对家用变频空调器节能分析

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1、制冷空调RefrigerationAirConditioning与电力机械&ElectricPowerMachinery专题研讨家用变频空调器节能分析1，吴桂炎2陈观生（1.广东工业大学材料与能源学院，广东广州5106402.中国雪柜实业有限公司，广东广州510800）摘要：针对变频空调器的特点，从影响空调器能耗的主要因素入手，对变频空调器的节能效果进行了理论上的分析与探讨，并进行了总结。关键词：空调器；节能；变频中图分类号:TU83文献标识码:A文章编号:1006-8449(2003)06-0026-041引言在众多家用电器中，空调器是一个耗电大户，空调器的节能是每个消费者都十分关心的问题

2、。变频空调器由于具有“很好的节能效果”，虽然其价格要比普通空调器（即定速空调器，下同）高，还是赢得了许多消费者的青睐。与此同时也有人怀疑，变频空调器是否能真的象厂家宣传的那样，具有十分明显的节能效果，抑或只图1变频空调器和普通空调器室温变化是厂家的一个卖点而已？围绕这个问题，不同人士有不3变频空调器节能分析[1，2，3]同的见解，争论颇多。下面拟从影响空调器能耗的在制取一定冷量时，影响变频空调器能量消耗的因多个方面入手，对变频空调器的节能情况进行深入探讨。素主要有四个方面：1）空调器的实际运行工况；2）压缩机电机效率；3）压缩机起停次数；4）变频器的能耗。2变频空调器的结构及其工作特点下面从

3、这四个方面分别加以分析。为便于比较和公平起一般说来，变频空调器是在普通空调器的基础上增见，这里认为除控制方式和压缩机电机因变频需要而不加一个变频调节器以及对压缩机电机作相应调整，通过同外，变频空调器和普通空调器在其他方面均相同，如改变空调器的电源频率，对空调器的压缩机电机进行无制冷剂、风机、节流机构、换热器的结构、大小及性能级（或多级，这里以无级为例）变速调节，从而改变空等。此外，还要对空调器的能效比EER（即效能比）和调器的制冷能力，使之适应房间冷负荷的变化。变频空制冷系数COP进行区分，COP等于空调器制冷量除以压调器在刚起动（或调低设定温度）时，由于房间冷负荷缩机功耗，而EER则等于空

4、调器制冷量除以空调器的功较大，空调器压缩机电机以高频率快速运行，让空调器耗。空调器功耗包括压缩机、风机及控制系统等功耗，因的制冷能力达到最大，使房间温度能在最短时间内降下此空调器的EER通常小于COP。来；另外当房间冷负荷变小时，压缩机运行频率能随之3.1空调器的运行工况的影响降低，减少空调器的制冷量，而不用整个空调器停机来众所周知，无论压缩机以何种速度运行，对空调器实现冷量调节，减少了空调器的起停次数及温度波动，COP起决定性作用的是空调器的实际运行工况。空调器如图1所示（T为房间设定温度）。因此，与普通空调器s运行工况由四个参数确定，分别是制冷剂的冷凝温度、相比，变频空调器具有降温速度快

5、、起停次数少、房间蒸发温度、冷凝器出口过冷度和蒸发器出口过热度，其温度波动小及节能的优点，但其节能效果如何，光凭以中起主要作用的是冷凝温度和蒸发温度。理想条件下上特点还无法确定，有待进一步分析。No.6/200326总第94期第24卷RefrigerationAirConditioning制冷空调&ElectricPowerMachinery与电力机械专题研讨（即无换热温差时）运行于两个不同温度热源之间的可逆（5）[4]：制冷机的制冷系数如下式所示式中DT—换热器平均换热温差，K；m（1）Q—换热器单位时间换热量，W；K—换热器的换热系数，W/(m2.K)；式中T—高温热源温度，K；hF—换

6、热器的换热面积，m2。T—低温热源温度，K。l式（1）说明：1）两恒温热源间工作的可逆制冷机，从上式知道，换热器的换热温差随单位时间换热量其制冷系数只与热源温度有关；2）制冷系数的大小与两的增加而增加，随换热系数及换热面积的增加而减小。热源温度的接近程度有关，其越接近，则COP越大，反下面来看普通空调器，由于其定速运行而制冷量恒定，之COP越小。实际制冷机的制冷系数随热源温度的变化换热系数和换热面积也因稳定工作而固定不变，因此换趋势与可逆机是一致的。对风冷型家用空调器而言，高热温差不变。而对变频空调器来说，由于其工作频率的温热源即室外环境空气，低温热源则为室内环境空气，变化导致制冷量随负荷波

7、动，换热温差也会随着波动。[5]由于存在换热温差，这两个热源的温度与空调器的冷凝有资料表明，变频空调器除开机时超满负荷运行与蒸发温度之间有以下关系：外，其余绝大部分时间都低于满负荷运行（约为满负荷T＝T＋DT（2）的50%~60%），其换热器的单位时间换热量也要低于相kawmkT＝T＋DT（3）应普通空调器的值；对于冷凝器和蒸发器来说，换热热oanmo式中T—空调器冷凝温度，K；阻主要集中在空气侧（管壁导热热