作者：伟德官网 日期：2025-12-15 浏览： 来源：伟德APP下载

中央空调已广泛应用于工业与民用建筑。数据显示，中央空调的用电量在大厦总用电量中占比居高不下，因此对其进行节能改造尤为关键。设计阶段通常按最热天气、最大负荷进行设计，并留有10%～20%的裕量；但实际运行中，空调大多处于较低负荷或间断运行状态，存在大量富余，因此节能潜力巨大。冷冻主机可根据负载自动加载或减载，而冷冻水泵与冷却水泵在负载变化时往往无法同步调节，容易造成能源浪费。

中央空调的核心组成包括风机、水泵及其驱动系统。采用变频调速的方式后，除了能够稳定室内温度、提升舒适度外，整体节能效果通常可达到30%以上，具备显著的经济效益。

系统结构与工作原理概要

中央空调通常由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和散热水塔组成。制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体再经蒸发器与冷冻水进行换热，将冷冻水降温；冷冻水泵将冷却后的冷冻水送至风口冷却盘管，风机吹出冷风实现降温。蒸发后产生的低压气体在冷凝器中释放热量，与循环水发生换热，冷却水泵将带走热量的水送至散热水塔，由风扇将冷却水喷淋冷却并向大气散热。这一过程中，水泵系统的流量与压差通常通过阀门与旁通来调节，易出现截流损失、大流量高压及较小温差等现象，导致大量电能浪费并影响末端负荷的实际制冷效果。为解决这些问题，需要让水泵随负载变化而调节流量并关闭旁通，同时降低起动电流对电力系统和设备的冲击，以延长电机、接触器、轴承、阀门等部件的使用寿命。

变频调速的作用与控制要点

变频器能够使冷冻水泵、冷却水泵（以及部分场景中的冷却塔风机）的转速随负载变化而调整，使系统在正常运行的前提下实现节能。电机转速的下降将显著降低从电网吸收的有功功率，达到降低能耗的目的。变频控制系统通常在首次启动时设置为低速起动、逐步加速，从而让系统有充足时间实现热交换；随后通过对回水温度的无极调速实现对温控目标的精确维持，变频输出频率由回水温度信号和设定值经PID运算得到。

水泵能量改造的总体方案

中央空调系统中的水循环通常分为冷冻水（媒）系统与冷却水系统两大部分。结合国内外的成功案例，水泵系统的节电改造现阶段以变频器为核心的闭环控制为主，具体思路包括以下要点：

一、冷冻（媒）水泵系统的闭环控制

1) 制冷模式下的闭环控制

在保障末端设备冷冻水流量的前提下，确定冷冻泵的最小工作频率并锁定为下限。冷冻水回水温度由回水主管的温度传感器实时监测，通过温控器设定温度来调节变频器的输出。一般做法是：回水温度高于设定温度时，频率无极上调，以增加回路的冷却能力；回水温度低于设定温度时，频率无极下调，避免过量制冷。

2) 制热模式下的闭环控制

当系统处于热泵运行（制热）模式时，冷冻水泵同样保持最低工作频率并锁定，通过回水温度传感器测得的温度来控制变频器输出。不同之处在于，当回水温度低于设定温度时，频率应适度上调以提高热泼头的供热能力；当回水温度高于设定温度时，频率下降以维持热量传递的平衡。

二、冷却水系统的闭环控制

冷却水系统的改造应用最广、节电效果也最明显。其思路是在确保冷却塔和冷却水出口有稳定的冷却水供应前提下，通过变频器调节冷却水泵转速。当冷却水出水温度偏低时，降低水流量；当出水温度偏高时，提升水流量，以确保冷却机组在额定范围内正常工作并实现节能增效。常用的控制逻辑为：先设定冷却泵的最小工作频率并锁定；根据进出水温差和出水温度信号来调节频率。若进出水温差大于设定值，频率无极上调；若差值小于设定值，频率无极下调；同时，当冷却水出水温度高于设定值时，优先提高频率；当出水温度低于设定值时，按温差变化来调整频率，进出水温差越大，变频器输出的频率越高，反之越低伟德APP。

总结

通过将变频器与温控反馈结合的闭环控制应用到冷冻水泵与冷却水泵，以及在不同工况下合理设定最小工作频率和回水温度设定值，可以大幅降低水泵系统的能耗、降低电力系统冲击，同时减少机械磨损、延长关键部件寿命，实现中央空调系统的高效、稳健运行。

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