變頻空調(diào)和定頻空調(diào)的區(qū)別

所謂的“變頻空調(diào)”是與傳統(tǒng)的“定頻空調(diào)”相比較而產(chǎn)生的概念。眾所周知，我國的電網(wǎng)電壓為２２０伏、５０赫茲，在這種條件下工作的空調(diào)稱之為“定頻空調(diào)”。由于供電頻率不能改變，傳統(tǒng)的定頻空調(diào)的壓縮機轉(zhuǎn)速基本不變，依靠其不斷地“開、停”壓縮機來調(diào)整室內(nèi)溫度，其一開一停之間容易造成室溫忽冷忽熱，并消耗較多電能。而與之相比，“變頻空調(diào)”變頻器改變壓縮機供電頻率，調(diào)節(jié)壓縮機轉(zhuǎn)速。依靠壓縮機轉(zhuǎn)速的快慢達到控制室溫的目的，室溫波動小、電能消耗少，其舒適度大大提高。而運用變頻控制技術(shù)的變頻空調(diào)，可根據(jù)環(huán)境溫度自動選擇制熱、制冷和除濕運轉(zhuǎn)方式，使居室在短時間內(nèi)迅速達到所需要的溫度并在低轉(zhuǎn)速、低能耗狀態(tài)下以較小的溫差波動，實現(xiàn)了快速、節(jié)能和舒適控溫效果。?

??????? 變頻器：高速計算，矢量控制，變頻級數(shù)140級（業(yè)界最高）??????? 精確的冷媒控制技術(shù)，實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)??????? 實現(xiàn)10％－100％無級調(diào)節(jié)，容量輸出更精確，節(jié)能。
??????? 室外機風(fēng)扇電機直流變頻??????? 大功率、高效率直流電機，32級變頻，配合新型大直徑螺旋漿風(fēng)扇。??????? 氣流更平穩(wěn)，散熱效果好，電機變頻輸出容量，節(jié)能。
??????? 直流變速技術(shù)??????? 采用直流變速壓縮機，減少“直流－交流”的轉(zhuǎn)換，提高效率，降低能耗。??????? 提高能效比
??????? 雙旋轉(zhuǎn)壓縮機（針對410A環(huán)保冷媒開發(fā)的新一代壓縮機，東芝專利技術(shù)，領(lǐng)先于傳統(tǒng)渦旋式壓縮機）??????? 體積變小，重量變小，降低耗電量；與制冷劑的R410A的相容性更好；
排油量是傳統(tǒng)渦旋式壓縮機的1/40；??????? 節(jié)能；壓縮機油面智能控制，充分保證了壓縮面的潤滑油充填量；回油簡單。
品質(zhì)優(yōu)良??????? 整機原裝進口??????? 全球同步，最新技術(shù)，統(tǒng)一生產(chǎn)工廠，先進成熟的生產(chǎn)工藝，采用嚴(yán)格的質(zhì)量控制方法和科學(xué)的品質(zhì)檢測手段。??????? 全球統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，品質(zhì)有保障，值得客戶信賴
服務(wù)一流??????? 完善的售后服務(wù)網(wǎng)點??????? 全國經(jīng)銷網(wǎng)絡(luò)；加上東芝開利公司有：
17個維修中心
3個零部件供應(yīng)中心（上海，北京，廣州）
1個零配件配送中心（香港）
東芝本部維修中心??????? 售后服務(wù)宗旨：
迅速、確實、親切、友好、優(yōu)質(zhì)
舒適性??????? 環(huán)保，安靜??????? 410A環(huán)保冷媒，內(nèi)機有3檔風(fēng)速，風(fēng)速調(diào)節(jié)更合理??????? 最低噪音24分貝,機身超薄，是家庭裝修的最佳選擇
便利性??????? 設(shè)計靈活
（冷媒管路領(lǐng)先技術(shù)）??????? 第一分支器后最遠(yuǎn)管長達到65米?
