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变频空调

东营市祥凯商贸有限责任公司 2020-03-17 01:12:55 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[大][中][小]

变频空调是指加装了变频器的常规空调。压缩机是空调的心脏，其转速直接影响到空调的使用效率，变频器就是用来控制和调整压缩机转速的控制系统，使之始终处于最佳的转速状态，从而提高能效比（比常规的空调节能至少30%）。

变频空调的基本结构和制冷原理和普通空调完全相同。变频空调的主机是自动进行无级变速的，它可以根据房间情况自动提供所需的冷（热）量；当室内温度达到期望值后，空调主机则以能够准确保持这一温度的恒定速度运转，实现“不停机运转”，从而保证环境温度的稳定。

分类

变频空调大体可以分为：交流变频和直流变频。交流变频空调采用交流变频压缩机，2次调节电压转换，因为相对于定频压缩机，没有了启动电容，故电路损耗降低，从而达到省电的目的。

采用交流变频压缩机，2次调节电压转换，从而达到省电的目的。

采用直流数字变转速压缩机，只经过一次电压转换，同直流电机类似，去掉了电路中的铁损，故相对于交流变频能节省18-40%的电能，从而体现出直流变频技术的优越性。

工作原理

变频空调中都装有变频器，这个变频控制器是如何工作的呢？国内规定的电压220V，频率50Hz的电流经整流滤波后得到310V左右的直流电，此直流电经过逆变后，就可以得到用以控制压缩机运转的变频电源，这就能将50赫兹的电网频率转变为30-130赫兹，变频空调就是一种使用变频压缩机和模糊控制技术的空调器，能根据室内气温的变化，调节制冷速度。一个15平方米的房间，变频空调比定频式调温速度快6~10分钟。达到设定温度后，变频空调又能以仅为定频空调10%的功率低速运转，以调节温度细微损耗，维持恒温状态。

变频式空调器一般带有微机（电脑）控制。它检测室内外信号如温度（室内外温、蒸发器温、冷凝器温、吸气管口温、膨胀阀出入口温、变频开头散热片温等），风机转速，电动机电流等。并由微机发出风机、压缩机运转速、制冷剂流量、阔的切换、安全保护等信号。此类机装有电子膨胀间节流。它随微处理器发出的信号，随时改变制冷剂流量，故它的效率比普遍使用毛细管节流方式的高。同时在制冷方式中，无化霜烦恼（化霜不停机）。因此空调在制热时不会像普通机在除霜倒泵逆转时，吹出冷风使室温下降。

变频空调还能在142-270伏范围的电网电压正常使用，根据温度控制指令，在压缩机连续运行时会改变频率，当产冷量要求大时则高速运转，反之低速运转。由于变频机无频繁的启动大电流冲击，且一直工作在低速上，又第一次只半小时就能达到设定值，故节电明显。即制冷（热）的功耗之比效率就高得多了。

“变频”采用了比较先进的技术，启动时电压较小，可在低电压和低温度条件下启动，这对于某些地区由于电压不稳定或冬天室内温度较低而空调难以启动的情况，有一定的改善作用。由于实现了压缩机的无级变速，它也可以适应更大面积的制冷制热需求。

所谓的“变频空调”是与传统的“定频空调”相比较而产生的概念。众所周知，我国的电网电压为220伏、50赫兹，在这种条件下工作的空调称之为“定频空调”。由于供电频率不能改变，传统的定频空调的压缩机转速基本不变，依靠其不断地“开、停”压缩机来调整室内温度，其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。而与之相比，“变频空调”变频器改变压缩机供电频率，调节压缩机转速。依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，室温波动小、电能消耗少，其舒适度大大提高。而运用变频控制技术的变频空调，可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式，使居室在短时间内迅速达到所需要的温度并在低转速、低能耗状态下以较小的温差波动，实现了快速、节能和舒适控温效果。

