揭开变频空调的神秘面纱

作者：

欢迎访问e展厅 展厅 3 空调/风扇/热水器展厅 空调, 风扇, 电热器, 空气净化器, 加湿器, ... 90年代以后，我国空调进入了大发展时期，产销量呈逐年增长态势，需求品种已由以前窗式为主向分体式为主变化，柜机需求迅速增长。空调器的设计则综合了相关领域的先进技术，例如变频技术就是其中很重要的组成部分。而变频空调所具有的特有性能，可充分地满足人们对提高生活质量的要求。为了让消费者更好和更全面了解变频空调，揭开变频空调的神秘面纱,下面就以变频技术应用的必要性及其现状、变频空调的发展方向及如何理性认识多功能等方面作具体介绍。 一、变频技术应用的必要性及其现状 家用电器在21世纪初期的发展方向将是节能化、环保化、智能化、信息化和个性化。其中节能始终是家用电器研究的重点，因为用于火力发电的矿物燃料并不是取之不尽用之不竭的。为实现可持续能源发展，1995年起，中国陆续开始组织首批能效标准的修订及部分新的家用电器和照明产品能效标准的制定工作。至今已经完成了GB12021.3《房间空气调节器能效限定值及节能评价值》等数项标准。新标准实施后，空调器能源效率将提高10%，预计可以大量减少CO2排放量和煤炭消耗量。而变频技术的应用是家用电器实现技术革新的必要途径，变频技术在家用电器未来的发展中将扮演着越来越重要的角色。我国变频技术的研究始于1994年，首先在春兰和海尔，后来者有美的、海信、科龙和格力等，各大公司都十分重视变频技术的研究和开发。它们在消化和吸收引进技术的同时，积极开发和研制国产变频空调器。 由于变频空调采用了比较先进的变频技术，所以启动时电压波动较小，可以在低电压和低温条件下启动，这样一来对于某些地区由于电压不稳定或冬天温度较低，空调难以启动的难题，有一定的改善作用。由于实现了压缩机的无极变速，变频空调可以适应更大面积的制冷热需求，即制冷或制热量较普通空调大得多。例如在春兰变频空调中，其最大制冷供热能力可以达到额定制冷能力的130%～140%。空调的目的是创造一个人工气候场所。主要对环境空间的空气温度、湿度、气流速度和空气清洁度进行调节和控制。当室温与设定温度较大时，变频空调就可以自动进行最大能力运行，迅速减少温差，使人们在较短时间内感到舒适和惬意而不容易患上“空调病”。 此外，我们知道热泵型空调器在冬天难制暖，变频技术的出现和应用，是改善热泵型空调器制热性能差较为有效的办法之一。实验证实，变频空调器在制热运行时，尽管其制热能力也会随室外气温的下降而衰减，但这一幅度毕竟小得多。当室外气温为-7℃时，变频空调器的制热输出能力与国家标准规定的-7℃时测定的制热量相比，仍可以额定值80%左右的能力输出。显然，要比同等室外气温条件下普通热泵型空调器约45%的制热量大得多。当然，变频空调在采用变频控制元件和变频压缩机的同时，若同步采用电子膨胀阀来节流，则变频空调器在冬季低温制热性能的优势就能更充分和更完美地体现出来了。另外，化霜时房间温度向下波动的问题在变频空调器上也可得到避免和解决。采用电子膨胀阀节流的变频空调器已能做到在不停止室内机供热的情况下进行室外机的化霜运行。 有人说，变频空调可以在较低的转速下连续运行，因而可以达到省电的目的，这似乎有点道理，因为低速小冷量运行时，冷凝器的换热面积有较大的富余，充分的换热条件使冷凝压力下降，减少了压缩机的功耗，从而能提高制冷系数COR值。然而，另一方面，蒸发器的换热面积同样也有较大的富余，过度的换热使制冷剂蒸气的过热度加大，进而降低了压缩机的容积效率。两者正负抵消，也就谈不上低速运行能提高效率了。 变频空调真正能省电的地方在于它的连续运行，节省了定速空调频繁启动时的启动电流。然而，这却是一个难以考核的指标，而且只有像大型中央变频空调那样全天侯24小时连续运行，才能体现出这一优越性。可是，中国人家用空调的运行方式却做不到这一点，往往是家中有人开，无人关；天热开，天凉了即关使连续运行的优越性大打折扣。空调机的启动电流尽管大，但时间很短，累积耗电并不会太大，况且我们还可以通过合理匹配空调的容量及合理选择风量，使定速空调尽可能减少开停次数。因此变频空调能否省电，必须具体分析。宣传大幅度省电，就是信口开河。本来研制变频空调的根本目的是为改善空调自动调节的品质，用连续调节取代通断调节，减少了室温的波动，达到舒适的目的。 低速运行确实能够有效降低电机和压缩机的噪音，但对于分体机来说，室外机的噪音的降低对用户的意义不大。如果将变频技术应用到整体的窗机，那将是非常有意义的一件事情。 二、变频空调的发展方向 目前，变频空调大致经历了交流变频空调和直流变频空调到全直流数字变频空调的过程。其中最新推出的是全直流数字变频空调，作为全直流数字变频空调的心脏--直流无刷电机压缩机具有显著的节能、低噪音和优良的调速性能等特点。