???? 供電頻率高，壓縮機轉(zhuǎn)速快，空調(diào)器制冷（熱）量就大；而當(dāng)供電頻率較低時，空調(diào)器制冷（熱）量就小。這就是所謂“定頻”的原理。變頻空調(diào)的核心是它的變頻器，變頻器是２０世紀(jì)８０年代問世的一種高新技術(shù)，它通過對電流的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)電動機運轉(zhuǎn)頻率的自動調(diào)節(jié)，把５０Ｈｚ的固定電網(wǎng)頻率改為３０至１３０Ｈｚ的變化頻率，使空調(diào)完成了一個新革命。同時，還使電源電壓范圍達到１４２Ｖ至２７０Ｖ，徹底解決了由于電網(wǎng)電壓的不穩(wěn)定而造成空調(diào)器不能正常工作的難題。變頻空調(diào)每次開始使用時，通常是讓空調(diào)以最大功率、最大風(fēng)量進行制熱或制冷，迅速接近所設(shè)定的溫度。由于變頻空調(diào)通過提高壓縮機工作頻率的方式，增大了在低溫時的制熱能力，最大制熱量可達到同品牌、同級別空調(diào)器的１．５倍，低溫下仍能保持良好的制熱效果。此外，一般的分體機只有四檔風(fēng)速可供調(diào)節(jié)，而變頻空調(diào)器的室內(nèi)風(fēng)機自動運行時，轉(zhuǎn)速會隨壓縮機的工作頻率在１２檔風(fēng)速范圍內(nèi)變化，由于風(fēng)機的轉(zhuǎn)速與空調(diào)器的能力配合較為合理，實現(xiàn)了低噪音的寧靜運行。 當(dāng)空調(diào)高功率運轉(zhuǎn)，迅速接近所設(shè)定的溫度后，壓縮機便在低轉(zhuǎn)速、低能耗狀態(tài)運轉(zhuǎn)，僅以所需的功率維持設(shè)定的溫度。這樣不但溫度穩(wěn)定，還避免了壓縮機頻繁地開開停停所造成的對壽命的衰減，而且耗電量大大下降，實現(xiàn)了高效節(jié)能。?
　　數(shù)碼渦旋技術(shù)是古輪公司于 2001 年 8 月推向市場的一種壓縮機變?nèi)萘考夹g(shù)，其核心技術(shù)為吸氣冷卻方式渦旋壓縮機的一對渦盤，上方的靜盤頂部有一氣腔，該氣腔通過一帶電磁閥的旁通管同壓縮機的吸氣低壓腔相聯(lián)，當(dāng)電磁閥處于導(dǎo)通位置，靜盤頂部氣腔為低壓狀態(tài)，此時壓縮機工作時靜盤由于壓力作用上移 1MM ，動盤和靜盤之間不能形成有效的壓縮腔，此時的壓縮為無效壓縮，亦稱空壓縮，壓縮機此時不能吸排氣，輸入電流為額定值的 10% ，當(dāng)旁通管電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)時，靜盤上方氣腔瞬間變?yōu)楦邏?，在重力的作用下，靜盤下移 1MM ，同動盤密切配合，此時壓縮為滿負(fù)荷壓縮，亦稱有效壓縮，為壓縮機的額定吸排氣量，此時輸入電流為額定值的 100 ％，調(diào)節(jié)旁通管電磁閥通斷的時間比值，就可以連續(xù)調(diào)節(jié)壓縮機的吸排氣量，近而調(diào)節(jié)壓縮機的容量。這種壓縮機容量調(diào)節(jié)方式的優(yōu)點一是控制方式簡單，二是沒有諧波成分的存在。缺點是：第一壓縮機要求的壽命為 20 年，這種剛剛面世，目前機械結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的數(shù)碼渦旋壓縮機據(jù)筆者了解，還沒有經(jīng)過足夠時間可靠性的運行體驗，要知道用戶最不能忍受的是壓縮機的損毀；第二任何情況下壓縮機都是一如既往高速旋轉(zhuǎn)，相對于變頻方式能量的消耗顯而易見，大家知道，水泥行業(yè)的大型羅茲風(fēng)機，最早調(diào)速方式為通過液力偶合器使風(fēng)機同電動機瞬間聯(lián)結(jié)或脫開來改變風(fēng)量，電動機始終高速旋轉(zhuǎn)，這種方式同數(shù)碼渦旋的調(diào)節(jié)方式相似，由于種種原因，后被電子變頻調(diào)速方式取代；第三數(shù)碼渦旋的工作方式為壓縮機的瞬間加載與卸載，電流的變化為 10% 和 100% 交互變化，對電網(wǎng)而言，有無數(shù)的電感和電容裝置，多個對象的電流劇增和瞬減，造成的渦流和發(fā)熱，會對電網(wǎng)設(shè)施不利，這是廣大電力用戶最不希望看到的。