变频空调器节能分析

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Technology技术变频空调器节能分析123王平　　张士友　　董际鼎（1.荆楚理工学院　湖北荆门　448000；2.六安索伊电器制造有限公司　安徽六安　237000；3.武汉海尔电器股份有限公司　湖北武汉　430000）摘要：变频空调器节能问题到目前为止还有不少争论，国家标准对变频空调器和定频空调器的能效指标不同，没有可比性。文章通过对变频空调器和定频空调器在同等条件下进行测试和计算对比，对变频空调器节能情况和优缺点进行客观评价，对各类人群选用空调器具有一定指导作用。关键词：变频空调器；空调器；能效比；性能系数；制冷季节能源消耗效率　VariableSpeedRoomAirConditionersEnergy-conservingAnalysisWangPingZhangShiyouDongJiding(1.JingchuUniversityofTechnologyJingmeng448000;2.LiuanSuoyiElectricManufacturingCo.,Ltd.Liuan237000;3.WuhanHaierElectricalApplianceCo.,Ltd.Wuhan430000)Abstract:Variablespeedroomairconditionersenergy-conservingproblemsofar,therearealotofarguments.Nationalstandardinverterairconditionerandfixed-frequencyairconditionerenergyefficiencyindicators,arenotcomparable.Throughtheinverterairconditionersandfixedfrequencyairconditionertestandcalculationcomparedunderthesameconditions,Anobjectiveevaluationoftheenergy-savingadvantagesanddisadvantagesofinverterairconditioners,someguidanceontheselectionoftheairconditionerhasallkindsofpeople.Keywords：Variablespeedroomairconditioners;Airconditioners;Energyefficiencyratio;Coefficientofperformance;Seasonalenergyefficiencyratio随着转速可控型房间空气调节器(下面简称:1国家标准的相关规定等级、噪声三大性能指标，其中表示节能效果的变频空调器)的逐渐普及和应用，其节能效果和变频空调器是根据不同的运行温度和要求能效等级(包括能效比、性能系数和季节能源消产品质量越来越受到人们的关注。单从铭牌标温度改变电机运行频率，提供与房间热负荷相耗效率)是国家强制指标。能效比是空调器在标注的能效等级看，变频空调器和房间空气调节器适应的冷(热)量的一种空调器。给房间提供的冷准制冷工况进行制冷运行时的制冷量与消耗功(下面简称:定频空调器)两者的节能情况没有可比(热)量和转速的大小与热源热焓量有关，其变化率之比值；性能系数是空调器在制热工况热泵运性，使用者也无法判断两种空调器的实际节能情幅度较大。行时的制热量与消耗功率之比值；季节能源消耗况。有人认为变频空调器使用时不(或少)停机，定频空调器是转速不可控型的普通房间空效率分制冷、制热和全年。定频空调器使用时会经常停机，应该是停机的更气调节器，给房间提供的冷(热)量随热源热焓量之前，变频空调器的节能指标与定频空调器[1]节能。到底是停机节能还是不停机节能？本文通变化幅度不大，采用开机时间和停机时间平衡房完全相同，2008年国家标准出台后，变频空调过对变频空调器和定频空调器的优缺点和节能间温度。器强制执行制冷季节能源消耗效率(SEER)，定[2][3]计算对比分析，给出结论。无论哪种空调器，主要有制冷(热)量、能效频空调器强制执行能效比(EER)。标准附录E61 Technology技术变频控制技术专题[1][3]规定，变频空调器的制冷季节能源消耗效率与定标准的运行要求测试及按标准规定进行计算35℃工况时，定频空调器制冷季节能效比频空调器的能效比的测试和计算方法完全不同，两者的季节能效比，见表1。高于变频空调器10.3%；24℃～38℃整个季节两者没有可比性。从表1中可以看出，定频空调器在35℃时的能工况，定频空调器制冷季节能效比低于变频空制冷季节能源消耗效率是空调器从效比为3.426W/W，整个制冷季节能效比的波动范调器11.5%。从图1分布曲线看，定频空调器波24℃～38℃制冷季节,按规定的时间运行时所产围在3.20W/W～3.57W/W之间，制冷季节能效比为动小，波动值只有11.6%，变频空调器波动值达生制冷量总和与消耗电量总和之比,能效比是在3.47W/W；变频空调器在35℃时的能效比为3.11W/84.7%；低于34℃温度时，使用变频空调器能效35℃额定工况下，空调运行时的制冷量与消耗功W，制冷季节能效比的波动范围2.87W/W～5.30W/比较高，高于34℃温度则使用定频空调器能效率之比。