由于传统的直流电机压缩机需用转子位置检测控制器给定绕组供电的逆变器换相，这对降低家用电器的成本、缩小装置的体积、提高空调运行可靠性均是不利的，需要无位置传感器的直流无刷控制系统。现在，有些空调企业已经推出用于电机调速的数字信号处理器（DSP），以其结构紧凑、使用简便、可靠性高、功能强和成本低等优势而被空调企业所采用。例如美的推出的“数智星”系列全直流数字变频空调，在全方位提升变频空调性能的基础上，实现了国产变频空调的升级换代，标志着我国家电企业的空调产品真正步入数字化技术新时代。从世界范围来看，变频空调代表着空调行业的发展方向，如在日本，变频空调已经占了空调市场销量的80%以上，其中，直流和全直流又占了70%以上。全直流数字变频技术在全世界也是最先进的空调技术，美的在这方面无疑又走在时代和行业的前列。由此可见，采用数字化处理（DSP）的变频技术，使空调营造房间贴近自然的仿生环境，极大地提高了人体环境空调舒适度。总之，采用脉冲振幅控制（PAM）方式或脉冲振幅控制（PAM）方式加脉冲宽度控制（PWM）方式的数字直流变频空调器将成为今后变频空调的发展方向。 此外，随着人们住宅面积的不断扩大和生活品质的不断提高，家用中央空调应运而生了。而变频技术在家用中央空调的运用，使其更具有独特的优点。与传统的家用空调相比，家用变频中央空调大大改善了室内的空气质量，解决了空调房间内空气质量不好的问题。家用变频中央空调多采用风管系统向房间内送风，室内空气的气流组织合理，温度均匀，波动少，舒适感好。在安装上与居室装修设计相配合，使室内机组或风管隐蔽在天花板或墙体内，融入居室装修整体效果中，改善了因采用多台分体式房间空调器，而影响了居室美观及不安全的隐患，使人居环境幽雅和舒适。 家用变频中央空调在功能上融合了大型中央空调和家用变频空调器各自的优点。家用变频中央空调与目前应用在宾馆、饭店、写字楼中的大型中央空调相比，在空间利用、安装便利和节能以及舒适度等方面均具有优势。在空间利用和使用效果上，家用变频中央空调由于是一户一套式，免去了大型中央空调需要机房和逐层分布的送风管问题，既节省了建筑空间，更重要的是它可使用户享受到家用变频中央空调带来的安逸和舒适。海尔就推出了家庭变频中央空调（MRV）系统，控制系统先进，智能化程度高，采用了比普通空调快20倍的DSP极速芯片数字信号处理器的变频一拖多技术，其控制温度反应速度快,功能强,温度恒定在用户设定的温度,达到温差小于±0.5℃的精确范围。这就为空调实现高品质的需要和贴近仿生的自然环境的要求奠定了基础。此外，该系统除具备中央空调的一切优点外，还具备以下几个显著特点：一是高效节能。我们知道空调的能耗主要在旋转机械的压缩机和风机上，定速空调的压缩机和风机不能随着房间热负荷的变化而变化，而海尔采用了混合涡旋变频技术和数字变频一拖多技术，可以在10-20HZ的低频下启动，实现无级调节。因此，与海尔传统的非变频机相比可节能50％左右；二是寿命长。定速空调启动电流是正常转速时的4-6倍，而采用混合涡旋变频技术和数字变频一拖多技术的家庭变频中央空调（MRV）系统可实现零电流冲击启动，使压缩机在频繁启动中避免了最大电流的冲击，从而使空调的寿命延长了；三是小巧美观，户外安装便利，对那些现代派的高档小区，更可解决物业管理者所要求的小区立面整洁美观的需求；四是室内机有多种选择，从壁挂式、落地式、悬吊式到暗藏式共5款20余种。所有机型都体现出21世纪的人性化设计理念。随着人们对生活舒适化的追求，家用MRV（超级家用变频中央空调）将越来越受到消费者的喜爱，在今后几年定能成为市场新的宠儿。 总之，采用现代数字化变频技术对提升空调整体特性和节能带来了根本性的变化。 三、客观和理性地认识多功能空调 近些年来，家用空调的生产厂家为了在激烈竞争的市场上站稳脚跟，都使出了浑身解数，在变频空调器上附加了多种功能：多重过滤，吸附异味，杀灭细菌，产生有利于健康的负离子，还有光触媒和冷触媒等。客观讲，变频空调中的这些多功能，只能对室内空气的清洁起到不同的改善作用，而绝非像广告宣传中讲的那样神奇。我们知道空调的根本功能就是为用户创造健康和舒适的空间环境，设法获得新鲜空气。但有些空调生产企业将窗式空调的优点夸到分体式空调上去了。先进窗机的最大优点之一就是可以很方便地用诱导方式引进来新鲜空气。分体式空调即使有如此功能，与窗式空调相比也逊色得很多了。因为分体机的室内已经移到远离窗户的地方，而室内机中的风机的风压和功率又都不大，无论你是采用管道从窗外吸入新鲜空气，还是向窗外排出室内循环空气，均感力不从心，不会有太大的效果。真正解决的办法只要两点：在解决噪音的前提下，重新回到一体式的窗机上来。因为窗机的最大优点之一就是可以很方便地用诱导方式引进来新鲜空气；另外一个办法就是定时打开门窗让室内外的空气对流一会儿。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (5/13/2004)