薛奎

[摘要]改革开放以来，随着我国国际交往范围的扩大，以及国人对科学技术的引进和吸收工作的推进，欧美日等一些国家近几年的制冷技术研发成果被迅速地引入我国，其中变频技术的制冷应用为制冷行业的节能起到重要作用。本文就变频技术在中央制冷系统中的实际应用展开说明，以期为相关工作起到导向作用。

[关键词]变频技术；中央制冷系统；节能

一、中央制冷系统各部件和工作原理

压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压制冷剂气体，压缩后排出的高温高压制冷剂气体到冷凝器中向冷却介质（水或空气）放热，冷凝为高压制冷剂液体，通过制冷剂管道将液体输送到高温热源（冷库内或需制冷物品），并经过节流装置节流，从而使流速增加、静压降低。节流后的气液混合物进入蒸发器，与外界介质（水或空气）进行热交换，汽化吸热，达到使高温热源温度降低并达到最终的制冷目的，最后压缩机将蒸发器中的低温低压制冷剂气体吸回压缩机完成整个制冷循环。

二、变频技术在中央制冷系统中的应用状况

随着我国经济的不断发展，全国冷库保有量在不断提升。2013年全国冷库总容量为2411万吨，到了2017年全国冷库总容量预计达到4775万吨，相比2013年增长了98%，其中二线城市，农产品产地以及临港地区冷库容量增长明显。中国目前冷库总量已与美国持平，但人均拥有量只占美国的四分之一，日本人均冷库拥有量是我国的3倍，德国是我国的2.5倍，荷兰是我国的15倍。冷库人均拥有量不断提高的背后是巨大的能源消耗，将变频技术应用于制冷系统当中，可以有效降低制冷系统能耗，降低环境污染，并且可以延长制冷系统的使用寿命。现阶段我国不断提出节能减排号召，社会各界纷纷响应，制冷系统中变频技术的应用也成为制冷人关注的重要技术。我国目前的资源相对来说还是较为紧缺，因此合理用电，科学用电已经成为我国社会所要共同关注并要解决的问题。缓解能源资源的压力，对我国经济的可持续发展具有非常重要的现实意义，因此我们要加大对制冷技术的技术投入，让变频技术在制冷领域的应用成为常规应用。冷库及其他一些制冷系统在实际应用中都存在着最大负荷和最小负荷的情况，制冷系统初降温和满库运行时间不会很长，且有旺季与淡季之分。如果采用定频电机工作则系统时刻在进行无功能源损耗，输入电功率大，做功少，能效比低，增加运营维护成本。就目前我国的制冷发展状况，如果广泛应用变频技术于制冷系统当中，可以节约大量的电能，对节约能源和环境保护将起到非常重要的作用。

三、变频技术在中央系统中的应用

（一）制冷主机应用

在传统的中央制冷系统中，制冷压缩机都采用的是定頻电机作为动力，末端制冷区域即使有10%在工作，制冷压缩机电机也会满负荷工作，或者利用压缩机内部油路调节滑块控制压缩机的增减载，但是通过滑块控制其消耗的电功率与所产生的冷量完全不符合节能要求，能效比极低。搭载变频器的压缩机可以进行无级调节，对应部分负荷的变化可以发挥其优越的节能性：当部分负荷需求在50%的时候，采用变频技术的螺杆压缩机可节能35%；当部分负荷需求在70%的时候，采用变频技术的螺杆压缩机可节能17%；当部分负荷需求在80%的时候，应用变频技术的螺杆压缩机可节能10%。且采用变频技术的螺杆压缩机的cop（能效比）远远大于阶段卸载技术的定频螺杆压缩机。采用变频技术对整个系统的能耗可以实现无级调节，制冷压缩机的启动电流为O安培安全可靠，对用户的电网无冲击，而且延长电机的使用寿命。

（二）系统的应用

制冷系统中的冷凝器负责将末端热源的热量排到室外的环境当中去，如果排热的风扇电机或者水泵电机不采用变频控制，也同样影响冷凝压力的控制，不同的供液压力对应系统cop（能效比）也有很大影响。变频技术的应用通过采集冷凝器出液口的温度信号，智能调节电机的转速，使冷凝压力稳定在一个设定的压力值，达到提高制冷系统效率的效果。在温度很低的冬季，由于蒸发压力低，导致制冷量小，变频技术通过调节电机的转速，提高冷凝温度，保证蒸发压力，使制冷效率提高，做到既节能又提高效率。其工作过程：特定的制冷剂一个压力对应一个温度，控制器检测制冷剂出口温度，当温度高于设定温度时，提高电机转速，使温度下降；当制冷剂出口温度低于设定温度时，降低电机转速，使温度上升，从而使压力保持稳定；当外界温度太高，温度无法下降时，以最高转速运行；当外界温度太低，温度无法上升时，降低转速或停止供电，最终通过变频技术达到制冷系统节能、高效、运行稳定。

四、结语

综上所述，在当下新设计的制冷系统中仍有很多新的技术可以应用，通过变频技术的应用可以实现系统无级调节输出冷量，既可匹配运行，又可节能，提高效率，还可延长使用寿命，保障系统稳定运行。变频技术应用使制冷行业发展前行更具潜力，变频技术在制冷行业应用也更有广阔的市场前景。