作業(yè)4：提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）定稿

機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)（專(zhuān)科）畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）論文（設(shè)計(jì)）題目淺談中央空調(diào)變頻節(jié)能的改造措施教學(xué)班18秋畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）1班學(xué)號(hào)XXXXXXXXXXXXXX姓名XXX指導(dǎo)教師職稱(chēng)學(xué)院/市縣開(kāi)放大學(xué)2021年10月21日淺談中央空調(diào)變頻節(jié)能的改造措施XXXX摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，綠色環(huán)保理念成為各類(lèi)行業(yè)發(fā)展中的重中之重。關(guān)于中央空調(diào)節(jié)能改造措施的完善，旨在通過(guò)一定的綠色環(huán)保手段以及變頻節(jié)能改造方案，將空調(diào)運(yùn)行中對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響降到最低，加強(qiáng)電力使用的效率，避免過(guò)多的能量損耗，同時(shí)利用科學(xué)有效的方法降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，最大限度的提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在現(xiàn)在房屋建設(shè)當(dāng)中，中央空調(diào)工程已經(jīng)大范圍的融入到建筑體系當(dāng)中，不僅能夠最大化的保證生態(tài)環(huán)境，符合國(guó)家節(jié)能減排的時(shí)代要求，同時(shí)為建筑工程有效降低成本，實(shí)現(xiàn)最大化經(jīng)濟(jì)利益。關(guān)鍵詞：中央空調(diào)變頻節(jié)能改造措施引言中央空調(diào)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用當(dāng)中具有體積小的特點(diǎn)，能夠最大化的節(jié)約室內(nèi)空間，保障住戶的需要，同時(shí)中央空調(diào)相比于一般的空調(diào)，具有功率因素高，換氣面積覆蓋廣的特點(diǎn)，能夠滿足現(xiàn)代化大型商場(chǎng)、企業(yè)、以及各類(lèi)公共場(chǎng)所建設(shè)的需要。在中央空調(diào)工程當(dāng)中如何最大化的節(jié)約能源的消耗成為空調(diào)改造的一大難題，空調(diào)供能作為我國(guó)電力耗能最大的產(chǎn)業(yè)之一，需要相關(guān)的技術(shù)手段保證電能的有效利用，同時(shí)在耗能方面下功夫，通過(guò)變頻節(jié)能手段節(jié)約電能消耗提高工作效率。本文將針對(duì)中央空調(diào)變頻節(jié)能改造方案進(jìn)行探析，并提出相關(guān)改進(jìn)策略。一、中央空調(diào)變頻技術(shù)概述隨著現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于住房舒適度的要求不斷提高，在眾多的房屋建筑當(dāng)中需要注意空調(diào)設(shè)備的安裝，滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枰?。中央空調(diào)工程在施工的過(guò)程當(dāng)中，需要結(jié)合物理學(xué)，熱力學(xué)的特點(diǎn)，合理的進(jìn)行空調(diào)安裝規(guī)劃，最大化的實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)建筑物風(fēng)力全覆蓋。中央空調(diào)系統(tǒng)要保證室內(nèi)外的空氣能夠暢快的流通，同時(shí)根據(jù)外界溫度的變化對(duì)整個(gè)室內(nèi)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)保證居住環(huán)境處于人們適宜生存的溫度。中央通風(fēng)空調(diào)相比于一般空調(diào)，需要在節(jié)能效率上面下功夫，合理的選擇安裝位置，在運(yùn)行的過(guò)程中避免不必要的熱量流失，在風(fēng)力控制上面更加穩(wěn)定，促進(jìn)內(nèi)外空氣的雙循環(huán)。變頻技術(shù)的核心在于改變空調(diào)設(shè)備的供電頻率，通過(guò)調(diào)節(jié)空調(diào)負(fù)載的方式，降低空調(diào)功耗，減少不必要的損耗，起到節(jié)能減排，提高設(shè)備使用壽命的效果。