況且，古輪公司的數(shù)碼渦旋空調(diào)技術(shù)并沒有在美國使用過的經(jīng)驗，基于此，數(shù)碼渦旋技術(shù)能否經(jīng)受時間的考驗，我們還需耐心等待。
　　　日本是個島國，石油煤炭等一次能源十分匱乏，節(jié)能在日本是永恒的主題，節(jié)能產(chǎn)品及節(jié)能意識始終貫穿于日本的發(fā)展史及日本公民生活的方方面面，不僅如此，日本人對產(chǎn)品的精工細(xì)作，精品意識，非常值得我國公民學(xué)習(xí)和借鑒，例如，在日本，人們首選的中央空調(diào)產(chǎn)品就是變頻一拖多中央空調(diào)，目前占據(jù)日本 80% 的中央空調(diào)市場份額， 20 多年來，日本人一直在鍥而不舍地改進和完善變頻一拖多中央空調(diào)，就像日本的汽車一樣，安全可
靠，舒適節(jié)能，可以講，世界上沒有任何國家比得上日本人的敬業(yè)，危機意識，追求完美，我們選用日本人推崇的變頻一拖多產(chǎn)品應(yīng)該不會出現(xiàn)大的失誤。數(shù)碼變頻變?nèi)菁夹g(shù)是指單管路一拖多空調(diào)熱泵系統(tǒng)的室外主機調(diào)節(jié)輸出能力方式，一是通過變頻裝置改變變頻壓縮機輸入頻率來改變壓縮機的轉(zhuǎn)速，二是通過投入工頻壓縮機的數(shù)量即數(shù)碼的概念來調(diào)節(jié)主機的容量，數(shù)碼改變工頻機的數(shù)量是主機容量的粗調(diào)節(jié)，變頻調(diào)速是主機容量的細(xì)調(diào)節(jié)，通過粗細(xì)配合，可以使室外主機輸出能力連續(xù)線性調(diào)節(jié)。數(shù)碼變頻變?nèi)菁夹g(shù)缺點一是技術(shù)含量高，電控裝置復(fù)雜，廠家進入的門檻高，沒有一定的開發(fā)應(yīng)用背景很難掌握該項產(chǎn)品制造的核心技術(shù)。二是制造成本較高，變頻器是一種高技術(shù)含量的電子產(chǎn)品，為了凈化電網(wǎng)電源，還要增加交直流電抗器，電源慮波器，為了盡量減少諧波干擾，還必須安裝多路磁環(huán)，浪涌吸收裝置，電控成本遠(yuǎn)大于數(shù)碼渦旋技術(shù)。這種方案的優(yōu)點是經(jīng)過日本 20 多年的應(yīng)用考驗，目前證明是成熟可靠的中央空調(diào)系統(tǒng)；二是調(diào)速過程平穩(wěn)，軟啟動軟停止，沒有對電網(wǎng)的沖擊，是目前最節(jié)能的一種變?nèi)萘糠绞?；三是隨著大規(guī)模集成電路運用，變頻器等相關(guān)產(chǎn)品成本及可靠性有了很大的改善，智能化一拖多空調(diào)已成為現(xiàn)實。如果從產(chǎn)品制造本身的難易程度而不考慮使用性能的話，數(shù)碼變頻一拖多空調(diào)廠家完全具備生產(chǎn)數(shù)碼渦旋空調(diào)的技術(shù)實力，而數(shù)碼渦旋廠家卻不能在短期內(nèi)掌握變頻一拖多空調(diào)制造技術(shù)，在當(dāng)今你死我活的市場競爭中，商家的宣傳一般從自身利益出發(fā)，不太會注重用戶感受，孰優(yōu)孰劣，市場最終自有公斷。
