根據(jù)上述結(jié)果可知,對(duì)于最小頻率/min與最大頻率/max固定,且設(shè)計(jì)工況點(diǎn)相同的變頻空調(diào)器而言,額定頻率/自設(shè)計(jì)得過(guò)高,在實(shí)際使用中,空調(diào)器雖然在小負(fù)荷條件下室 溫控制精度較高,但因大部分時(shí)間工作在中、高頻區(qū)域,不僅不能充分利用低頻區(qū)域的高能 效比特性,使SEER降低,而且其高頻快速調(diào)溫性能也受到限制;如果額定頻率/設(shè)計(jì)得 過(guò)低,雖換熱器的材料有所減少,但其在整個(gè)頻帶的性能指標(biāo)均降低,空調(diào)器將長(zhǎng)時(shí)間工作在中、低頻區(qū)域,由于壓縮機(jī)有最低頻率的限制,故使啟停損失增加;另一方面,雖然壓縮機(jī) 頻率在高頻區(qū)仍有較大變化空間,但換熱器容量過(guò)小,又限制了高頻區(qū)域的有效利用,致使 空調(diào)器的快速調(diào)溫特性以及能效受到損失,而且浪費(fèi)了壓縮機(jī)頻率資源。
(2)額定制冷量相同,設(shè)計(jì)工況點(diǎn)tc/te與額定頻率f,ate不同
以上述額定工況點(diǎn)為45 °C/8 °C,額定頻率/_分別為65、80和98 Hz設(shè)計(jì)的三種空調(diào)器為例進(jìn)行說(shuō)明。如果將此三種空調(diào)器均標(biāo)定為相同額定制冷量(Qe,rate = 3 900 W),則此時(shí)空調(diào)器2的額定工況點(diǎn)轉(zhuǎn)化為D點(diǎn)(/_=68 Uz9tc/te = i0 °C/12 °C, EEi^rate = 4. 92 W/W);空調(diào)器 3 的額定工況點(diǎn)則為 £:點(diǎn)(/:ate = 96 Hz“c”e = 50 °C/3. 5 °C, EERrate = 3.3 W/W)
使上述三臺(tái)變頻空調(diào)器工作在夏季設(shè)計(jì)負(fù)荷為3900W,且室內(nèi)、外工況完全相同的房間時(shí),其節(jié)能與舒適性調(diào)節(jié)效果有很大差別:對(duì)于空調(diào)器2而言,其運(yùn)行能效比高,快速啟 動(dòng)性能優(yōu)越,但由于長(zhǎng)時(shí)間工作在中、低頻區(qū)域?且受壓縮機(jī)最低頻率限制,空調(diào)器啟/停損失增加,室內(nèi)溫度控制精度下降?且由于冷凝器與蒸發(fā)器容量增大,低頻運(yùn)行時(shí)蒸發(fā)溫度升 高,除濕性能顯著降低??照{(diào)器3雖然在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)精度較高,但因長(zhǎng)期運(yùn)行在中、 高頻區(qū)域,能效比降低,且受最高頻率和冷凝器、蒸發(fā)器容量限制,快速啟動(dòng)性能差。相對(duì)而言,按合理額定頻率和設(shè)計(jì)工況點(diǎn)匹配的空調(diào)器1,更能體現(xiàn)變頻空調(diào)器固有的優(yōu)點(diǎn),既有利于節(jié)能,又能保障室內(nèi)環(huán)境的舒適性。
月度歸檔:六月 2012
防爆空調(diào)世界能效標(biāo)識(shí)的進(jìn)展及影響
能源效率標(biāo)識(shí)(簡(jiǎn)稱(chēng)能效標(biāo)識(shí)),是用來(lái)表示防爆空調(diào)能源消耗量、能源效率等能淳利用 性能指標(biāo)的一種證明性的標(biāo)記,用來(lái)為消費(fèi)者(包括企業(yè)、政府和個(gè)人)的購(gòu)買(mǎi)決策提突必要的信息,引導(dǎo)和幫助消費(fèi)者選擇能效更高的產(chǎn)品;同時(shí)也影響防爆空調(diào)制造商、銷(xiāo)售商的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)策略,以促進(jìn)、拉動(dòng)產(chǎn)品能效的提高和節(jié)能技術(shù)的進(jìn)步。
防爆空調(diào)能效標(biāo)識(shí)只表明產(chǎn)品的能效水平的高低,并不反映產(chǎn)品質(zhì)量好壞;適用于產(chǎn)品能效水平高低相差較大的產(chǎn)品,相差不大的產(chǎn)品則不適用。
能效標(biāo)識(shí)可以強(qiáng)制實(shí)施,也可自愿實(shí)施,從世界上已實(shí)施此項(xiàng)制度的國(guó)家和迪區(qū)來(lái)看, 絕大多數(shù)國(guó)家采用強(qiáng)制方式,由政府節(jié)能主管部門(mén)組織實(shí)施。