供电频率高，压缩机转速快，空调器制冷（热）量就大；而当供电频率较低时，空调器制冷（热）量就小。这就是所谓“变频”的原理。变频空调的核心是它的变频器，变频器是20世纪80年代问世的一种高新技术，它通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节，把50Hz的固定电网频率改为30至130Hz的变化频率，使空调完成了一个新革命。同时，还使电源电压范围达到142V至270V，彻底解决了由于电网电压的不稳定而造成空调器不能正常工作的难题。变频空调每次开始使用时，通常是让空调以最大功率、最大风量进行制热或制冷，迅速接近所设定的温度。由于变频空调通过提高压缩机工作频率的方式，增大了在低温时的制热能力，最大制热量可达到同级别空调器的1．5倍，低温下仍能保持良好的制热效果。此外，一般的分体机只有四档风速可供调节，而变频空调器的室内风机自动运行时，转速会随压缩机的工作频率在12档风速范围内变化，由于风机的转速与空调器的能力配合较为合理，实现了低噪音的宁静运行。当空调高功率运转，迅速接近所设定的温度后，压缩机便在低转速、低能耗状态运转，仅以所需的功率维持设定的温度。这样不但温度稳定，还避免了压缩机频繁地开开停停所造成的对寿命的衰减，而且耗电量大大下降，实现了高效节能。

优劣与区别

优点

节能：由于变频空调通过内装变频器，随时调节空调机心脏——压缩机的运转速度，从而做到合理使用能源；由于它的压缩机不会频繁开启，会使压缩机保持稳定的工作状态，这可以使空调整体达到节能30%以上的效果。同时，这对噪音的减少和延长空调使用寿命，有相当明显的作用。

噪音低：由于变频空调运转平衡，震动减小，噪音也随之降低。

温控精度高：它可以通过改变压缩机的转速来控制空调机的制冷（热）量。其制冷（热）量有一个变化幅度，如36GW变频的制冷量变化为360－4000W，制热量变化为300－6800W，因此室内温度控制可精确到±1℃，使人体感到很舒适。

调温速度快：当室温和凋定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大的功率工作，使室温迅速上升或下降到调定温度，制冷（热）效果明显。

电压要求低：变频空调对电压的适应性较强，有的变频空调甚至可在150－ 240V电压下启动。

环境温度要求低：变频空调对环境温度的适应性很强，有的产品甚至可在-15t的环境温度下启动。

一拖二智能控温：它可智能地辨别房间大小并分配冷（热）量，使大小不同的房间保持同样的温度。

保持室温恒定：变频空调采用了变频压缩机，变频空调可根据房间冷（热）负荷的变化自动调整压缩机的运转频率。达到设定温度后变频空调以较低的频率运转，避免了室温剧烈变化所引起的不适感。当负荷小时运转频率低，此时压缩机消耗的功率小，同时避免了频繁开停，从而更加省电。

缺点

持续开机：对于欧美来说，大多数家庭习惯把空调开一整天，甚至一直不关机，因为他们希望在一进入房间就可以达到热或冷的效果，还因为他们国家的电价相对便宜。而对于我们国家而言，大多数家庭不会这样一直开空调，那么变频空调的优势就体现不出来，因为变频空调是要求空调一直持续运行才能达到省电的目的。

核心技术：变频空调的技术还不完善。虽然商家大肆宣传变频的优点，但是谁都知道机器越是先进，零件越复杂，有毛病的几率也会相应提高。

节电花费：先来算算空调使用费用问题。举个例子，如果空调按照每年使用时间4个月，每月30天，每天平均运行8小时计算，制冷运行时间为960小时，按照空调功率平均为2000W算，制冷期间，使用定速5级空调(EER=2.6)总耗电量为1920度,如果使用上海标准5级的变频空调(EER=3.3)，总耗电量为1510度，省电为410度左右，每台每年节省电费只有270多元。但是变频空调的价格要比普通空调价格超出千余元！

另外，以北方城市为例，很多地区冬季都有供暖设施，每年使用空调的季节只有三个月左右，多数时间空调闲置，变频空调的优势并不明显。

省电悖论

低速运行所以省电

低速运行所以省电，是变频空调商家宣传变频空调省电的主要理由之一

其完整描述如下：变频空调将室温控制到设定温度后，压缩机较长时间处于低频（低速）状态运行，此时的压缩机功耗低，所以省电。

低速运转时，压缩机电机的供电频率较低，为此，先是有商家打出了1Hz变频空调的广告，其后，另有商家推出0.1Hz变频空调，0.1Hz出来之后，低频牌不好打了，于是又有商家宣称直流变频更省电。