近兩年，變頻空調(diào)以其效率高，噪聲低以及控制靈敏等特點在空調(diào)器市場上名聲大噪。目前市場上的變頻空調(diào)有兩種——直流變頻空調(diào)與交流變頻空調(diào)，他們的區(qū)別在于使用何種壓縮機(交流變頻壓縮機還是直流變頻壓縮機)以及因壓縮機的不同而帶來控制器的變化。交流變頻壓縮機本質(zhì)上仍是三相交流異步電動機，通過定、轉(zhuǎn)子之間磁場的相互作用使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。但其特別的設(shè)計使得可以在較大范圍內(nèi)通過改變電源的頻率和電壓來改變電機的轉(zhuǎn)速，因此稱之為交流變頻。??? 交流變頻壓縮機轉(zhuǎn)子采用了交流感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其工作原理為：定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下感應(yīng)電流產(chǎn)生感應(yīng)磁場，經(jīng)定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場相互作用使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。交流變頻壓縮機旋轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)是定子與轉(zhuǎn)子的電磁感應(yīng)，使壓縮機旋轉(zhuǎn)的同時也帶來了電磁感應(yīng)噪音與轉(zhuǎn)子損耗等負(fù)面作用。??? 直流變頻壓縮機轉(zhuǎn)子采用稀土永磁材料制作而成，其工作原理為：定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子永磁磁場直接作用，實現(xiàn)壓縮機運轉(zhuǎn)。可以通過改變送給電機的直流電壓來改變電機的轉(zhuǎn)速，直流變頻壓縮機不存在定子旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子的電磁感應(yīng)作用，克服了交流變頻壓縮機的電磁噪音與轉(zhuǎn)子損耗，具有比交流變頻壓縮機效率高與噪音低特點，直流變頻壓縮機效率比交流變頻壓縮機高10%-30%，噪音低5分貝-10分貝。
一、變頻空調(diào)的控制原理及主要特點

?? 變頻空調(diào)器與普通空調(diào)器或稱定轉(zhuǎn)速空調(diào)器的主要區(qū)別是前者增加了變頻器。變頻空調(diào)器的微電腦隨時收集室內(nèi)環(huán)境的有關(guān)信息與內(nèi)部的設(shè)定值比較，經(jīng)運算處理輸出控制信號。交流變頻空調(diào)器的工作原理是把工頻交流電轉(zhuǎn)換為直流電源，并把它送到功率模塊(大功率晶體管開關(guān)組合)；同時模塊受微電腦送來的控制信號控制，輸出頻率可調(diào)的交變電源(合成波形近似正弦波)，使壓縮機電機的轉(zhuǎn)速隨電源頻率的變化作相應(yīng)的變化，從而控制壓縮機的排量，調(diào)節(jié)制冷量或制熱量。直流變頻空調(diào)器同樣把工頻交流電轉(zhuǎn)換為直流電源，并送至功率模塊，模塊同樣受微電腦送來的控制信號控制，所不同的是模塊輸出受控的直流電源(無逆變環(huán)節(jié))送至壓縮機的直流電機，控制壓縮機的排量，因此直流變頻空調(diào)器更省電，噪聲更小。

其主要特點為：
1、變頻器能使壓縮機電動機的轉(zhuǎn)速無級連續(xù)可調(diào)，其轉(zhuǎn)速是根據(jù)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷而成比例變化的，當(dāng)室內(nèi)需要急速降溫(或急速升溫)，空調(diào)負(fù)荷加大時，壓縮機轉(zhuǎn)速就加快，制冷量(或制熱量)就按比例增加，當(dāng)達到設(shè)定溫度時，隨即處于低速運轉(zhuǎn)維持室溫基本不變。
