和维护成为可能 。

合适的净空高度对于写字楼的各个功能区域也显得尤为重要， 比如，3 ~ 3.3m为写字楼门诊大厅的基本需求， 住院部走廊达到2.5m，门诊 区走廊达到2.7 m， 而病房基本上达到2.8 m左右。空调系统的能耗必然随着过高的空间而增加。所以，在满足相关的感官效果以及使用 功能的情况下，为保证节能效果，应该保证适当的吊顶高度 。

空调用变频器真的可以省电吗？

与冷却水系统一样，在变频改造过程中同样用神经元网络和模糊控制技术。应保证冷冻水进出主机温度差为5℃，同时为了保证供水需求，必须保证冷冻水的压力和流量，而且必须保证冷冻水的温度不能过低，避免主机结冰。如图2-2所示为冷冻水系统变频改造示意图，方法是将进口温度、出口温度、管网压力、管网流量等信号输入到控制柜的中央控制器中，由中央控制器根据当前的具体数据计算出所需流量值，确定冷冻水泵投入的台数及工作频率，从而达到高效节能的目的。

图2-2 冷冻水系统变频改造示意图

1.智能控制器 2.压力传感器 3.流量传感器 4.空调主机 5、7.温度传感器 6.风机盘管 8.变频控制器

三晶变频器在中央空调和暖通风空调系统的应用

一、中央空调和HVAC的应用背景

（一）概述

1、中央空调的概念

中央空调系统已广泛应用于工业与民用领域，在宾馆、酒店、写字楼、商场、住院部大楼、工业厂房中的中央空调系统，其制冷压缩机组、冷冻循环水系统、冷却循环水系统、冷却塔风机系统等的容量大多是按照建筑物最大制冷、制热负载选定的，且再留有充足裕量。在没有使用具备负载随动调节特性的控制系统中，无论季节、昼夜和用户负载的怎样变化，各电动机都长期固定在工频状态下全速运行，造成了能量的巨大浪费。近年来由于电价的不断上涨，使得中央空调系统运行费用急剧上升，致使它在整个大厦营运成本费用中占据越来越大的比例，加之目前各生产、服务业竞争激烈，多数企业利润空间不够理想，因此电能费用的控制显然已经成为经营管理者所关注的问题所在。

据统计，中央空调的用电量占各类大厦总用电量的70%以上，其中中央空调水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的20%～40%，故节约低负载时压缩机系统和水系统消耗的能量，具有很重要的意义。所以，随着负载变化而自动调节变化的变流量变频空调水系统和自适应智能负载调节的压缩机系统应运而生，并逐渐显示其巨大的优越性。用变频调速技术不仅能使空调系统发挥更加理想的工作状态，更重要的是通常其节能效果高达30%以上，能带来良好的经济效益。

中央空调系统一般主要由制冷压缩机系统、冷媒（冷冻和冷热）循环水系统、冷却循环水系统、盘管风机系统、冷却塔风机系统等组成。制冷压缩机组通过压缩机将制冷剂（冷媒介质如R134a、R22等）压缩成液态后送蒸发器中，冷冻循环水系统通过冷冻水泵将常温水泵入蒸发器盘管中与冷媒进行间接热交换，这样原来的常温水就变成了低温冷冻水，冷冻水送到各风机风口的冷却盘管中吸收盘管周围的空气热量，产生的低温空气由盘管风机吹送到各个房间，从而达到降温的目的。冷媒在蒸发器中被充分压缩并伴随热量吸收过程完成后，再被送到冷凝器中去恢复常压状态，以便冷媒在冷凝器中释放热量，其释放的热量正是通过循环冷却水系统的冷却水带走。冷却循环水系统将常温水通过冷却水泵泵入冷凝器热交换盘管后，再将这已变热的冷却水送到冷却塔上，由冷却塔对其进行自然冷却或通过冷却塔风机对其进行喷淋式强迫风冷，与大气之间进行充分热交换，使冷却水变回常温，以便再循环使用。在冬季需要制热时，中央空调系统仅需要通过冷热水泵（在夏季称为冷冻水泵）将常温水泵入蒸气热交换器的盘管，通过与蒸气的充分热交换后再将热水送到各楼层的风机盘管中，即可实现向用户提供暖热风。

2、HVAC的概念

HVAC的概念包括暖（Heating）、通风（Ventilation）、空调（Air Condition），因此与中央空调相比具有更广义的概念。HVAC是人与环境这对矛盾对立统一关系历经漫长岁月发展所凝聚而成的一种重要的环境与保障技术。HVAC定义如图1所示。