盡管?chē)?guó)際上對(duì)標(biāo)識(shí)項(xiàng)目的實(shí)際結(jié)果進(jìn)行的研究還很少,但通過(guò)目前對(duì)各國(guó)能效標(biāo)識(shí)項(xiàng)目所作的統(tǒng)計(jì)已清楚表明能效標(biāo)識(shí)對(duì)用能設(shè)備市場(chǎng)產(chǎn)生了普遍而深遠(yuǎn)的影響。防爆空調(diào)能效標(biāo)識(shí)的實(shí)施有效地加強(qiáng)了消費(fèi)者、零售商、制造商對(duì)用能產(chǎn)品和設(shè)備的節(jié)能性能的了解:它在不影響家電和設(shè)備正常功能的情況下,降低了產(chǎn)品能耗,為制造商制定了能效目標(biāo),創(chuàng)造了良好的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境來(lái)進(jìn)一步提高能源效率;也使用戶(hù)更容易對(duì)眾多產(chǎn)品型號(hào)的能效做出比較和購(gòu)買(mǎi)決策,提高高能效產(chǎn)品在市場(chǎng)上的占有率,從而推動(dòng)市場(chǎng)的轉(zhuǎn)型。能效標(biāo)識(shí)項(xiàng)目與其他能效項(xiàng)目的共同作用,不僅提高了產(chǎn)品和設(shè)備的能效,而且有效減少了碳排放量,在獲得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也獲得了社會(huì)和環(huán)境效益。實(shí)施能效標(biāo)識(shí)制度以其投入少、見(jiàn)效快、影響大、節(jié)能和環(huán)保效果顯著等優(yōu)點(diǎn),防爆空調(diào)得到了許多國(guó)家政府的認(rèn)可。現(xiàn)已有38個(gè)國(guó)家和地區(qū)建立并有效地實(shí)施了能效標(biāo)識(shí)制度。
在我國(guó)實(shí)施空調(diào)能效標(biāo)準(zhǔn)的必要性及最近推出的節(jié)能補(bǔ)貼政策
在我國(guó)實(shí)施能效標(biāo)準(zhǔn)的必要性
制定和實(shí)施強(qiáng)制性能源效率標(biāo)準(zhǔn)已成為我國(guó)提高能效、節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的重要手段和措施,受到了各級(jí)主管部門(mén)的重視和支持。同時(shí),由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)節(jié) 能型產(chǎn)品,是生產(chǎn)企業(yè)擴(kuò)大市場(chǎng)、增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑,能效標(biāo)準(zhǔn)成為引導(dǎo)市場(chǎng)、規(guī)范 市場(chǎng)、促進(jìn)節(jié)能產(chǎn)品市場(chǎng)化的主要工具。
在我國(guó)工業(yè)更加深入地實(shí)施能效標(biāo)準(zhǔn),是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,也是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下節(jié)能工作的 必然選擇。其積極作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)緩解國(guó)家能源供需矛盾,保證經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展
通過(guò)強(qiáng)制性能效標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,根據(jù)我國(guó)國(guó)情,有計(jì)劃、有步驟地提高產(chǎn)品能效,對(duì)緩解我 國(guó)能源需求的緊張有很大作用。從經(jīng)濟(jì)性的角度看:一方面,緩解了發(fā)電能力和相關(guān)基本建 設(shè)的壓力,節(jié)約了大量基建投資;另一方面,也產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。以電冰箱為例,每年 全國(guó)節(jié)電量?jī)r(jià)值約達(dá)20多億元。
(2)是政府調(diào)控市場(chǎng)的新措施
隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的逐步完善,政府對(duì)經(jīng)濟(jì)的管理方式也發(fā)生了變化,由直接管理(即A直接對(duì)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行規(guī)定),向間接管理、支持公平的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、保護(hù)消費(fèi)者的方向轉(zhuǎn)變,由 過(guò)程管理向末端管理轉(zhuǎn)變。能效標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,能夠引導(dǎo)市場(chǎng),起到鼓勵(lì)先進(jìn)、淘汰落后的 作用。
(3)有利于建立公平的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,促進(jìn)企業(yè)的節(jié)能技術(shù)進(jìn)步能效標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,為企業(yè)制定了節(jié)能目標(biāo),將會(huì)正確引導(dǎo)企業(yè)制定合理的發(fā)展規(guī)劃,力口 強(qiáng)管理,采用先進(jìn)技術(shù),逐步改變我國(guó)的落后局面,提高能效,達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的要求,增強(qiáng)我 國(guó)家用電器產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力,早日與國(guó)際水平接軌。