2、變頻空調(diào)器的節(jié)流是運用電子膨脹閥控制流量，它的室外微處理器可以根據(jù)設(shè)在膨脹閥進出口、壓縮機中氣管處的溫度傳感器收集的信息來控制閥門的開啟度，隨時改變制冷劑的流量。壓縮機的轉(zhuǎn)速與膨脹閥的開啟度相對應(yīng)，使蒸發(fā)器的能力得到最大限度的發(fā)揮。同時，由于采用了電子膨脹閥作為節(jié)流元件，化霜時不停機，利用壓縮機排氣的熱量先向室內(nèi)供熱，余下熱量送到室外，將換熱器翅片上的霜融化。3 、變頻空調(diào)將逐步取代傳統(tǒng)的定轉(zhuǎn)速空調(diào)，成為空調(diào)控制技術(shù)發(fā)展的主流。變頻技術(shù)已從交流式向直流式轉(zhuǎn)化，控制技術(shù)由PWM(脈沖寬度調(diào)制)發(fā)展為PAM(脈沖振幅調(diào)制)。采用PWM控制方式的壓縮機轉(zhuǎn)速受到上限轉(zhuǎn)速的限制，一般不超過7000轉(zhuǎn)／分，而采用PAM控制方式的壓縮機轉(zhuǎn)速可提高1.5倍左右，這樣大大提高了制冷和低溫下的制冷能力。
變頻渦旋與數(shù)碼渦旋壓縮機的工作原理
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渦旋變頻壓縮機由于采用了變頻器（工作原理如圖所示）, 因此其轉(zhuǎn)速隨頻率變化而產(chǎn)生不同的輸氣量，從而使制冷、制熱量增大或減小。當(dāng)今全封閉變頻壓縮機的變頻調(diào)節(jié)有交流變頻和直流變頻兩種方式。交流變頻壓縮機一般指壓縮機動力采用交流異步電機，由變頻器向電動機定子側(cè)線圈提供三相交流電流、產(chǎn)生回轉(zhuǎn)磁場,從而在轉(zhuǎn)子側(cè)產(chǎn)生了二次電流, 因回轉(zhuǎn)磁場和二次電流產(chǎn)生的電磁作用而產(chǎn)生回轉(zhuǎn)。直流變頻壓縮機一般指壓縮機動力采用直流無刷電機，即BLDC電機。工作時,定子通入脈沖直流電,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子永久磁鐵的磁場相互作用,產(chǎn)生所需的轉(zhuǎn)矩,達到一定轉(zhuǎn)速[5]。此外，大功率變頻壓縮機逐漸引入更先進的變頻控制方式，壓縮機采用永磁同步調(diào)速電機，即PMSM電機。它們都通過將頻率電壓不可控的市電經(jīng)過整流逆變等電力電子變換得到頻率電壓可控的電源驅(qū)動壓縮機運轉(zhuǎn)，從而控制壓縮機吸排氣量和能力輸出[6]。
數(shù)碼渦旋壓縮機（圖2）利用渦旋壓縮機的軸向柔性技術(shù)，動靜渦盤能沿軸向脫離分開一段距離實現(xiàn)加載與卸載，即數(shù)碼 0和 1 的轉(zhuǎn)變。當(dāng)動靜渦盤處于密封狀態(tài)時，壓縮機 100％運行；當(dāng)動靜渦盤軸向脫離時，壓縮機吸－排氣腔導(dǎo)通，壓縮腔內(nèi)無壓縮，即壓縮機電機雖然運轉(zhuǎn)，但壓縮機不作功。通過組合 0 和 1 狀態(tài)的時間，即可實現(xiàn)任意比例的能力輸出。
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為確?；钊弦茣r頂部渦旋盤也上移，將活塞安裝在頂部固定的渦旋盤處。在活塞頂部有一調(diào)節(jié)室，通過φ0.6mm 直徑的排氣孔和排氣壓力相連通，一外接電磁閥（PWM）連接調(diào)節(jié)室和吸氣壓力。當(dāng)電磁閥處于常閉位置時，活塞上下側(cè)的壓力為排氣壓力，有一彈簧確保兩個渦盤共同加載。電磁閥通電時，調(diào)節(jié)室內(nèi)的排氣被釋放低壓吸氣管，它導(dǎo)致活塞上移，頂部渦盤也隨之上移。該動作使兩渦旋盤分隔，這樣無制冷劑流量通過渦旋盤；外接電磁閥斷電時，再次使壓縮機滿載，恢復(fù)壓縮機操作。動靜渦盤分離間距的幅度值約 1.0mm。
