最近正值夏季，上个月刚处理完西安高新区一栋写字楼的中央空调改造项目，室外30多度，物业经理最头疼的就是电费单——中央空调用电量占了整栋楼一半还多。想办法节省中央空调这部分的电费单，就牵扯到了变频器在中央空调改造上的应用，其核心就是用调速代替阀门节流。

水泵风机“定速”跑，大半电费浪费掉

　　做过西安本地的工程的朋友都知道，西安这边夏天干热，冬天冷得也早，但春秋过渡季昼夜温差能差10度以上。可大多数老旧中央空调的冷冻泵、冷却泵和冷却塔风机，不管外面多凉快、楼里人多人少，统统满负荷50Hz转着。设计时按最大负载加了10%-20%余量，实际满负载跑的时间不到1%，这不就是开着大货车去取快递吗?而制冷主机其实自己能调节负载，但配套的水泵风机没这个本事，就成了能耗大户。

中央空调循环水系统的变频改造方案

　　从流体力学看，离心泵和风机的流量和转速成正比，功率和转速的立方成正比。简单说，转速从50Hz降到40Hz，流量降到80%，理论上功率能省48.8%。

　　具体怎么改?以冷冻水系统为例，我们采用“温差+压差”双闭环控制。PLC实时检测冷冻水进出水温差，和设定值4.5～5℃比较，经过PID运算后给变频器频率指令，变频器再去调水泵转速。温差大了就加速，温差小了就减速，让热交换速度跟着负荷走。冷却水系统类似，但参考的是冷却塔出水温度和湿球温度，把出水温度稳住在27～29℃，主机效率最高。

冷却塔风机和变频器的“软硬配合”

　　冷却塔在楼顶，西安春季风大，有时候风机被风吹着倒转，突然启动变频器容易过流炸机。所以调试时有个关键参数：变频器的启动方式必须设为“转速跟踪再启动”，它能先测电机转速再平滑跟上，避免冲击。

　　另外变频器下限频率不能设太低，一般30Hz左右。水压太低远端风口不冷，电机转速太低散热也差。这些细节都是现场试出来的。

Q&A：变频器改造后，中央空调到底能省多少电？真能省30%电吗？

　　答：能，但要看原始工况。 我们改造过一个案例，原来工频运行时冷冻和冷却的进出水平均温差只有3.5℃。温差越小说明循环流量偏大、换热不充分，节能空间就越大。改造后采用闭环PID控制，夏天实测节电率32%，过渡季能到40%以上。变频器软启动还减少了水泵轴承磨损，电网冲击也没了。不过提醒一句：如果原来水泵选型偏小，满载温差已经6-7度了，加变频可能反而供冷不足，改造前要测数据。

西安某大厦实测改造前后关键参数对比

变频调速闭环，不只省电那么简单

　　这套系统另一个好处是保留了原工频回路。变频柜和工频回路互锁，万一变频器检修或故障，一键切回工频，大楼制冷不中断。电气原理上，通过PLC控制多台水泵循环启停：先变频软启一台，满频还不行就切工频再起第二台，最多能带多台泵。变频器自身的过压、欠压、过流、接地保护也都用上了，功率因数还能提到接近1。

　　变频器在中央空调改造上的应用，通过闭环PID控制水泵风机转速，让电能消耗随热负荷实时变化，实际项目中节电率普遍超过30%。如果您在西安本地有类似的老旧中央空调需要节能改造，或者想评估一下现有系统的节能空间，可以联系嘉迅机电。我们提供从现场勘察、方案设计、变频柜生产到PLC编程调试的一站式服务。西安嘉迅机电科技有限公司，2010年成立至今，扎根西安，服务西北，主营变频器、PLC、触摸屏等自动化产品，承接自动化项目和非标设备研发，欢迎随时交流技术问题。