確定能效指標(biāo)的原則
(1)能效等級(jí)指標(biāo)應(yīng)是中長(zhǎng)期節(jié)能目標(biāo)的階段性目標(biāo)
根據(jù)國(guó)家政策中的節(jié)能目標(biāo)值和實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的日期,分解成階段性目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)日期, 應(yīng)保證標(biāo)準(zhǔn)修訂前后,市場(chǎng)的平均能效水平提高幅度大于國(guó)家節(jié)能目標(biāo)要求:
(2)建立并保持有效的市場(chǎng)能效分布結(jié)構(gòu)
能效標(biāo)識(shí)將為消費(fèi)者提供能效指標(biāo)的鑒別機(jī)制,是消費(fèi)者選擇產(chǎn)品的重要依據(jù)。第一 階段:能效標(biāo)識(shí)實(shí)施初期,要結(jié)合我國(guó)的文化背景和消費(fèi)者的心理傾向。各等級(jí)的產(chǎn)品應(yīng)該 分布均勻、齊備,尤其應(yīng)有一定數(shù)量的1、2級(jí)產(chǎn)品供消費(fèi)者選擇,供消費(fèi)者從節(jié)能、購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用、使用費(fèi)用的降低、環(huán)保作用等多側(cè)面考慮。第二階段:步入成熟階段.適當(dāng)提高能效指標(biāo),成本增加產(chǎn)生的障礙通過(guò)結(jié)合國(guó)家或地方的金融激勵(lì)政策來(lái)彌補(bǔ)。
防爆空調(diào)能效等級(jí)由來(lái)
隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的逐步完善,政府轉(zhuǎn)變職能,對(duì)節(jié)能的管理方式將由過(guò)去對(duì)企業(yè)的直接管理向引導(dǎo)性的間接管理、創(chuàng)造公平的市場(chǎng)環(huán)境以及保護(hù)消費(fèi)者利益的方向轉(zhuǎn)變,即由對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程管理向終端用能產(chǎn)品管理轉(zhuǎn)變。實(shí)施能源效率標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)識(shí),是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下政府加強(qiáng)節(jié)能管理、推動(dòng)用能產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)步、規(guī)范用能產(chǎn)品市場(chǎng)的一項(xiàng)重要措施,是用新的發(fā)展觀來(lái)指導(dǎo)節(jié)能工作的具體體現(xiàn)。
能效標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)識(shí)是當(dāng)前我國(guó)重要的節(jié)能管理工具。一方面能效標(biāo)準(zhǔn)確定了市場(chǎng)的準(zhǔn)人門(mén)檻,另一方面,能效標(biāo)識(shí)制度提供了統(tǒng)一的能效評(píng)價(jià)體系,為建立公開(kāi)、公正、公平的市場(chǎng)環(huán)境,為消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)高效產(chǎn)品的熱情創(chuàng)造了市場(chǎng)需求,刺激制造商減少低效產(chǎn)品的生產(chǎn),并在技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的前提下,開(kāi)發(fā)新的、更高效的技術(shù)和產(chǎn)品,促進(jìn)節(jié)能產(chǎn)品市場(chǎng)的良性競(jìng)爭(zhēng),使產(chǎn)品的能效水平得以持續(xù)提高。引導(dǎo)市場(chǎng)向高效率、高技術(shù)、高附加值方向轉(zhuǎn)移,加快行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí),增強(qiáng)企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力,逐步學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)、掌握核心技術(shù),有利于家用電器行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí);有利于我國(guó)的環(huán)保工作,從源頭抓起,有效減少污染的根源。?