3?????? 變頻和數(shù)碼渦旋壓縮機在空調(diào)中的主要應(yīng)用方案
3.1 變頻渦旋壓縮機在空調(diào)中的主要應(yīng)用方案
3.1.1 一拖一
一拖一是渦旋變頻壓縮機應(yīng)用的主要形式之一，它主要以壁掛式變頻空調(diào)、柜式變頻空調(diào)等風(fēng)- 風(fēng)系統(tǒng)形式應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)中。其優(yōu)點主要表現(xiàn)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、壓縮機回油良好、控制方案簡單、壓縮機運行平穩(wěn)等方面。
3.1.2 一拖二
變頻一拖二空調(diào)器是目前市場上一種較先進的空調(diào)器，它應(yīng)用了先進的變頻裝置和模糊控制技術(shù),使壓縮機在不同轉(zhuǎn)速下輸出不同的功率，從而實現(xiàn)一臺壓縮機同時帶動兩臺室內(nèi)機的目的。由于空調(diào)機組運行時兩臺室內(nèi)機可獨立控制開停，故節(jié)能效果明顯。
3.1.3? 熱泵低溫制熱運行
在我國北方冬季采暖季節(jié)隨著環(huán)境溫度的降低，傳統(tǒng)熱泵系統(tǒng)的制熱量會迅速降低，而需求制熱量卻大大增加，從而導(dǎo)致系統(tǒng)無法滿足冬季人們的實際需求。同時，外界溫度的下降，使系統(tǒng)的COP急劇降低，而壓縮比越來越大，壓縮機的排氣溫度迅速升高，導(dǎo)致壓縮機的損壞。由于變頻壓縮機可以超頻運行，所以可通過提高渦旋變頻壓縮機的運行頻率, 增加壓縮機單位時間內(nèi)的排氣量,從而使更多地制冷劑參與循環(huán)，以緩解熱泵在低溫環(huán)境下制熱性能衰減問題。
3.1.4 多聯(lián)機空調(diào)機組
變頻渦旋壓縮機最主要是應(yīng)用于多聯(lián)空調(diào)機組中，該系統(tǒng)由兩臺室外機連接多臺室內(nèi)機, 室外機一般由一臺變頻渦旋壓縮機和一臺普通渦旋壓縮機并聯(lián)而成，每臺室內(nèi)機可自由運轉(zhuǎn)和停止, 運行中根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷量, 室外機自動適應(yīng)并輸出相應(yīng)能力, 節(jié)能效果明顯。
3.2 數(shù)碼渦旋壓縮機在空調(diào)中的主要應(yīng)用方案
目前數(shù)碼渦旋空調(diào)系統(tǒng)的功率范圍為3匹~36匹，從數(shù)碼渦旋壓縮機的功率范圍可以看出,該壓縮機不是主要用于普通家用分體壁掛式空調(diào)器產(chǎn)品中，它主要應(yīng)用于多聯(lián)機空調(diào)機組中。
由以上分析變頻和數(shù)碼渦旋壓縮機的主要應(yīng)用方案可知，這兩種壓縮機都主要應(yīng)用于多聯(lián)空調(diào)機組中。該系統(tǒng)可以根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷大小自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)容量，具有節(jié)能、高效、舒適的特點，并廣泛應(yīng)用于辦公樓、賓館、醫(yī)院、高級別墅等建筑中，正在漸漸成為當(dāng)今空調(diào)系統(tǒng)的主流，故以下主要對變頻多聯(lián)空調(diào)機組和數(shù)碼多聯(lián)空調(diào)機組的性能進行比較。