图1：HVAC定义

（1）供暖（Heating）

1）系统组成：热源、散热设备、输热管道、调控构件等。

2）技术职能：输入热能至空间，补偿其热损失，到达室内温度要求。

（2）通风（Ventilation）

1）系统组成：通风机、进排或送回口、净化装置、风道与调控构件等。

2）技术职能：通风换气、防暑降温、改善室内环境、防止内外环境污染。

（3）空气调节（Air Conditioning）

1）系统组成：冷热源、空气出来设备与末端装置、风机、水泵、管道、风口、调控构件等。

2）技术职能：依靠经过全面处理并且适宜参数与良好品质的空调介质与受控环境空间进行能量、质量

的传递与交换，实现对室内空气温度、湿度、速度、洁净度和其他参数的按需调控。

3）系统分类：一次回风、二次回风、全新风。

经过多年的发展，HVAC的应用已经深入到国民经济的各个部门，对促进经济发展、提高人民生活水平起到重要保证作用，有时甚至是关键性的保证作用。

在HVAC中的节能观念并不是以降低环境或抑制能量需求来换取节能，而是通过综合规划（IRP）方法和能源需求侧管理（DSM）技术的应用，提高建筑的能量效率，用有限的和最小的能量消费代价获得最大的社会、经济效率，满足日益增长的环境需求。

（二）变频器在中央空调中的应用

同时具有精确控制和大幅度节能的特点，因此也成为中央空调系统和HVAC的标准控制手段。

在中央空调系统中加装变频器时要考虑的问题完全不同于工业应用，一般来说，在装有中央空调的高档公共设施里有大型电子敏感设备，如计算机系统、电视接收系统和电信网络系统。这就要对变频传动装置提出工业环境中不需要考虑的特殊要求，即电磁兼容问题。

以变频器为主组成的中央空调绿色智能控制系统，可实现温度、温差、压力、压差、湿度、流量等多种参数集中控制，通过自动能量优化软件可使暖通空调系统中的综合节电率达到50%左右。同时，由于电磁兼容性好，因此能减少对周边电路仪器的干扰并降低噪声，而且其内置直流电抗器还可有效抑制谐波，提高功率因数。

以三晶SAJ8000G为例，在机场、广电大楼、医院、地铁等高档场合得到广泛应用。该系统集数据传感、双PID控制和控制执行于一体，反馈值及给定值可直接按单位设定；内置RS485通信协议，可直接接收Modbus协议，并留有选件接口，成功解决了传统变频器运用于暖通空调系统设备配置庞杂的问题；能实现春夏秋冬4种运行模式转换，具有一机多控、远程控制和现场控制多重控制功能，既能满足楼宇自控对风机水泵的要求，又不失楼宇自控系统出现故障时现场独立操作的灵活性。

在中央空调系统中，用变频器进行流量（风量）控制时，可节约大量电能。中央空调系统在设计时是按现场最大冷量需求量来考虑的，其冷却泵、冷冻泵也是按单台设备的最大工况来考虑的，在实际使用中有90%多的时间，冷却泵、冷冻泵都工作在非满载状态下。如果用阀门、自动阀调节，不仅会增大系统节流损失，而且调节是阶段性的，会造成整个空调系统工作在波动状态，而通过在冷却泵、冷冻泵上加装变频器则可一劳永逸地解决该问题，还可实现自动控制，并可通过变频节能收回投资。同时，变频器的软起动功能及平滑调速的特点可实现对系统的平稳调节，使系统工作状态稳定，并延长机组及网管的使用寿命。

（三）变频器在供热系统中的应用

在供热系统中，变频器可用于热力站循环泵、补水泵和锅炉房的鼓引风机、循环泵等耗能负载的水量，风量调节，可使热网供热质量稳定高效，能有效避免局部热网过冷过热问题，还能消除鼓引风机风门产生的噪声，减轻了工人的劳动强度，较大幅度地降低了系统的维护费用。