能效標(biāo)準(zhǔn)是促進(jìn)能源效率提高的重要手段。政府不再?gòu)?qiáng)制規(guī)定廠商應(yīng)該如何達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),而是利用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行宏觀管理。通過(guò)實(shí)施能效標(biāo)準(zhǔn),可以不斷提高家用電器的能源利用率,用較少的能源來(lái)維持或提高現(xiàn)有的生活水平,同時(shí)有利于保護(hù)環(huán)境和保障國(guó)家能源供需的平衡。
能效標(biāo)準(zhǔn)是節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證制度、能效標(biāo)識(shí)制度、政府采購(gòu)、法律法規(guī)等能源政策手段實(shí)施的依據(jù)。制定能效標(biāo)準(zhǔn)具有生產(chǎn)公共產(chǎn)品的性質(zhì),它具有非排它性,私人是不愿意投資制定能效標(biāo)準(zhǔn)的,所以制定能效標(biāo)準(zhǔn)是政府的事情。
能效標(biāo)準(zhǔn)是一種節(jié)能政策工具,可以用來(lái)幫助政府實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo),加速節(jié)能技術(shù)向市場(chǎng)的轉(zhuǎn)化。標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將從市場(chǎng)中去除成本效益差、高能耗的產(chǎn)品,同時(shí)鼓勵(lì)發(fā)展成本效益好、能效水平高的技術(shù)和產(chǎn)品。
在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)國(guó)家,普遍實(shí)行的能效標(biāo)準(zhǔn)主要有家用電器、用能設(shè)備、小型汽車(chē)和建筑物等的能效標(biāo)準(zhǔn)。
變頻技術(shù)在空調(diào)器中的應(yīng)用展望
變頻空調(diào)器的核心是變頻壓縮機(jī),變頻壓縮機(jī)的核心是變頻電動(dòng)機(jī),在變頻電源下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)變頻電動(dòng)機(jī)。變頻電動(dòng)機(jī)為三相電動(dòng)機(jī),它克服了單相異步電動(dòng)機(jī)的一些不足。單相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是橢圓形的,對(duì)稱(chēng)性不如三相電動(dòng)機(jī),且起動(dòng)性能差、電磁噪聲大,體積也比三相電動(dòng)機(jī)大。實(shí)際上,變頻電源已很難驅(qū)動(dòng)單相電動(dòng)機(jī)運(yùn)行,因?yàn)楫?dāng)頻率發(fā)生變化時(shí),單相電動(dòng)機(jī)的電容(稱(chēng)為移相電容)值不可能發(fā)生相應(yīng)的變化,使電動(dòng)機(jī)有效運(yùn)行。
壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用的交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速存在一個(gè)轉(zhuǎn)差,同步轉(zhuǎn)速變化時(shí),轉(zhuǎn)差也有變化,這對(duì)精確控制壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速不利。然而異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和價(jià)格低廉,是目前市場(chǎng)上大部分變頻空調(diào)器所采用的,這種空調(diào)器稱(chēng)為交流變頻空調(diào)器。
變頻技術(shù)發(fā)展至今雖然只有短短20多年歷史,但變頻技術(shù)在空調(diào)器中的應(yīng)用使得空調(diào)器在控制方面如虎添翼。1978在松下電器技術(shù)展上,變頻空調(diào)器的雛形首次亮相。1981年?yáng)|芝在世界上首次成功地將變頻器應(yīng)用于熱泵空調(diào)中。從此,揭開(kāi)了空調(diào)發(fā)展的新紀(jì)元。