W之间，制冷季节能效比为3.92W/W。比较高。为了具有可比性，下面我们将变频空调器从表2中可以看出，32℃～38℃环境温度使和定频空调器都采用35℃额定工况测试其制用变频空调的季节能效比为3.45W/W，定频空冷量与消耗功率之比的能效比，以及两者都按调器的季节能效比为3.44W/W，两者基本相等。[1][3]标准和标准规定的工况进行测试和计算季从实际调查情况看，75%以上家庭使用空调器节能效比。的温度大部分都在32℃以上，在24℃到32℃温度之间时，绝大部分家庭都是使用电扇降温，2空调器季节能效比的测试计算不到25%的家庭在27℃以上温度时会使用空调我们以市场产品3级能效的KFRd-35GW型器；宾馆、办公室等在27℃以上温度才允许使用图1变频空调器与定频空调器能效比曲线定频空调器和KFRd-35GW/Bp型变频空调器，按空调器制冷。表1KFRd-35GW型定频空调器与KFRd-35GW/BP型变频空调器测试计算值制冷季节制冷量　W制冷季节耗电量　W制冷季节能效比　W/W运行温度℃运行时间hKFRd-35GWKFRd-35GW/BpKFRd-35GWKFRd-35GW/BpKFRd-35GWKFRd-35GW/Bp245415750157504415.4810612969.9295033.5669952575.3031562596560005600015762.0347410844.481883.5528407935.1639172697848758487523981.7322116891.632983.5391521875.02467727113131833.3333131833.333337389.9085826984.959933.5259068114.8854372898142916.6667142916.666740681.2611930111.822393.5130834814.746198299616800016800047990.9181836466.577363.5006623414.60695830110224583.3333224583.333364375.8926751042.987383.4886247634.39988631107249666.6667249666.666771806.1615260278.92123.476953254.1418573210527562527562579530.963370967.360723.4656313543.8838283394274166.6667274166.666779361.7804575615.528783.4546435973.6257983476243833.3333243833.333370799.9636572402.031793.4439754033.36776935612117312135006179368655.257943.4264560713.109740362275382.02176619.92822605.4326725316.745673.3346860513.02645237516909.55517187.245210.1966675835.1116673.2454734592.9454863826674.7336784.3442084.0786672366.5673.2027260332.866745季节11362177947.3092181341.512627788.8056556749.923.473.92表2　KFRd-35GW型与KFRd-35GW/BP型空调器32℃以上环境温度使用时的测试计算值制冷季节能效比　W/W制冷季节制冷量　W制冷季节耗电量　W运行温度℃运行时间hKFRd-35GWKFRd-35GW/BpKFRd-35GWKFRd-35GW/BpKFRd-35GWKFRd-35GW/Bp321053.4656313543.88382827562527562579530.963370967.3607233943.4546435973.625798274166.6667274166.666779361.7804575615.5287834763.4439754033.367769243833.3333243833.333370799.9636572402.0317935613.4264560713.1097402117312135006179368655.2579436223.3346860513.02645275382.02176619.92822605.4326725316.745673753.2454734592.94548616909.55517187.245210.1966675835.1116673823.2027260332.8667456674.7336784.3442084.0786672366.567小计3.443.451104322.3091107716.512321385.4154321158.603662家电科技 Technology技术表3　相同容量定频空调器与变频空调器优缺点对比24～38℃32～38℃35～38℃空调工况35℃设计制造项目名称制冷季节能效比制冷季节能制冷季节能效比温度控制精度电源电压故障率能效比W/W成本成本W/W效比W/WW/WKFRd-35GW型3.473.443.433.39大于2℃220±15%少低低定频空调器KFRd-35GW/Bp3.923.453.113.07小于1℃220±65%多高高型变频空调器对比情况变频型节能13%几乎相等定频型节能10.3%定频型节能10.4%变频型控制精度高变频型适应电压范围广变频型远高于定频型变频型远高于定频型变频型略高于定频型3定频空调器与变频空调器优缺点调维修站的偏远地区。