空调冷冻水泵变频控制方式分析与比较

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1、制冷空调与电力机械RefrigerationAirConditioning专题研讨&ElectricPowerMachinery空调冷冻水泵变频控制方式分析与比较王寒栋（深圳职业技术学院机电系，广东深圳518055）摘要：从系统运行的稳定性、可靠性和节能效果等方面，对可用于空调冷冻水泵变频控制的几种方式即压力或压差控制、温度控制、流量控制、综合控制等进行了比较，分析得出了各种控制方式的特点及适用场合。关键词：空调；冷冻水泵；变频；控制中图分类号:TU83文献标识码:A文章编号:1006-8449(2004)01-0016-061引言

2、冷冻水泵变频节能技术已越来越多地在中央空调系统中得到应用，但应用效果却各不相同，有的节能量很可观，有的不但没有明显的节能效果、有时甚至还影响空调系统的正常运行。由于这些现象都是在工程实践中出现的，导致人们凭“眼见为实”形成了对空调冷冻水泵变频节能的不同看法，从而在工程人员中出现了关于空调冷冻水泵变频究竟能否节能、节能效果有多大等的争论。本文主要从变频冷冻水泵的控制方式对系统运行的稳定性、可靠性以及节能量的影响等方面进行探讨，分析不同控制方式的特点，以便针对不同的系统采用合适的或最佳的变频控制方式、获得既能稳定运行又能最大限度节能的效

3、果，期望能对工程实践有所帮助并能引起人们对选择变频冷冻水泵控制方式的重视。2冷冻水泵变频控制方式及其特点目前，变频冷冻水泵闭环控制方式主要有压力或压在这种控制方式中，采用冷冻水系统中某处（通常是差控制、温度或温差控制、流量控制及在以上控制方式离泵最远的空调用户端或冷冻水供、回水总管处）的压的基础上形成的综合控制等。本文对开环控制不加讨论。差DP作为变频控制器的采样输入信号。当空调负荷改变2.1压力或压差控制时，由于相应管路上阀门开度的自动变化而引起管路上这是一种最常见的控制方式，其闭环控制方框图如压差的改变，控制器检测到这一变化后（

4、通过与其设定图1所示。主要由压力或压差传感器、变频控制器（有的值比较），按照预先设定的控制算法计算出偏差，并产生是由PLC或DDC等控制器来控制变频器）、冷冻水泵及输出信号控制冷冻水泵电机的运转频率或转速，从而通其管路等组成，它要求空调系统中空气处理末端装置的过改变冷冻水泵的流量和扬程等来适应空调负荷的变化。冷冻水管路上必须设置能随负荷变化而调节流量的二通由于采用的是冷冻水环路中的压力（压差）信号，阀，如电动阀、电磁阀等，空调冷冻水系统示意图见图2。受环境温湿度干扰的影响较小。反应较快、较灵敏，一旦系统中某处压力产生变化时，系统能及

5、时感知并采取No.1/200416总第95期第25期制冷空调与电力机械专题研讨RefrigerationAirConditioning&ElectricPowerMachinery控制动作。系统中任何地方的负荷变化都能在压力或压设在最远端的供回水管上。如果不考虑信号传输的损差检测点得到反映（由于静压传递的关系），由于该压力失，这在最远端有冷冻水流动时确实可以适当缩短控制或压差与冷冻水系统的流程、流动阻力等有密切关系，的反应时间，但由于该点温度只能反映该支管中冷冻水可以比较准确地反映系统内部冷冻水流动的变化，甚至的温度，而不能反映出全

6、部管路中冷冻水的温度，用其是空调用户数量与位置的变化。但对于除湿要求较高的作为控制器的输入信号显然是不合适的。空调系统，如果不注意对空调末端热交换器的温度进行从温度或温差控制的特点来看，这种方式比较适合合理设置，这种控制方式可能存在影响除湿效果的问题。于用户端不设调节阀或带有旁通管的冷冻水系统。对于此外，当各支路正常运行所要求的压差各不相同，采用二通阀尤其是采用温度调节阀而不设旁通管的系统，而靠唯一的定压差值控制时，则要求该定压差值能确保负荷减小时，由于空调末端的冷冻水进出水温差能基本所有空调用户都能正常运行，否则，有可能出现部分用

7、上不变或变化很小（主要通过阀门开度来调节冷冻水流户空调效果差或失效的现象。量，从而控制换热盘管的换热量，温差基本不变），用其作为被控变量将很难获得好的控制效果。而对有旁通管2.2温度或温差控制的系统，当系统负荷变化时，在供回水总管压差控制下，这种控制方式的闭环方框图如图3所示，主要由供旁通管上的旁通阀开度随之变化，旁通的温度较低的冷水或回水温度传感器（或供、回水温差传感器）、变频冻水与温度较高的用户端回水相混合，引起总的回水温控制器、冷冻水泵及其管路等组成。度或供回水温差的变化，控制器根据这种变化发出指令调节泵的转速，以减小旁通流量

8、来达到节能的目的。因此，采用温度或温差控制的空调冷冻水泵变频系统，要求所检测到的冷冻水温度或温差随负荷有较明显的变化。2.3流量控制这种方式中，通过检测系统用户端实际冷冻水流量它采用冷冻水供水或回水总管中的供水或回水温的大小来调节冷冻