目前在家用空調(diào)中應(yīng)用廣泛且技術(shù)比較成熟的是交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速形式。采用脈寬調(diào)制PWM(Pulse Width Modulation)技術(shù)的交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng),在性能上已經(jīng)接近直流調(diào)速系統(tǒng),在產(chǎn)品價(jià)格和穩(wěn)定性方面,交流電動(dòng)機(jī)具有明顯的優(yōu)勢(shì),因而交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仍然是當(dāng)今變頻壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的主流。而交流變頻調(diào)速技術(shù)的核心是PWM控制技術(shù)。PWM控制技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)不斷創(chuàng)新不斷完善的過(guò)程。目前得到應(yīng)用的方案不下十種,且仍有新的方案不斷被提出。
在日本和美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家,變頻技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)的研究已經(jīng)有很長(zhǎng)時(shí)間,技術(shù)應(yīng)用水平相對(duì)比較成熟。特別是近年來(lái),隨著各種性能優(yōu)良的新型電力半導(dǎo)體器件如IGBT(In-sulate Gate Bipolar Transistor)、有驅(qū)動(dòng)電路和各種保護(hù)電路的智能型功率模塊IPM(Intel-ligent Power Module)的推廣應(yīng)用和變頻空調(diào)專(zhuān)用CPU超大規(guī)模集成電路的問(wèn)世,以及建立在電機(jī)統(tǒng)一理論的人工智能模糊變頻控制算法等控制方案的出現(xiàn),使變頻技術(shù)應(yīng)用于家 用空調(diào)得到極大的發(fā)展。尤其在日本,由于其國(guó)內(nèi)資源比較缺乏,大部分能源需要進(jìn)口,從而對(duì)于節(jié)能和有效利用能源提出了很高的要求,大大刺激了變頻技術(shù)的發(fā)展,最大程度地利 用了變頻的節(jié)能效用。由于其起步早、發(fā)展快,從元件生產(chǎn)到技術(shù)基礎(chǔ)都比較完善,具有較高的水平。
在我國(guó),1996年開(kāi)始日本夏普、東芝、松下、日立等公司相繼在中國(guó)市場(chǎng)推出變頻空調(diào)器,引發(fā)了更高技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng),國(guó)內(nèi)對(duì)變頻空調(diào)器消費(fèi)的要求也越來(lái)越高,國(guó)內(nèi)房間空調(diào)業(yè)面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。于是國(guó)內(nèi)眾多廠家為在空調(diào)市場(chǎng)上搶占先機(jī)紛紛開(kāi)發(fā)自己的變頻產(chǎn)品。2007年7 000多萬(wàn)臺(tái)的空調(diào)器總產(chǎn)量中變頻空調(diào)器占了5%左右的份額,一些大的空調(diào)器廠商都有自己的家用變頻空調(diào)器產(chǎn)品。
國(guó)內(nèi)對(duì)于變頻控制器的自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)是近幾年才開(kāi)始的,然而從設(shè)計(jì)變頻器到設(shè)計(jì)變 頻控制器還有一定距離,因?yàn)樽冾l調(diào)速技術(shù)只是變頻控制器的一個(gè)方面,只能解決頻率變化 的問(wèn)題,而頻率、風(fēng)速等主要參數(shù)如何控制,如何與主機(jī)最佳匹配以最大限度提高空調(diào)器性能都是變頻空調(diào)控制器需要解決的主要問(wèn)題。
目前,國(guó)家高度重視節(jié)能工作,變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)已列入重點(diǎn)組織實(shí)施的資源節(jié)約綜合 利用技術(shù)改造示范工程之一。在“十一五”期間及今后的發(fā)展中,我國(guó)的變頻器技術(shù)及變頻器行業(yè)一定會(huì)有長(zhǎng)足的進(jìn)步。
防爆空調(diào)系統(tǒng)的介紹
整個(gè)系統(tǒng)分為室內(nèi)與室外兩部分。室內(nèi)部分以室內(nèi)控制單元為中心,由遙控器、傳感器、風(fēng)扇電機(jī)等組成,溫度和濕度數(shù)據(jù)及運(yùn)行模式等信號(hào)通過(guò)傳輸線輸出給室外部分。室外部分以系統(tǒng)控制環(huán)節(jié)為中心,內(nèi)有整流器、電流傳感器、變頻器、風(fēng)扇電機(jī)等。
室溫傳感器裝在室內(nèi)部分??刂撇糠指鶕?jù)傳感器輸送的有關(guān)信號(hào)進(jìn)行變頻器輸出頻率的控制,若室內(nèi)調(diào)節(jié)溫差大,則使輸出頻率增加,反之則降低。這種調(diào)節(jié)是自動(dòng)的,而且能迅速地進(jìn)行。