商家描述了变频空调工作原理，低频运转时压缩机功耗低，这一点是毋庸置疑的，这也是变频空调的重要特点。问题在于，功耗低不等于省电。

我们再看看定频空调的工作过程：定频空调将室温控制到设定温度1后，压缩机停止运转，待温度上升（制冷空调）到空调设定温度2，定频空调再次启动。

注：一般而言，设定温度1比设定温度2略低，这样可以避免压缩机频繁启动，当然，也会造成室温出现一定的波动。

对比一下，当室温与空调设定温度相差较大时，变频空调和定频空调基本没有区别，都是按照满负荷运行，直至达到设定温度。

变频空调和定频空调的区别主要在于温度达到设定温度之后，前者低速运行用以维持温度不变，后者在停机运行或全速运行之间反复切换，维持温度在小范围内变化。

假设变频空调低速运行时的能效比为SEER1，定频空调的能效比为SEER2。再假设定频空调每运转a分钟停止b分钟。

假设变频空调低速运转的功率为P1，定频空调全速运转时的功率为P2。

变频空调的耗电量为P1*（a+b），定频空调的耗电量为P2*a。

为达到相同的制冷效果，两者输出的总制冷量相当，因此，下式成立：

SEER1*P1*（a+b）=SEER2*P2*a

式（1）变形得两者的耗电量之比：

P1*（a+b）/P2*a=SEER2/SEER1

变频空调与定频空调的耗电量之比等于定频空调与变频空调的能效比。

而实际能效比的高低，取决于具体的空调，不能一概而论。

然而，我们在相同技术条件下作一下对比，还是有意义的。

压缩机的实际效率与工作状态有关，而其最高效率点，通常在压缩机的额定负荷点。压缩机低速运行时的效率一般低于额定负荷点。

也就是说，相同技术条件下，变频空调较费电，而费电的原因是其长时间工作在低速区，低速区是低效率区。

上述分析只考虑运行速度因数，虽不能说明变频空调不省电，但足以说明：低速运行作为变频空调省电的理由是不成立的。[1]

启停少所以省电

启停少所以省电，是变频空调商家宣传变频空调省电的主要理由之一。

其完整描述如下：空调是否省电，主要是开机次数决定的。因为它启动时最耗电。变频空调达到设定温度后，低速运转维持温度，无需频繁启停，所以省电。

许多年前，常听到这样的提醒：空调刚刚关掉，不要马上开启，因为这样容易损坏压缩机。多年过去了，空调在这方面的技术进步了，压缩机的启停已经完全可以智能控制了。换言之，如果我们频繁的启停空调，压缩机会置之不理。

变频空调出来了，我们又听说，定频空调启动时，压缩机电机启动时的电流可达到额定运转电流的4~10倍，启动时空调耗电量大。

定频空调达到制冷（或制热）温度后就停机，等到温度上升（或下降）后再启动，定频空调运行过程中，会出现多次启停，于是，有人想到，定频空调耗电量一定大，有人甚至提出“空调是否省电，主要是开机次数决定的”的观点。我们姑且不讨论实际功率到底有多大，启动电流维持的时间不到500mS。即便此时的功率为额定功率的15倍，一次启动消耗的电能也就相当于7.5秒正常运行时的电能。这么小的消耗，在实际运行中占比甚小，完全可以忽略。

综上所述，空调是否省电，主要是开机次数决定”以及“变频空调因为启动次数少所以省电”的观点都是不正确的。

区别

空调耗电量最大的部位是压缩机。变频空调比普通空调增加了一个可用于调节压缩机速度的变频器，变频空调压缩机的运转的速度会根据室内温度的降低而减慢，普通空调压缩机则一直是以最大的速度运转，因此在一定的情况下，变频空调比普通空调省电。但是为什么实际用起来往往没有商家说的那么省电呢？那是因为，变频空调与普通空调在开机启动时，由于室内温度并未达到设定的温度，所以都是以最大的功率运行，这个时候，变频空调由于电路比普通空调复杂，因此有可能更耗电。当室内温度达到设定温度后，变频空调通过变频器将压缩机的运转速度降低，理所当然的，耗电量就急剧下降了。而普通空调在室内温度达到设定温度后，并不能调节压缩机的速度，因此它必须关闭压缩机，这时它的耗电量比变频空调还要低。但由于压缩机在启动/停止时，会产生瞬间大于压缩机正常运行时3~7倍的电流，频繁地开停对压缩机的寿命有一定的损害。

变频空调的优点在于：温度控制更精准，噪音低，人体感觉起来更舒适，压缩机使用寿命长。

普通空调优点在于：比较便宜。

家用变频空调内部的变频电路与工业用的变频器是有区别的，变频器是一种独立设备，可起到节能调速、自动化控制、设备保护等作用，它的应用非常广泛，例如风机节能调速、小区的恒压供水、自动扶梯节能控制、中央空调节能控制等等场合，家用的变频空调可能并不省电，但工业上用的变频器节电效率是非常高的。

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