利用變頻器對(duì)電頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)化，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)節(jié)，一般采用將50HZ的電網(wǎng)頻率修正為20-150HZ范圍內(nèi)，同時(shí)調(diào)節(jié)適配性電壓，可以有效實(shí)現(xiàn)因?yàn)殡娋W(wǎng)電壓不穩(wěn)定造成的能量損耗，利用改變電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)中央空調(diào)的變頻調(diào)節(jié)。中央空調(diào)變頻技術(shù)通過(guò)應(yīng)交流電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速得以實(shí)現(xiàn)，自二十世紀(jì)七十年代開(kāi)始，我國(guó)的電子電器設(shè)備不斷從SCR擴(kuò)充到IGBT，電子器件的發(fā)展所帶來(lái)的電力變頻技術(shù)也隨之得以發(fā)展，從1980年開(kāi)始脈寬調(diào)制變壓器技術(shù)，又稱(chēng)之為PWM-VVVF變頻技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)當(dāng)中，有微型芯片和智能計(jì)算機(jī)作為主動(dòng)，將中央空調(diào)芯片進(jìn)行跨越式的升級(jí)，能夠?qū)ν饨绲臏囟茸兓M(jìn)行自主判斷，使得中央空調(diào)的整體運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)邏輯性和定向性，其設(shè)備不斷具有運(yùn)算和遠(yuǎn)距離傳輸功能，中央空調(diào)的變頻改造也逐漸自動(dòng)化和智能化。PCL控制和變頻器調(diào)速方案，也是近十年來(lái)中央空調(diào)的改造模式之一，其通過(guò)對(duì)冷凝水的流速控制，以及對(duì)水泵溫度的調(diào)整，加強(qiáng)流量的自動(dòng)化控制，從而實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能改造。二、中央空調(diào)的節(jié)能減排問(wèn)題在中央空調(diào)系統(tǒng)中，冷凍水泵和冷卻水泵的容量是根據(jù)建筑物最大設(shè)計(jì)熱負(fù)荷選定的，且留有一定的設(shè)計(jì)余量。在沒(méi)有使用調(diào)速的系統(tǒng)中，水泵一年四季在工頻狀態(tài)下全速運(yùn)行，只好采用節(jié)流或回流的方式來(lái)調(diào)節(jié)流量，產(chǎn)生大量的節(jié)流或回流損失，且對(duì)水泵電機(jī)而言，由于它是在工頻下全速運(yùn)行，因此造成了能量的大大浪費(fèi)。其一，中央空調(diào)在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中要對(duì)整個(gè)建筑的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，在空調(diào)的布局上面最大化節(jié)約室內(nèi)空間，節(jié)約設(shè)備的存放空間，在維修檢測(cè)和設(shè)配更換上面顯得更加方便快捷，能夠有效的降低設(shè)備維護(hù)成本，在人工費(fèi)用上得到一定降低。其二，中央空調(diào)需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化建設(shè)，利用一定的信息化手段對(duì)空調(diào)的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)控，并加入一定的溫度感應(yīng)裝置，在環(huán)境溫度變化時(shí)，其設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化感應(yīng)，對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)于維修上技術(shù)需要得到降低，對(duì)面停機(jī)問(wèn)題時(shí)能夠得到及時(shí)的處理，保證人們?nèi)粘Ｉ畹男枰?。其三，要?duì)整個(gè)空調(diào)設(shè)備的排風(fēng)扇和馬達(dá)進(jìn)行調(diào)試，保證設(shè)備的有效運(yùn)行，提高空調(diào)的使用壽命和工作效率。相比于一般空調(diào)，它能夠避免在運(yùn)行當(dāng)中長(zhǎng)期處于空轉(zhuǎn)對(duì)設(shè)備造成的影響以及對(duì)電能的消耗；運(yùn)行過(guò)程更加的穩(wěn)定，在工作過(guò)程當(dāng)中不容易出現(xiàn)問(wèn)題。在整個(gè)中央空調(diào)行業(yè)當(dāng)中，很多工程團(tuán)隊(duì)在安裝過(guò)程當(dāng)中沒(méi)有對(duì)周?chē)h(huán)境做出相關(guān)的分析，僅僅根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙來(lái)進(jìn)行空調(diào)的安裝，沒(méi)有對(duì)空調(diào)的室內(nèi)特點(diǎn)和風(fēng)向進(jìn)行考察，導(dǎo)致空調(diào)在工作的過(guò)程當(dāng)中氣流不能覆蓋到整個(gè)空間當(dāng)中。