所有防爆空調(diào)器都要有完善的電氣控制系統(tǒng),它包括開(kāi)、??刂疲δ苓x擇控制,安全保護(hù)控制?自動(dòng)恒溫調(diào)節(jié)控制等。防爆空調(diào)器的所有動(dòng)作都由電控系統(tǒng)來(lái)指揮。
我國(guó)生產(chǎn)的防爆空調(diào)器的電氣控制系統(tǒng)大都采用了集成電路元件,主要由微電腦來(lái)控制各 功能的選擇和操作,如自動(dòng)恒溫操作控制、間歇開(kāi)停除濕控制、經(jīng)濟(jì)制冷控制、遙控功能控、熱泵自動(dòng)融霜功能控制,以及其他的自動(dòng)控制等。
防爆空調(diào)器的控制主要為溫度控制與風(fēng)量控制,在應(yīng)用變頻器以前,溫度控制一般是通過(guò)控制壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間來(lái)控制空調(diào)的制冷溫度,通過(guò)控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速快慢來(lái)控制風(fēng)量。因此,應(yīng)用變頻器來(lái)控制壓縮機(jī)電機(jī)以及風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,就可以很快地調(diào)整防爆空調(diào)的制冷溫度及風(fēng)量。 應(yīng)用變頻器調(diào)速可以方便地調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,克服了應(yīng)用時(shí)間繼電器調(diào)速帶來(lái)的被控溫度不準(zhǔn)、壓縮機(jī)噪聲大、耗能大以及設(shè)備使用壽命短等缺點(diǎn)。變頻空調(diào)使溫度控制精度提高、壓縮機(jī)噪聲減小、節(jié)能以及延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。所以,防爆變頻空調(diào)一問(wèn)世,便得到廣泛的 應(yīng)用,成為新型節(jié)能電器產(chǎn)品。
變頻技術(shù)在防爆空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用
防爆空調(diào)系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù),變頻器在空調(diào)中的應(yīng)用充分發(fā)揮了變頻器節(jié)能、省電、噪聲低、延長(zhǎng)空調(diào)使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。因此,變頻空調(diào)一問(wèn)世,就得到了人們的喜愛(ài)和廣泛的應(yīng)用,已進(jìn)入住宅、辦公室、寫(xiě)字樓等多種場(chǎng)所??照{(diào)器采用變頻 技術(shù)已是大勢(shì)所趨,今后應(yīng)用變頻器控制的空調(diào)系統(tǒng)及空調(diào)器將不斷發(fā)展并占有越來(lái)越多
的市場(chǎng)份額。
防爆空調(diào)系統(tǒng)基本上是由制冷、通風(fēng)、電氣控制三大部分組成。這三部分互相配合,共同完 成空氣調(diào)節(jié)的任務(wù)。本節(jié)主要針對(duì)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行討論。
定速空調(diào)器使用開(kāi)關(guān)控制方式,用鼠籠式電機(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)溫度,這種方式存在下列缺點(diǎn):?
①由于安裝空調(diào)機(jī)的房間朝向不同以及樓層的不同,進(jìn)行一年中最大負(fù)載的估算較難進(jìn)行,因此防爆空調(diào)機(jī)的選用就可能不太合適。若空調(diào)功率選小了,則調(diào)節(jié)效果不佳,選大了,會(huì)造成成本的浪費(fèi)。
②壓縮機(jī)電機(jī)的啟動(dòng)電流大,因此電源容量的選定要比連續(xù)運(yùn)行時(shí)需要的電源容量大。
③用開(kāi)關(guān)方式控制空調(diào)機(jī),溫度變化會(huì)出現(xiàn)明顯的波動(dòng),即室內(nèi)溫度和濕度會(huì)發(fā)生波動(dòng),有不舒適感。?
④因?yàn)閴嚎s機(jī)轉(zhuǎn)速恒定,冷暖調(diào)節(jié)能力不能與外界環(huán)境溫度的變化同步,導(dǎo)致調(diào)節(jié)效果下降。
變頻器的選擇
選用變頻器要充分了解所用變頻調(diào)速的目的是什么,變頻調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)在何種場(chǎng)合使用以及負(fù)載特性的具體情況,并從輸出電壓、輸出頻率、容量、保護(hù)條件、u//(電壓/頻率)輸出模式、電網(wǎng)到逆變器的切換、瞬停再啟動(dòng)等諸方面因素進(jìn)行綜合考慮,進(jìn)而選擇出符合要求的變頻器。
(1)輸出電壓?.