有的变频空调器最低实际使用电压可低到130V由于变频空调器生产厂家对变频技术掌握3.2变频空调器的优缺点还能正常使用，这对于当前农村电压偏低具有十程度的不一致，节能的变频空调器和不节能的假1)适用于需要全天候使用空调制冷和制热分重要的意义。变频空调器都在市场上流通。加上国家标准中对场合、室内无较大热源场所，如宾馆、高收入家定频空调器和变频空调器节能参数的定义无可庭等。低收入家庭32℃温度下也需要使用空调器4结论比性，增加了人们选择的疑惑。2008年国家明确时，选择变频空调器更节能，减少使用费用。1)变频空调器在控制房间温度精度、低温运规定了变频空调器的能效等级，对变频空调器的2)制冷制热效果快，空调运行时停机少(不是不行节能、适用电压范围广和冷热效果快等方面具发展起到重要作用，变频技术逐渐成熟，变频空停机)，温度变化小，适用于对温度敏感的人群。有定频空调器无法逾越的使用优势。调器的成本也逐渐得到控制，从2010年以后，变3)需要经常护理，且维修率高，适用于有专2)变频空调器在高频节能和宽频运行方面频空调器大有独占市场的趋势。人管理的场所。如宾馆、办公楼。还有待进一步提高和突破。变频空调器发展到现在，对其节能问题及变频空调器发展至今还有难以克服的问3)控制系统复杂、设计和制造成本高、故障率产品可靠性仍有争议。变频空调器的低温运行高题，与定频空调器相比，高温运行不节能、返修高等问题是变频空调器有待研究和解决的问题。能效、高温运行能力强、制热能力强、温度控制率高、成本高、高频运行噪声大等问题至今没有4)定频空调器成本低、故障率低、稳定性好精度高等优点已是不争的事实，也是变频空调能根本解决。查网络上销售的产品市场价格，KFR-等优势，而这些正是变频空调器的短板，因此定够逐渐发展的重要因素；从表1中可以看出，按标35GW/Bp2DNY-H(3)型变频空调器售价3685频空调器仍具有一定的市场份额。[1]准要求的运行温度(从24℃到38℃)和运行时间元，KFR-35GW/DY-WE1定频空调器售价30805)节能方面，变频空调器和定频空调器目前(1136小时)，变频空调器比定频空调器多产制冷元，价格差605元，变频比定频贵20%。对于空调各有长处，从低碳国策和实用性讲，目前定频空量3394.2W，少用电71度，节电11.3%。器的返修率数据无法实际统计，在各厂家均属绝调器还具有一定优势，但从长远发展看，变频空从国家节能政策要求看，要求27℃以下环境密文件。空调器的返修率主要是电器件的返修率调器将会超越定频空调器。温度不允许开空调降温，从实际应用看，环境温最高，变频空调器所用的电器元件远多于定频空度32℃以下采用电风扇已能解决降温问题。从表调器，先天决定了变频空调器的返修率会远高于2中可以看出，在32℃至38℃空调器的制冷运行定频空调器。在目前阶段，变频空调器和定频空时间为365小时，从24℃到31℃的771小时，多数调器各有特点，表3对定频空调器和变频空调器家庭采用电风扇降温。的优缺点进行了对比，不同的使用人群和场合，参考文献3.1定频空调器的优缺点可以对照选用合适的空调器。[1]GB21455-2008,转速可控型房间空气调节器能效限定值及能源效率等级[S].北京：中国标准出版社，2008.1)价格低。32℃以下温度采用电风扇降温，在使用上变频空调器具有定频空调无法达[2]GB12021.3-2010,房间空气调节器能效限定值及能效32℃以上才用空调降温。比常年采用变频空调降到的优势。如制冷制热效果快，利用其高频运行等级[S].北京：中国标准出版社，2010.[3]GB/T7725-2004,房间空气调节器[S].北京：中国标准温省电40%，适用于较低收入家庭。优势，快速降低或提升室内温度，使之迅速达到出版社，2004.2)停机率高，控制温度精度低，使用时温差设定温度；定频空调器没有这个功能，有的定频[4]汪秀清．论房间空调器的技术指标[J]．制冷与空调(四川)，2011，25(1)：40-43．较大，有时冷时热的现象。适合对温度不太敏感空调器设计了“超负荷”运行功能，也只是将风[5]殷光文．定速及变频空调器节能技术的探讨[J]．暖通的人群。机转速提高到极限后增加部分制冷量，与变频空调，2009，39(1)：88-91.[6]罗翌．家用变频调速空调器的节能分析[J]．节能，3)适应室内有较大热源的场所，如餐厅、机房空调器将压缩机频率提到最高，同时将风机转速2002，235(2)：22-23.等，类似高温下使用空调器，比变频空调器节能。也提到最高无法相比。另外变频空调器使用电压[7]吴桂炎，陈观生．家用变频空调器节能探讨[J]．机电工程技术，2003，32(6)：30-31.4)适用于维修不方便的场所。如乡村、少空可以用电控调整，实现低电压运行，目前市场上63