一、概述 1．中央空調系統(tǒng)的構成； 如圖1，中央空調系統(tǒng)主要由以下幾部份組成： （1）冷凍機組 這是中央空調的“制冷源”，通往各個房間的循環(huán)水由冷凍機組進行“內部熱交換”，降溫為“冷凍水”。 [align=center] 圖1 中央空調系統(tǒng)的構成[/align] 2．冷卻水塔用于為冷凍機組提供“冷卻水”； 3．“外部熱交換”系統(tǒng)由兩個循環(huán)水系統(tǒng)組成； （1）冷凍水循環(huán)系統(tǒng) （圖1） 由冷凍泵及冷凍水管道組成。從冷凍機組流出的冷凍水由冷凍泵加壓送入冷凍水管道，在各房間內進行熱交換，帶走房間熱量，使房間內的溫度下降。 從冷凍機組流出、進入房間的冷凍水簡稱為“出水”：流經(jīng)所有的房間后回到冷凍機組的冷凍水簡稱為“回水”。 （2）冷卻水循環(huán)系統(tǒng) 由冷凍泵、冷卻水管道及冷卻塔組成。冷凍機組進行熱交換，使水溫冷卻的同時，必將釋放大量的熱量。該熱量被冷卻水吸收，使冷卻水溫度升高。冷卻泵將升了溫的冷卻水壓入冷卻塔，使之在冷卻塔與大氣進行熱交換，然后在將降了溫的冷卻水，送回到冷卻機組。如此不斷循環(huán)，帶走了冷凍機組釋放的熱量。 流進冷凍機組的冷卻水簡稱為“進水”；從冷凍機組流回冷卻塔的冷卻水簡稱為“回水”。 4．冷卻風機有兩種情況： （1）室內風機 安裝于所有需要降溫的房間內，用于將由冷凍水冷卻了的冷空氣吹入房間，加速房間內的熱交換。 （2）冷卻塔風機 用于降低冷卻塔中的水溫，加速將“回水”帶回的熱量散發(fā)到大氣中去。 可以看出，中央空調系統(tǒng)是工作過程室一個不斷地進行熱交換的能量轉換過程。在這里，冷凍水和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)是能量的主要傳遞者。因此，對冷凍水和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的控制便是中央空調控制系統(tǒng)的重要組成部份。 5．溫度檢測 通常使用熱電阻，如圖1中的Rt1、Rt2、Rt3。中央空調的拖動系統(tǒng)通常由以下部份組成： ① 冷凍機組拖動系統(tǒng)； ② 冷凍泵拖動系統(tǒng) 由若干臺水泵組成； ③ 冷卻泵拖動系統(tǒng) 也由若干臺水泵組成； ④ 風機（包括室內風機和冷卻塔風機）拖動系統(tǒng)。 拖動系統(tǒng)一般均不能調速，故耗能大，且溫度的調節(jié)比較粗略。 二、中央空調變頻調節(jié)系統(tǒng)的基本考慮 下面就冷凍水泵的冷卻水泵變頻調速進行分析（冷凍機組和冷卻塔風機也可進行變頻調速，可以參見風機和壓縮機的變頻調速），由于冷凍水泵和冷卻水泵都是循環(huán)水，這就和供水系統(tǒng)有所區(qū)別。 1、供水系統(tǒng) （1）用水特點 在供水系統(tǒng)中，用戶抽用的水是消耗掉的。它并不回到水泵的進水口，對拖動系統(tǒng)毫無反饋作用。 （2）調速特點 在供水系統(tǒng)中，當通過改變轉速來調節(jié)流量時，揚程也雖之改變，并且，揚程是和轉速的平方成正比的： H[sub]1[/sub]/H[sub]2[/sub]=n[sub]I[/sub][sup]2[/sup] / n[sub]2[/sub][sup]2[/sup] （3）功率計算 功率與揚程的流量的乘積成正比,而流量和轉速成正比,因而功率與轉速的三次方成正比： Q[sup]1[/sup]/Q[sub]2[/sub]=n[sub]1[/sub]/n[sub]2[/sub] P[sub]1[/sub]/P[sub]2[/sub]=n[sub]1[/sub] [sup]3[/sup]/n[sub]2[/sub][sup]3[/sup] 2、循環(huán)系統(tǒng) （1）用水特點 在循環(huán)水系統(tǒng)中，所用的水是并不消耗的。從水泵流出的水又將流回水泵的進口處，并且，回水本身具有一定的動能和位能，將反饋到水泵的進水口。 （2）調速特點 在通過改變轉速來調節(jié)流量時，揚程并無變化。更準確地說在循環(huán)水系統(tǒng)中，用揚程來描述水泵的作功情形是不夠 準確的。 （3）壓差的概念 循環(huán)水系統(tǒng)的工作情況與電路十分類似，水泵的作功情形也通過水泵出水與回水的壓力差PD來描繪： PD=P[sub]1[/sub]-P[sub]2[/sub] （4）功率計算 與電路的工作情形相類似，循環(huán)水系統(tǒng)中的流量大小是與壓差P成正比的： Q=PD/R 而水泵作功的功率可計算如下： P=PD＊R=Q[sub]2[/sub]＊R 所以，在循環(huán)水系統(tǒng)，水泵的功率是和轉速的平方成正比的： P[sub]1[/sub]/P[sub]2[/sub]=n[sub]1[/sub][sup]2[/sup] /n[sub]2[/sub][sup]2[/sup] 由此可見，循環(huán)水系統(tǒng)與供水系統(tǒng)相比節(jié)能效果要差一些。仍能達到20%以上的節(jié)能效果。 3．中央空調變頻調速系統(tǒng)的控制依據(jù) 中央空調系統(tǒng)的外部熱交換兩個循環(huán)系統(tǒng)來完成。循環(huán)水系統(tǒng)的回水與進（出）水溫度之差，反映了需要進行熱交換的熱量。因此，根據(jù)回水與進水（出）水溫度之差來控制循環(huán)水的流動速度，從而控制了進行熱交換的速度，是比較合理的控制方法。 （1）冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的控制 由于冷凍水的回水溫度是冷凍機組“冷凍”的結果，常常是比較穩(wěn)定的。因此，單是回水溫度的高低就足以反映房間內的溫度。所以，冷凍泵的變頻調速系統(tǒng)，可以簡單地根據(jù)回水溫度進行如下控制：回水溫度高，說明房間溫度高，應該提高冷凍泵的轉速，加快冷凍水的循環(huán)速度；反之，回水溫度低，說明房間溫度低，可降低冷凍泵的轉速，減緩冷凍水的循環(huán)速度，以節(jié)約能源。簡言之，對于冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，控制依據(jù)是回水溫度，即通過變頻調速，實現(xiàn)水的恒溫度控制。 （2）冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的控制 由于冷卻塔的水溫是隨環(huán)境溫度而變的其單側水溫度不能準確地反映冷凍機組內產(chǎn)生熱量的多少。所以，對于冷卻泵，以進水和回水間的溫差作為控制依據(jù)，宙實現(xiàn)進水和回水的恒溫差控制是比較合理的。溫差大，說明冷凍機組產(chǎn)生的熱量大，應提高冷卻泵的轉速，增大冷卻水的循環(huán)速度；溫差小，說明冷凍機組產(chǎn)生的熱量小，可以降低冷卻泵的轉速，減緩冷卻水的循環(huán)速度，以節(jié)約能源。 4．中央空調變頻調速系統(tǒng)的控制方式 中央空調的水循環(huán)都由若干臺水泵組成，其系統(tǒng)框圖如圖2。采用變頻調速時，可以有兩種方案：（1）一臺變頻器方案。（2）全變頻方案?，F(xiàn)以一臺變頻控制三臺冷凍泵或三臺冷卻泵的各泵切換方法如下： A、 先啟動1號泵，進行恒溫度（差）控制； B、 當1號泵的工作頻率上升到50HZ或上限切換頻率（如48HZ）時，將工頻啟動2號泵；1號泵仍變頻運行，進行恒溫度（差）控制； C、 當1號泵的工作頻率上升到50HZ或上限切換頻率（如48HZ）時，將工頻啟動3號泵；1號泵仍變頻運行，進行恒溫度（差）控制； D、 當1號泵的工作頻率下降至設定的下限切換頻率時，則2號泵停機。 E、 當1號泵的工作頻率下降至設定的下限切換頻率時，將3號泵停機。這時，只有1號泵處于變頻調速狀態(tài)。 設置步驟分兩種情況：一種是外置PID調節(jié)器，一種是內置PID調節(jié)器。與恒壓供水系統(tǒng)相似。 [align=center] 圖2 變頻調速系統(tǒng)框圖[/align]