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引言如果說前些年偶發的厄爾尼諾現象引起的暖冬還給人們以新奇的話，那么近些年來由于全球變暖而頻發的氣侯異常給人們帶來的卻是無比的恐慌和無窮的憂慮。延緩全球氣侯變暖成為世界各國的當務之急，同時也成為了全世界的共識。而要延緩氣侯變暖必須減少溫室氣體的排放。同時由于受當前技術能力及自然資源的約束，風能、水力、太陽能及核能等清潔型能源的使用還非常有限，絕大部分仍然是依賴煤炭、石油及天然氣等石化能源，目前世界各國對這類能源的爭奪已經到了白熱化的程度，在沒有找到更好的替代能源之前，這種爭奪不會停息，只會變得更加激烈。也正因此，節能減排變成各國的經濟戰略性任務和不可推卸的義務。為此，在建筑電氣設計中，應盡量采用節能技術和節能產品，以實現節能減排的目的。變頻技術是有效的節能途徑之一。

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變頻的節能原理簡介民用建筑中普遍使用的風機、水泵類設備的電機原理：P=n×T

n=60f/p式中，P為電機工作消耗功率；n為電機轉速；T為電機工作轉矩；p為電機機械極對數；f為電機工作電源頻率。根據以上公式可以看出：當電機轉速降低時，電機的消耗功率也在減小，傳統方式基本上都是通過耗能來調節轉速，這與節能目的是相悖的。在電力電子元件飛速發展的今天，利用變頻器調節電機電源頻率來調節電機轉速這種非耗能調速方式已經被普遍應用。對于風機、水泵類流體機械，隨葉輪的轉動，其工作介質如空氣、水、油等對葉片的阻力大致與轉速n的平方成比例變化，即T∝n^2，功率P=n×T∝n×n^2∝f^3可見，當電機電源頻率即電機轉速降低10%時，電機的能耗將節省1-0.9×0.9×0.9≈0.27，即節能27%。但是，如何利用變頻器降低電機轉速，既節能又能達到對溫度或壓力的要求？變頻器采用PID閉環控制系統，在不同溫度或壓力下，調節變頻器的輸出頻率，從而改變水泵或風機轉速，使溫度或壓力達到給定值。這樣，隨著檢測到的溫度或壓力的改變，變頻器輸出頻率隨之改變，電機的轉速也跟著改變，從而使電機的輸出功率隨實際負荷動態供給,從而實現節能。2

變頻節能在中央空調系統中的應用3.1

以某酒店中央空調系統變頻節能設計及應用為例進行詳細說明1）酒店中央空調系統概況酒店建筑面積約40000m2，主要包括餐飲和客房等功能用房。空調專業提供的數據為中央空調系統兩臺冷水機組R-1、2（290kW）、三臺冷凍水泵B-1、2、3（45kW）和三臺冷卻水泵b-1、2、3（30kW）。中央空調系統的控制原理如圖1所示。

圖1中央空調系統概況圖2）系統控制原理由于冷水機組由廠家成套生產，且普遍采用了智能控制，節能空間較小，故本系統僅對冷凍及冷卻水泵進行節能設計。在該系統中，冷凍水泵和冷卻水泵的容量必須按照建筑物最大設計熱負荷選定，在沒有使用變頻調速的水系統中，無論季節、晝夜和用戶負荷的變化，水泵都長期固定在工頻狀態下全速運行，能量的浪費是顯而易見的。因此在水泵回路上增設變頻器以實現節能功能。本文以冷凍水泵夏季工作為例進行說明，如圖2所示（僅畫出一臺水泵控制電路示意圖）。圖2控制電路示意圖3）系統控制原理簡要說明（如圖3所示）圖3分析示意圖將系統分為三個階段分析。（1）第一階段：初始期水泵開始工作，管網水溫T高于給定溫度T0,系統通過給定水溫T0與實際水溫T做比較后，將比較結果進行PID運算以控制電機轉速加速水循環速度，調節實際水溫T控制室內溫度；經過電機轉速與溫度的反復調整，管網水溫達到T0后（即室內溫度已達到標準要求），電機開始勻速運轉在速度n1。（2）第二階段：穩定期經過第一階段的調節，當管網水溫T已經長時間穩定或低于給定溫度T0時，則電機減速，運行至n2（n2可以為0速度），管網水溫T保持即可。（3）第三階段：溫度變化期當管網水溫變化超過系統設置△T時，電機重新啟動，按第一階段的調整方式繼續調整管網水溫至給定溫度T0,電機以速度n3勻速運轉，管網水溫保持。3.2

酒店變頻節能效果對B-1冷凍水泵（45kW）的測試操作如下：在主回路上加裝電度表，先工頻運行一星期，每天定時記錄電表讀數，再變頻運行一星期，進行同樣的工作，其數據如表1所示。表1B-1冷凍水泵測試數據數據分析：在工頻運行時，水泵的負荷變化不是很大，其日用電量在298kWh左右。變頻運行時，由于受外界的環境溫度影響較大，故每天的用電量差別較大，但可以看出，變頻運行時的日用電量明顯要小于工頻時的數值。以一個星期的總用電量來計算，工頻時為2580-891=1689，變頻時為5248-4121=1127，則1#組冷卻水泵的節電率為：（1689-1127）/1689=33%。由此可見，變頻器控制下的中央空調的節能效果是非常顯著的。3

結束語綜上所述，變頻調速的最大特點是“因需而供”，絕不浪費。變頻技術的使用確實可以