隨著生活水平的提高，人們已開始關注生活與工作環境的舒適性，大型公共建筑（如商場、賓館、辦公大樓等）均設置有中央空調系統。中央空調一般由壓縮機組、循環水系統、末端風機盤管裝置三部分組成，其中循環水系統的心臟就是冷卻水泵和冷凍水泵。在中央空調系統的設計中，冷凍水泵和冷卻水泵的容量是根據建筑物最大設計熱負荷選定的，且留有10-20%的設計余量。由于四季自然環境溫度的不同，中央空調的熱負荷在絕大部分時間里遠比設計負荷低。據統計，67%的工程設計熱負荷值為94～165W/165m2，而實際上83%的工程熱負荷只有58～93W/165m2，滿負荷運行時間每年不超過幾十個小時，中央空調工作時，水泵一年四季在工頻狀態下全速運行，造成了能量的極大浪費。

二、節能原理

對于水泵來說，流量Q與轉速N成正比，循環水溫度△T與轉速成反比，揚程H與轉速N的二次方成正比，而軸功率與轉速N的三次方成正比，見下表：

一般冷凍水設計溫差為5～7℃，冷卻水的設計溫差為4～5℃，在系統工頻運行的情況下，全年絕大部分運行時間溫差僅為1～3℃，即在低差，大流量下工作，從而增加了管路系統的能量損失，浪費了水泵運行的輸送能量。冷卻水、冷凍水帶走的熱量（J）＝比熱（r）×流量（Ｑ）×溫差（△T），其中傳輸介質水的比熱（r）是不變的，在冷卻水、冷凍水帶走的熱量相同的情況下，可適當提高溫差（△T），降低流量（Ｑ），也即降低轉速即可達到節能的目的。

三、變頻調速控制系統方案

考濾到大中型中央空調循環水系統中溫度與水壓對冷凍水、冷卻水帶走熱量的影響，因此本系統采用溫度與水壓為變量雙閉環控制。

3.1．冷凍水系統

冷凍水出水溫度取決于蒸發器的運行參數（一般為7℃），因此控制冷凍水回水溫度即可控制冷凍水進出水溫差，循環水流量控制通過控制冷凍水出口壓力來實現。外環為溫度控制環，內環為壓力流量控制環。由于樓層的影響，高層冷凍水壓力比冷卻泵出口水壓相差較大，這樣高層的制冷效果往往不能滿足要求，為解決此問題，我們以最高層冷凍水壓力為壓力反饋，控制原理圖如下：

冷卻水系中進水溫度受外界環境溫度的影響，隨白晝、四季的不同變化較大，而回水溫度受壓縮機負荷及進水溫度及水壓的影響，因此冷卻水系統取進出水溫差及水壓為變量控制效果較好。外環為溫差控制環，內環為壓力流量控制環。控制原理圖如下：

參數設置

用戶受益

1、很容易實現首次起動全速運行，反應迅速，控制精度高，調整方便。

2、水泵電機軟啟，減少了對工廠電網及機械沖擊，消除了水泵啟動時對管網的水錘效應。

3、能及時檢測水泵電機的過載、過流、過熱，并給出報警。

4、能適時調整制冷量，保證環境溫度的恒定，增加了使用環境的舒適度。

5、節能效果顯著，使用證明，只要冷凍水、冷卻水進出水溫差在設計范圍內，系統全年平均節電率在40％左右。

系統調試及注意事項

1、變頻器的安裝位置應注意不能在管網下方，以免水管滴漏進入變頻器，從而損壞變頻器。

2、 冷卻水的溫差設定，可先行設定溫差4～5℃，試運行一段時間后可根據運行情況作適當的調整。

3、考慮到壓縮機的運行安全，水泵的下限運行頻率不能設定太低，且要保證一個最低的運行頻率。