青岛黄海学院2016届毕业设计（论文）

中央空调工程中的水循环系统包括：冷却水循环系统和冷冻水循环系统，均来自冷源设备。通过水泵增压后，向各空气处理设备和空调末端装置输送冷冻水，再通过水冷式散热设备，组成水系统的循环回路。

3.风机盘管空调系统

风机盘管系统中的风机盘管组，简称风机盘管，是指将风机盘管、过滤器等部件组装成一体的空调设备，属于中央空调系统的末端装置[5]。风机盘管的特点为：

(1)运行灵活，可自行调节各房间负荷，节能效果好。 (2)仅需新风系统，风管截面积较小，容易布置。 (3)难于满足温度、湿度、洁净度的严格要求。 (4)管线布置较复杂，水系统易漏水，维护管理较繁琐。

风机盘管组主要是由风机、电动机、盘管、空气过滤器、凝水盘和箱体组成，还配有室温自动调节装置。

(1)盘管

盘管一般采用紫铜管肋片式，有二排、三排等类型。 (2)风机

风机一般采用离心式和贯流式两种形式。 (3)空气过滤器

空气过滤器常设在机组下部或侧部，采用粗孔泡沫塑料、金属编织物、纤维织物等制作。

(4)风机电动机

风机电动机一般采用单相电容运转式电动机，可实现风量调节。

第二章空调变流量控制的原理

2.1制冷原理

空调制冷原理主要依靠压缩机实现，压缩机就是整个制冷系统中的主要部件。其作用是：在制冷系统中建立压力差，迫使制冷剂在系统中循环，起着压缩和输送制冷剂达到连续制冷的目的[6]。压缩机具有能适应较广的制冷量要求、单位能耗较少、热效率高、技术成熟、零件加工容易、对材料要求较低等优点。例如，1公斤的水，在绝对压力为0.00087兆帕，饱和温度是5度，气化需要吸收热量2488.7千焦；1公斤的氨气，在标准大气压力0.10133兆帕，气化需要吸收的热量1369.59千焦，温度可以到达零下33.33度。因此，只要建立一个低压条件，通过使用液体气化是可以访问到所需的温度。根据这一原则，气化过程吸收含有热量的冷冻水、冷却水温度降低(通常减少到7摄氏度)，从而逐步完成制冷。

2.2 中央空调变流量控制的原理及特点

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2.2.1 中央空调系统变流量系统的特点

中央空调是现代建筑的主要耗能设施，传统的中央空调系统长期运行在定流量的状态，不能随着实际的要求来供冷，造成了相当大的浪费，定流量已经不能满足实际的需要。随着科学技术的发展，变流量技术在中央空调系统中得到了应用。通过分析中央空调系统的结构和运行原理，结合变流量的工作原理，提出中央空调变流量智能控制系统，从而说明变流量在中央空调系统中的应用是高效节能的，有很好的应用前景。

1.中央空调变流量节能原理

中央空调的节能主要依靠行为节能，即尽可能少地使用空调，或适度降低空调舒适性标准，如控制室内温度或使用时间，从而提高空调设备效率有效节能；在建筑中保持能量，即减少有用的冷热量的无谓流失，如建筑设计和隔热设计等方法也可有效节能；利用先进的控制方法提高能源的利用效率，减少能量的浪费也是较好的节能措施。

2.变流量在中央空调系统中的应用

从中央空调的运行和节能原理很明显地看出，整个系统对大厦的供冷（热）都是通过流体物质来传输的，也就是说，流体物质是系统能量传输的载体，其中主要的载体是水（分别是冷却水和冷冻水），但从广义上来说，系统的节能应该把制冷机组的流体物质也列为变流量控制的对象。变流量的工作原理是在保证系统安全稳定运行的前提下，实时响应系统末端负荷变化，按照末端温度的要求，动态改变空调管道中的水流量，空调的末端要多少就给多少，不会造成浪费；同时根据制冷主机的制冷变化或天气等其他原因引起的温度变化，实时跟踪空调主机发热量的变化。从而实现节能提高了效率。

2.2.2 中央空调变流量控制的实现方式

温度式液位调节阀在制冷系统中用于控制满液式蒸发器、气液分离器等容器中的液位[7]。工作原理是：感温包设置在需要控制的液面高度处，电热器安装在感温包内，通电后对感温包加热。当容器的液位上升至接触到感温包时，感温包中的热量会散发，压力随之下降，带动阀针开度变小或完全关闭。反之，如感温包处于制冷剂蒸汽中时，感温包的热量较难散发，压力会升高，使阀开度变大，系统供液量增加。最初设定的温度经过温度反馈调节，并在变频器的作用和电机影响下作用于冷却泵，最终通过量管和用户反馈给温度系统，依次循环调节，如图2所示。

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图2 冷冻水变流量控制系统

变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的[8]。变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术，集电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。

电机的转速为： 式2.1中：

n0?60f/p

(2.1)

n0——为同步转速，单位为r/min；

f——为电源频率，单位为Hz；

p——为磁极对数。

根据转速与频率、磁极对数和转差率的关系也可由下式给出： 式2.2中：

n?n0(1?s)?60f/p(1?s)

(2.2)

n——电动机实际转速； s——异步电动机的转差率。

由式(2.2)可知，改变频率f，转差率s都可改变异步电动机的转速。增加磁通或者减少磁通量不是浪费就是导致较大的励磁电流。所以，改变频率实现转速的控制是比较适合的选择。

电动势的有效值为：Eg?4.44f1N1Kn1?m (2.3) 式2.3中：

Eg——感应电动势的有效值；

f1——定子频率，单位为Hz；

N1——定子每相绕组串联匝数；

Kn1——基波绕组系数；

?m——每极气隙磁通量。

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由式2.3知只要控制好Eg和f1，便可以控制磁通不变。 需要考虑基频以下和基频以上两种情况： 1.基频以下调速

为了充分利用电动机铁心，发挥电动机产生转矩的能力，在基频以下采用恒磁通控制方式，要保持φm不变，当频率f1从额定值fm向下调节时，必须同时降低电动势Eg，即采用电动势频率比为恒值的控制方式。然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子电阻和漏磁感抗压降，而认为定子相电压Us?Eg，则得Eg/f1?常值，这是恒压频比的控制方式，按照电力拖动原理，在基频以下，磁通恒定，转矩也恒定，属于“恒转矩调速”。与定子电压降补偿的恒压频比控制特性是b线，无补偿的是a线，恒压频比控制特性如图3所示。

图3恒压频比控制特性

2.基频以上调速

在基频以上调速时，频率从fm向上升高，但定子电压Us却不可能超过额定电压Um，只能保持Us?Um不变，这将使磁通与频率成反比地下降，使得异步电动机工作在弱磁状态。把异步电动机基频以下和基频以上两种情况的控制特性画在一起，即是其变频调速的控制特性，如图4所示。如果电动机在不同转速时所带的负载都能使电流达到额定值，即都能在允许温升下长期运行，则转矩基本上随磁通变化而变化。按照电力拖动原理，在基频以上，转速升高时磁通恒减小，转矩也随着降低，基本上属于“恒功率调速”。

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