通过变频器内置直流电抗器能使功率因数接近于1，并可有效抑制谐波，避免对周围设备的电磁干扰，更为重要的是具有自动能量优化功能，可大量节约能源。

二、中央空调水循环系统的控制设计

大部分建筑物在一年当中，只有几十天时间，中央空调处于最大负载。中央空调冷负载，始终处于动态变化之中，如每天早晚、每季交替、每年轮回、环境及人文等，实时影响中央空调冷负载。一般，冷负载在5%～60%范围内波动，大多数建筑物每年至少70%是处于这种情况，而大多数中央空调，因系统设计多数以最大冷负载为最大功率驱动。这样，造成实际需要冷负载与最大功率输出之间的矛盾，产生巨大能源浪费，增加经营的成本，降低经营竞争力。

下面介绍了一种新颖的智能变频控制设备，它用国际上最为流行的成熟的交流调速技术、PLC控制技术，能对中央空调的泵组实现全自动闭环控制。由于用了先进的SAJ8000G系列可编程序控制器，并可通过中文文本操作器（或触摸屏）进行简洁明了的操作和控制，从而决定了本控制方式不仅在系统的抗扰性、可靠性上大有保证，而且在操作的界面上更符合HMI标准。

（一）中央空调系统的控制方式概述

图2所示为中央空调水循环控制系统的构成，主要分为冷冻主机、冷冻水（热水）循环系统、冷却水循环系统，智能变频柜主要控制的对象为冷冻水（热水）回路和冷却水回路。

图2：中央空调水循环控制系统的构成

1、冷冻水循环的控制

冷冻水循环系统由冷冻水泵及冷冻水管道组成。从冷水机组流出的冷冻水由冷冻水泵加压送入冷冻水管道，在房间内进行热交换，带走房间内热量，从而使房间内的温度下降。

冷冻水泵的控制方式为：最高层（或最不利端）压力控制。

在高层的中央空调系统中， 各层的空调机是相对应于热负载的变动开闭冷水进口阀， 以调节室温

的，由于冷冻水的流量经常发生变化，会引起最高层水压的较大变化，因此为了解决该问题，应控制冷水泵的出水阀，以保持最高层水压大致恒定。但大多数应用场合，都是保持出水阀门开度一定，任随压力变化的，如果这样，会导致压力损失，效率低。此时，若用转速控制，以保持最佳压力，则可防止压力损失并较大幅度提高效率并取得好的节能效果。

2、冷却水循环的控制

冷却水循环系统由冷却水泵、冷却水管道及冷却塔组成。冷水机组成进行热交换，在水温冷却的同时，必将释放大量的热量。该热量被冷却水吸收，使冷却水温度升高。冷却水泵将升了温的冷却水压入冷却塔，使之在冷却塔中与大气进行热交换，然后再将降了温的冷却水，送回到冷水机组。如此不断循环，带走冷水机组释放的热量。

冷却水泵的控制方式为：恒温差控制。

由于冷却塔的水温是随环境温度而变化的，其单侧水温不能准确地反映冷冻机组产生热量的多少，所以，对到冷却水泵，以进水和回水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，说明冷冻机组产生的热量大，应提高冷却泵的转速，增大冷却水的循环速度；反之则应该降低转速。

（二）中央空调水循环控制系统的PLC、变频器及人机界面

1、PLC控制原理

关于中央空调水循环系统的PLC控制原理如图3所示，包括DP210人机界面、PLC的K80S CPU模块和G7F——ADHA模拟量模块。其中DP210人机界面负责数据设定（压差或温差设定）、数据显示（温度、温差、压力、压差）、状态设定和显示，以及维修说明书等帮助材料；K80S-CPU模块负责包括内置PID的顺序程序控制；G7F——ADHA模拟量模块为2入1出，输入量为温度1和2或压力1和2（1：进水回路；2：出水回路），输出量为电动机转速信号（控制变频器的信号）。

图3：中央空调水循环系统的PLC控制原理

2、模拟量和PID控制

本系统用K80S PLC内置的PID功能。所谓PID控制，就是使一个过程按预设值（SV）保持其为稳定状态的控制过程，通过设定值SV和过程反馈值PV进行比较，当两项值有差别时，控制器输出执行值MV来减少这种差异。PID包括3个控制量：比例P、积分I、微分D。

K80S PLC的内置PID具有如下的功能：

（1）PID功能内置于CPU中，不需要分开的PID模块，使用指令PID8或PIDAT就可以执行PID功能；

（2）向前向后运行都有效；

（3）可任意选择P操作、PI操作、PID操作和ON/OFF操作；

（4）手动输出有效，用户可以定义强制输出；

（5）通过正确的参数设定，无论外界有无干扰，都可以保持稳定的运行；

（6）根据系统特性运行扫描时间（PID控制器从执行机构得到样值的时间间隔）是可变的。

由中央空调水循环系统的控制图可以看出，本智能控制设备用恒压或恒温差PID控制，模拟信号输入和输出通过G7F——ADHA模块，设定数据通过DP210操作，具体示意如图4所示。

