变频、变容、数码涡旋性能对比

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1、2004年12月变频、变容、数码涡旋性能对比（探讨小型变能力中央空调技术发展方向）客户支持部摘自科学论文随着节能与舒适性的要求，及国内自主知识产权变频多联技术的突破性进展，变能力小型中央空调的诸多突出优点，迫使中央空调向小型中央空调发展的趋势越来越明显。小型中央空调器存在多种形式，谁代表未来技术的方向，制造商为了推广自己的产品，八仙过海各显神通，诉说着自己产品的优点。本文试图以科学公正的态度，通过对具有可变冷媒流量能力中央空调技术的对比，认为永磁电机变频系统的变负荷平均效率高于其它系统，将是未来技术的发展反方向。1、描述空调器的指标：描述中央空调器的指标有性能指标、可靠

2、性指标、电气指标和价格指标等。性能指标包括制冷制热能力、效率(EER、COP)；可靠性指标包括：电气可靠性（抗干扰、静电、雷击等）、机械可靠性（震动、跌落冲击、温度循环等）；电气指标包括：EMC电磁兼容性等；价格同技术指标构成的性价比决定着产品的生命周期，本文对比变容、变频、ON/OFF控制（数码涡旋）的原理、能力、效率、电磁兼容、控制精度、风险分析等特点，探索未来技术的发展方向。1）、能力调节原理变频、变容、数码涡旋都是为了改变制冷剂流量，达到调节输出能力的目的。变频原理：转轴转速N=60*f/P；式中N—转速；f—驱动电源频率；P—极对数。从转速公式中可以看出改变驱

3、动电机的电源频率即可改变转速，变频通过变频器实现。压缩机容量的改变是通过压缩机马达的转速改变来实现的。当室内负荷要求提高时压缩机马达的频率随之增高，从而导致马达转速更快，容量提高。同样地，当室内负荷要求降低时，压缩机的频率变低，容量随之降低。变容原理：变容是通过使用“热气旁通”的方法来改变的。采用双转子压缩机，短路一缸即可容量降低一半。同样地，在主排气管和吸气管之间，有一个外部旁通电磁阀。当这个电磁阀开启时，压缩机的容量又降低一半。这样5HP压缩机能分四级变化：25%-50%-75%-100%，变化一级1.25HP.ON/OFF控制（数码涡旋）压缩机容量是通过涡旋盘的周

4、期性啮合与脱开来改变的。当外部电磁阀关闭时，数码涡旋象标准压缩机一样工作，容量达到100％。所以，在一个10秒钟的循环中，如果涡旋盘加载2秒钟，卸载8秒钟，其平均时间容量就是20％。加载时间占循环周期的比例可以在10％到100％输出容量到范围内任意改变。2）、能力调节对比变频：一般来说，变频压缩机频率可以从15-120Hz连续变化。变频压缩机容量从12.5％-105％连续改变，空调系统可精确控制室内温度。变容：5HP机分四级容量25％-50％-75％-100％，另加一台定速5HP压机组成10HP八级容量控制：12.5%、25%、37.5%、50%、62.5%、75%、8

5、7.5%和100%。这就意味着空调系统无法精确控制室内温度。ON/OFF控制（数码涡旋）：ON/OFF控制的输出在10％到100％之间。其最小能力取决于电磁阀到速度响应，由于控制电磁阀到时间比例即可改变压缩机输出，提供了连续到容量输出，能够精确的控制室内温度。3）、效率对比1：全负荷效率变频：变频器的损失占输入功耗的7%∽8％，这样系统满负荷的COP比未加入变频器的定速系统COP降低了7%∽8％。变容：5HP机在100％负荷时，10HP机在50％和100％两点时，COP性能较好，为定速系统的最大COP.ON/OFF控制（数码涡旋）：ON/OFF控制系统在100％负荷时的

6、COP性能较好，为定速系统的最大COP。4）、效率对比2：变负荷效率变频：负荷变化时频率变化，变频器功耗始终保持输入功率的8％，设定速机满负荷时的最大COP为COPmax，变频变负荷时的效率（变频、变容、ON/OFF控制都未考虑变负荷时室内机的开机数量不减，此时相对换热面积增加引起效率提高的影响）为：COP=Q/(1+8%)W=COPmax/1.08=0.93COPmax即负荷从10%-100%变化时，空调系统的效率始终保持最大效率的93%,为恒定值。变容：COP仅在50％和100％两点时性能较好，但在变负荷时由于大马达拉小车的因素，电机效率下降。空调系统的效率除电机效

7、率下降外，还存在排气短路的损失，低负荷下降30%，则变容压缩机系统的COP从70%COPmax至100COPmax之间变化。ON/OFF控制（数码涡旋）：根据数码涡旋资料介绍，卸载状态下，压缩机电机无负载空转消耗功率大约为满负荷功率的10％。以此计算其10％负荷时的COP,10％负荷时压机满载工作1秒钟,空转9秒钟,其10秒周期内的实际平均功耗:W=(1*Wmax+9*10%Wmax)/10=19%Wmax实际平均输出能力:Q=10%(Qmax)其中Wmax、Qmax为100％负荷时的功耗与输出能力。则10％负荷时的效率为：COP=Q/W