變頻器輸出電壓可按電機(jī)額定電壓選定。對(duì)于高壓電機(jī),如3 kV級(jí)的高壓電機(jī)選配變頻器時(shí),可選用變壓器進(jìn)行電壓匹配。
(2)輸出頻率
變頻器的最高輸出頻率根據(jù)機(jī)種的不同有不同的值,最高頻率有50、60、120、200Hz等甚至更高。變頻范圍在0?50 Hz的變頻器,一般調(diào)速范圍在額定轉(zhuǎn)速之間,大容量通用變頻器均屬于此類(lèi)。最高輸出頻率超過(guò)50 Hz以上的變頻器由于輸出電壓不變并為恒功率特性,要注意在高速區(qū)轉(zhuǎn)矩的減小。
進(jìn)行頻率選擇時(shí),可根據(jù)變頻器的使用目的所確定最高輸出頻率來(lái)選擇變頻器。
交、直流變頻的性能對(duì)比
??????? 變頻空調(diào)就是壓縮機(jī)運(yùn)行頻率可以調(diào)節(jié)的防爆空調(diào)器,運(yùn)行頻率高時(shí),運(yùn)轉(zhuǎn)速度快,制冷、制熱量大;運(yùn)行頻率低時(shí),運(yùn)轉(zhuǎn)速度慢,制冷、制熱量小。變頻空調(diào)分為直流變頻空調(diào)和交流變頻空調(diào)兩種,其中交流變頻空調(diào)的壓縮機(jī)電機(jī)和風(fēng)機(jī)電機(jī)均采用交流電機(jī)。直流變頻空調(diào)又分為1D和3D兩種,1D直流變頻空調(diào)僅壓縮機(jī)采用直流無(wú)刷電機(jī),風(fēng)扇采用交流電機(jī),而3D直流變頻空調(diào)的壓縮機(jī)電機(jī)與風(fēng)機(jī)電機(jī)均采用直流電機(jī),目前大部分廠家所宣傳的全直流變頻空調(diào)即為3D直流變頻空調(diào)。
?????? ?在交流變頻控制中,輸出頻率和電動(dòng)機(jī)負(fù)荷、電壓過(guò)高或過(guò)低都會(huì)降低效率。并且電壓高時(shí)可能產(chǎn)生過(guò)電流過(guò)大,太低時(shí)會(huì)有電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。為防止其發(fā)生,有時(shí)用控制功率來(lái)調(diào)整電壓/頻率。另外交流變頻控制中,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與控制頻率不同步,電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速要稍低。?
??????? ?交流變頻異步電動(dòng)機(jī)和直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)均是靠電動(dòng)機(jī)內(nèi)部形成的磁力和線圈中的電流間作用產(chǎn)生的磁力運(yùn)轉(zhuǎn)的,線圈中的電流在兩者中都是從外部流人,但內(nèi)部磁通的形成方式都不同。交流變頻異步電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部磁通也是由外部進(jìn)人的電流形成的,這就必須有進(jìn)人線圈與形成磁通的兩部分電流,而電流流動(dòng)必定會(huì)因電阻等產(chǎn)生損耗,這就是效率低的原因。直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)是由永久磁鐵生成內(nèi)部磁通的,因此不需要外部能量供給,不會(huì)產(chǎn)生這一部分的損耗,因此效率高。
籠統(tǒng)地講,交流變頻空調(diào)器與直流變頻空調(diào)器中采用的壓縮機(jī)電機(jī)原理上都是定子產(chǎn)生一個(gè)不斷旋轉(zhuǎn)的圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),利用定、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)間電磁力相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不斷推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。由于直流變頻中采用了無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī),其轉(zhuǎn)子為永久磁鐵,不需要感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng),減少了損耗,因此效率較高。一般情況下較交流變頻省電約12%,如果轉(zhuǎn)子的磁體排列更科學(xué),磁力線集中度更高,再加上采用含稀土欽的磁體,則可較交流變頻省電高達(dá)18%~20%。
?????? ?另外,因?yàn)橹绷髯冾l可以隨外界負(fù)荷的大小調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,在原理上比負(fù)荷變化時(shí)壓縮機(jī)開(kāi)停的交流變頻要節(jié)能。因此,綜上所述,直流變頻要比交流變頻省電。