室內(nèi)溫度不穩(wěn)定也是造成節(jié)約浪費(fèi)的主要原因之一，在溫度調(diào)節(jié)中，沒(méi)有結(jié)合熱力學(xué)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，住房結(jié)構(gòu)阻斷了氣流的傳播，導(dǎo)致整個(gè)室內(nèi)的溫度差異較大。三、變頻調(diào)速節(jié)電原理及分析1.冬季空調(diào)節(jié)能由于四季的變化，陰晴雨雪及白天與黑夜時(shí)，外界溫度不同，使得中央空調(diào)的熱負(fù)荷在絕大部分時(shí)間里遠(yuǎn)比設(shè)計(jì)負(fù)荷低。也就是說(shuō)，中央空調(diào)實(shí)際大部分時(shí)間運(yùn)行在低負(fù)荷狀態(tài)下。據(jù)統(tǒng)計(jì)，67%的工程設(shè)計(jì)熱負(fù)荷值為94-165W/m2，而實(shí)際上83%的工程熱負(fù)荷只有58-93W/m2，滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間每年不超過(guò)10-20小時(shí)。在某酒店的空調(diào)采暖水泵能耗報(bào)告當(dāng)中顯示，空調(diào)泵一天的用電消耗接近一千度，其功率為39.82，它運(yùn)用兩臺(tái)22kw的泵的運(yùn)行模式，但在實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程當(dāng)中實(shí)際阻力會(huì)超過(guò)額定揚(yáng)程，導(dǎo)致其功率下降。在五萬(wàn)立方米的室內(nèi)環(huán)境當(dāng)中，空調(diào)的運(yùn)行水溫需要控制在40攝氏度左右，水溫差不能超過(guò)3攝氏度，空調(diào)在安裝的過(guò)程當(dāng)中需要加入一定的變頻控制系統(tǒng)，來(lái)節(jié)約能源的消耗。按照我國(guó)頒布的《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中指出，空調(diào)水泵在冬季能耗輸送能效上面，水泵輸送能效比不能超過(guò)0.00433度。冬季循環(huán)水泵節(jié)能上面要加入變頻調(diào)節(jié)或是葉輪切削，來(lái)解決水泵參數(shù)大的問(wèn)題，使得采暖水系統(tǒng)變頻投入降低，控制邏輯性變強(qiáng)。如果其水泵是定頻的就需要按固定的流量進(jìn)行調(diào)整水溫運(yùn)行的方法，或是按固定出水溫度調(diào)整水泵的流量。其水泵的流量是固定的，所以在實(shí)際的操作過(guò)程當(dāng)中，只能選擇對(duì)水溫進(jìn)行控制，如果水溫溫度控制的過(guò)高，可能會(huì)導(dǎo)致末端過(guò)熱，造成能源的浪費(fèi)。對(duì)于控制熱損失方面，要保證控制水水溫在恒定值就必須實(shí)現(xiàn)水泵變頻，就是以固定出水溫調(diào)整水泵流量的方法，利用變頻運(yùn)行法把水的溫度差控制在十度的范圍之內(nèi)。在冬季空調(diào)節(jié)能上，采暖負(fù)荷隨著氣溫的變化而變化，及時(shí)在一天之內(nèi)，高峰和低谷的差距也高達(dá)一倍之多，且高峰負(fù)荷的時(shí)間較短，如果采用定流量的運(yùn)行方式會(huì)造成大量的電能消耗。冬季采暖過(guò)程當(dāng)中，需要采用大溫差小流量的方式，每平方空調(diào)供暖泵實(shí)際運(yùn)行功率不應(yīng)超過(guò)5.5kw。2.熱損失的影響因素控制在中央空調(diào)的循環(huán)系統(tǒng)(冷卻泵和冷凍泵)中接入變頻系統(tǒng)，利用變頻技術(shù)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)流量和壓力的變化用來(lái)取代閥門(mén)控制流量，能取得明顯的節(jié)能效果.通過(guò)了解板換的冷凝水溫度就可以知道熱損失是否會(huì)增加，或是燃?xì)鉄崴畽C(jī)的排煙溫度是否會(huì)上升。在這一小體系當(dāng)中，需要排熱不增加那么對(duì)于整個(gè)封閉體系當(dāng)中，其熱損失就不會(huì)增加。板換的供熱原理和風(fēng)機(jī)盤(pán)管類(lèi)似，當(dāng)回水通過(guò)煙氣時(shí)，其煙氣溫度就保持不變，采用大溫差運(yùn)行方式，末端換熱能力恒定，也不會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)盤(pán)管過(guò)熱問(wèn)題出現(xiàn)。供水溫度增加以后管道的溫度也會(huì)隨之上升，導(dǎo)致熱損失升高，所以在溫度的控制上面要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行分析，選擇合理的供暖方式。利用由35毫米厚的xps擠塑板和12毫米厚的石膏板所組成的保溫板進(jìn)行建筑施工，在工程完成以后，室內(nèi)和室外的溫度差能有八到十?dāng)z氏度，能夠起到比較好的隔熱保溫作用，外墻內(nèi)保溫實(shí)際上是一種比較傳統(tǒng)的保溫工藝，目前在歐洲的一些國(guó)家得到普遍的使用，其主要優(yōu)點(diǎn)在于施工過(guò)程簡(jiǎn)單，工程造價(jià)較低。