随着经济和社会的不断发展，全球变暖应该成为每个国家都需要面对的环境问题，这导致对空气的需求越来越大。在能源日益短缺的今天，如何降低空调系统在使用中的能耗已经成为空调设计中的一个重要问题。近年来，流行的空调变频技术在空调控制系统中的应用是空调节能减排的重要手段。主要研究了变频调速技术及相关节能原理，并阐述了该技术在中央空调系统中的应用。

1、空调系统的变频技术

顾名思义，变频系统的核心部件是变频器（Variable-frequency Drive，VFD），它是将电网提供的工频交流电转换成电压和频率可变的交流电的交流装置。“AC-DC-AC”VFD常用于变频调速系统。

“AC-DC-AC”VFD结构主要包括以下四个部分:

1)整流器:该器件的主要作用是将DC转换成交流电。整流器一般分为两类，一类是由硅整流元件组成的不可控整流器，另一类是由晶闸管元件组成的可控整流器。

2)中间DC环节:这部分的主要目的是保证逆变电路和控制电路能获得更好的交流电源。

3)逆变器:逆变器的主要作用是将DC转换成频率和电压可调的交流装置。VFD是变频调速器的核心部件。目前使用的功率元件主要有普通晶闸管、大功率晶体管和功率场效应晶体管。

4)控制电路:根据空调变频调速的不同控制方式，产生相应的控制指令，控制功率逆变器中各种功率元件的工作状态，使逆变器输出预定的功率和电压。

2、变频空调的优势

根据空调变频系统的控制结构和特点，随着电子技术和计算机控制技术的广泛发展，VFD在空调中的应用越来越广泛。变频技术的出现使空调能够满足设计的控制要求，同时能够达到节能的效果。与普通空调相比，空调控制系统采用变频技术有以下优点:

(1)采用变频技术的空调可以节约电能，具有良好的电压适应性。在空调启动过程中，采用低频启动，降低了启动电流和功耗。空压机快速启动后，从低频快速变为高频，短时间内达到设定温度。之后压缩机长时间低频率工作，保证室内温度。

(2)变频空调制冷速度更快，舒适性更好。低频启动后，空调迅速进入高速运转，转速可达正常转速的2-3倍。所以变频空调相对于定速空调能快速达到设定温度。当室内温度达到设定温度时，可以通过调节压缩机的转速来调节室温。

(3)除霜速度快，可实现超低温制热。在低温环境下，普通空调除霜需要停止15分钟左右，在此期间，室内制热会停止。但对于变频空调来说，由于采用微处理器控制电子膨胀阀，除霜过程中电子膨胀阀全部打开，空压机高速运转，利用压缩机的余热进行除霜。其次，当室外温度低于零度时，一般空调的制热量大大下降。

3、变频空调控制系统和变频调速器自动控制

变频空调的控制电路主要分为室内和室外两部分。

变频空调室内控制系统主要是远程接受红外信号，根据设定的空调运行状态切换功率和频率，调节室内风速和压缩机转速，以满足温度设定的要求。接收到信号后，根据抹灰算法，得到当前的最佳运行状态，然后通过串行通信与室外机交换信息，从而实现对压缩机运行状态的控制。

室外部分主要功能是根据红外信号调节压缩机、变频控制模式和风速。在完成变速调节的同时，压缩机产生的废热也可以用来给空调风扇除霜。

空调变频器可以手动控制，也可以手动控制。通常，自动控制信号主要是40-20mA的弱电信号或0-5V的弱电信号。通过气电传感器的转换，将仪表的气动信号转换成4-20mA的电流信号。变频调速器的控制端控制电机的速度来改变流量。图中的气电转换器、三通通风开关和气动调节阀可以省去，大大简化了变频调速器的控制系统。另一方面，空气流量的控制精度远高于以前的启动调节阀。根据不同的要求，变频调速器还可以采用温度控制、压力控制和各种信号的综合控制。