3、变频器选型

由于本系统用PLC的PID控制功能，所以对变频器的选型并无特殊要求，只需选用通用变频器，如SAJ8000G系列变频器。

图4：PID控制示意

（三）节能预估

根据流体力学原理，流量Q与转速n的一次方成正比，管压H与转速n的二次方成正比，轴功率与转速 n的三次方成正比。

当所需要流量减少，离心泵转速降低时，其功率按转速的三次方下降。当所需流量为额定流量的80%时，转速也下降为额定转速的80%，而轴功率降为51.2%；当所需流量为额定流量的50%时，轴功率降为12.5%。当然，转速降低时，效率也会有所下降，同时还应考虑控制装置的附加损耗等影响。 即使如

此，这种节电效果也非常可观。

综合实际运行效果，对冷冻泵拖动系统、冷却泵拖动系统、风机（包括室内风机和冷却塔风机）拖动系统实施变频控制后的基本节能效果为35%～55%，最小节能为35%，最大达55%。

三、中央空调变频风机的几种控制方式

目前的中央空调系统中，变频风机正在被广泛使用，其中如下突出的优点：节能潜力大，控制灵活，可避免冷冻水、冷凝水上顶棚的麻烦等。然而变频风机系统需要精心设计、精心施工、精心调试和精心管理，否则有可能产生诸如新风不足、气流组织不好、房间负压或正压过大、噪声偏大、系统运行不稳定、节能效果不明显等一系列问题。

下面介绍在中央空调中变频风机的几种控制方式的原理和适用场合。

（一）变频风机的静压PID控制方式

送风机的空气处理装置是用冷热水来调节空气温度的热交换器，冷、热水是通过冷、热源装置对水进行加温或冷却而得到的。大型商场、人员较集中且面积较大的场所常使用此类装置。图5所示给出了一个空气处理装置中送风机的静压控制系统。

在第一个空气末端装置的75%～100%处设置静压传感器，通过改变送风机入口的导叶或风机转速的办法来控制系统静压。如果送风干管不只一条，则需设置多个静压传感器，通过比较，用静压要求最低的传感器控制风机。 风管静压的设定值（主送风管道末端最后一个支管前的静压）一般取250～375Pa之

间。若各通风口挡板开起数增加，则静压值比给定值低，控制风机转速增加，加大送风量；若各通风口挡板开启数减少，静压值上升，控制风机转速下降，送风量减少，静压又降低，从而形成了一个静压PID控制的闭环。

图5：一个空气处理装置中送风机的静压控制

在静压PID控制算法中，通常用两种方式，即定静压控制法和变静压控制法。定静压控制法是系统控制器根据设于主风道2/3处的静压传感器检测值与设定值的偏差，变频调节送风机转速，以维持风道内静压一定。变静压控制法即利用DDC数据通信技术，系统控制器综合各末端的阀位信号，来判断系统送风量盈亏，并变频调节送风机转速，满足末端送风量需要。由于变静压控制法在部分负载下风机输出静压低，末端风阀开度大，因此风机节能效果好、噪声低，同时又能充分保证每个末端的风量需要。

控制管道静压的好处是有利于系统稳定运行并排除各末端装置在调节过程中的相互影响。此种静压PID控制方式特别适合于上下楼层或被隔开的各个房间内用一台空气处理装置和共用管道进行空气调节的场合，如商务大厦的标准办公层等。

四、总结

中央空调水循环控制系统用恒参数（压力、压差、温度、温差等）工作，当参数减小或增加时，本自动化系统通过降低或增加水泵转速减小或增加供水（或风）量，以保持空调管网参数恒定，从而达到高效节能目的。

本系统具有以下特点：

（1）自动化程度高，功能齐全，使用、管理简便；

（2）用了先进优质的进口变频器和PLC，数字化操作、直观简便，无须人员看管；

（3）循环软起动用自补偿切换技术，系统电器及机械冲击小，能显著延长电控元器件及水泵的寿命；

（4）有定时的开关机功能；

（5）有定时换泵功能；

（6）有自动巡检功能；

（7）有故障自诊功能；

（8）设备紧凑、占地少、节省投资；

（9）界面友好、方便实用。