利用這樣的保溫模式，在我國(guó)的夏熱冬冷地區(qū)以及夏熱冬暖地區(qū)，具有較大的發(fā)展前景和應(yīng)用空間。四、變頻節(jié)能改造措施1.中央空調(diào)變頻系統(tǒng)從開(kāi)機(jī)方式上，變頻系統(tǒng)的開(kāi)啟和關(guān)閉，其模式板塊和水溫控制一般都在內(nèi)機(jī)的控制器進(jìn)行調(diào)試，開(kāi)始開(kāi)啟內(nèi)機(jī)中的自動(dòng)啟動(dòng)外機(jī)。循環(huán)水泵首先被開(kāi)啟，讓熱水可以從外機(jī)中輸送到內(nèi)機(jī)中，內(nèi)機(jī)中的風(fēng)扇再向室內(nèi)傳遞熱量實(shí)現(xiàn)空氣熱傳導(dǎo)，通過(guò)熱空氣在內(nèi)機(jī)向室內(nèi)空氣傳遞之后，水溫便會(huì)降低，內(nèi)機(jī)中通過(guò)特定的傳輸協(xié)議，將整個(gè)居室內(nèi)的溫度變化情況向外機(jī)進(jìn)行信息傳導(dǎo)，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)可以不采用回水水溫作為數(shù)據(jù)，也可以結(jié)合室外溫度，檢查室外溫度是否到達(dá)內(nèi)部設(shè)置值，結(jié)合變化速率等多項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，利用微型計(jì)算機(jī)來(lái)控制整個(gè)壓縮機(jī)的變頻，可以實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的變頻控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)壓縮機(jī)的效果和中央空調(diào)的舒適度平衡，能夠有效的提高中央空調(diào)的節(jié)能性，控制室內(nèi)外機(jī)的噪音。水溫的自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以有效避免手動(dòng)設(shè)置水溫來(lái)控制舒適度的弊端。核心變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)，變頻器可以在空調(diào)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)控制壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，有效保持室內(nèi)溫度，無(wú)需消耗更多能量，省電省錢(qián)。采用的智能CS變頻器，其輸出頻率變化范圍可達(dá)零赫茲至360克斯，控制頻率精度為0.01，合資在保證節(jié)能的同時(shí)，室內(nèi)溫度變化控制在正負(fù)0.5。攝氏度，讓客戶使用中更加倍感舒適。采用智能CS雙算法控制技術(shù)，通過(guò)領(lǐng)先的永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器，三相矢量控制技術(shù)，變頻采用180度矢量變頻技術(shù)，大幅提升了中低頻壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率。高溫日采用smart180度矢量控制技術(shù)，保證了CS直流變頻器輸出電流形成平滑的正弦波曲線，無(wú)論是低頻還是高頻第電機(jī)，都能平穩(wěn)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，使空調(diào)達(dá)到國(guó)家一級(jí)能效。內(nèi)核芯片作為中央空調(diào)的大腦，強(qiáng)大的中樞系統(tǒng)可以協(xié)調(diào)和控制空調(diào)各個(gè)部分，精準(zhǔn)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。以性能卓越的MFC芯片為核心。芯片搭載多點(diǎn)擊多進(jìn)程控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多個(gè)點(diǎn)擊的實(shí)時(shí)統(tǒng)籌控制，信息傳遞更準(zhǔn)確技時(shí)，同時(shí)大幅簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的復(fù)雜度，可降低百分之六十多個(gè)芯片處理器導(dǎo)致的故障率，提高了系統(tǒng)的控制協(xié)同性和可靠性。集成化控制設(shè)計(jì)，提升了控制精度，控溫更精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了協(xié)調(diào)保護(hù)。參考文獻(xiàn)[1]韓希超劉鴻雁嚴(yán)明李文松中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)與運(yùn)行控制策略研究[J]數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)2009(16)[2]朱立泉呂景惠，中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù)探討U]智能建筑電氣技術(shù)2009(2)