4?????? 變頻和數(shù)碼多聯(lián)空調(diào)機組的性能比較
??????????? 機組運行范圍及調(diào)節(jié)性能
目前，變頻壓縮機運行范圍一般為30~115Hz。在高頻段，變頻壓縮機可以進一步提升運行頻率的方式，使變頻壓縮機輸出超過其額定能力?？傮w上看，變頻壓縮機可調(diào)節(jié)范圍位于其額定能力的48%~104%之間[7]。其能量調(diào)節(jié)須考慮到壓縮機頻率調(diào)整所需的時間，由于變頻壓縮機本身的動態(tài)特性限制，在調(diào)整能量時應(yīng)小于一定的速度，故調(diào)節(jié)為分步，分階段調(diào)節(jié)。
??? 數(shù)碼壓縮機在全負(fù)荷時輸出能力為100%，不能實現(xiàn)超負(fù)荷運行。在低負(fù)荷輸出階段，理論上數(shù)碼壓縮機可以達到無限低的輸出能力，但在實際機組設(shè)計時要考慮負(fù)荷階段所需的最少時間及卸/負(fù)載周期過長導(dǎo)致的負(fù)面作用。數(shù)碼壓縮機要求負(fù)載時間不少于2.5s，以保證壓縮機具有穩(wěn)定的輸出能力，在此基礎(chǔ)上要求壓縮機卸/負(fù)載周期不大于30s，避免機組參數(shù)有過大的波動。一般情況下定義數(shù)碼壓縮機可調(diào)節(jié)范圍位于其額定能力的17%~100%之間[7]。由于數(shù)碼壓縮機通過調(diào)節(jié)卸/負(fù)載周期達到在瞬間調(diào)整輸出能力的目的，故其能量調(diào)節(jié)為數(shù)字化連續(xù)能量調(diào)節(jié)。
由于壓縮機具有以上不同的特性，導(dǎo)致兩種多聯(lián)空調(diào)機組有不同的特性。當(dāng)室內(nèi)能力需求增加，變頻機組可進行壓縮機的超頻運行以增加制冷或制熱能力，當(dāng)整機能力需求很少時，變頻機組由于其壓縮限制，必須維持在一個較高的輸出能力，從而導(dǎo)致維護系統(tǒng)穩(wěn)定運行的困難程度增加以及消耗過多的能源。而數(shù)碼機組從輸出能力的能力上不具備超負(fù)荷運行的特性，在低負(fù)荷運行時，由于其壓縮機可以低至其額定輸出能力的17%，基本可以滿足機組運行的最小負(fù)荷的要求[8]。在能量調(diào)節(jié)方面，數(shù)碼壓縮機的連續(xù)無級調(diào)節(jié)可以更加嚴(yán)格的控制室內(nèi)溫度，與變頻技術(shù)相比是一個提高,變頻渦旋壓縮機只能達到分步分階段調(diào)節(jié)。
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能效比
能效比(EER)是衡量多聯(lián)空調(diào)機組性能優(yōu)劣的重要參數(shù),它的高低直接反映空調(diào)機組的節(jié)能效果。數(shù)碼多聯(lián)空調(diào)機組與變頻多聯(lián)空調(diào)機組的能效比如圖5所示。
圖5 不同制冷能力數(shù)碼與變頻系統(tǒng)能效比
從圖5可以看出, 從總體上數(shù)碼多聯(lián)空調(diào)機組由于采用容量調(diào)節(jié)范圍大,又可數(shù)字化連續(xù)調(diào)節(jié)能量的數(shù)碼渦旋壓縮機,其在不同制冷能力下能效比較應(yīng)用變頻渦旋壓縮機的變頻多聯(lián)空調(diào)機組要高.特別當(dāng)制冷能力高于15(KW)時,變頻多聯(lián)空調(diào)機組的能效比劇烈下降而數(shù)碼多聯(lián)空調(diào)機組略有上升。產(chǎn)生以上現(xiàn)象的主要原因在于壓縮機的區(qū)別，限于壓縮機設(shè)計制造和變頻器控制性能，設(shè)計變頻壓縮機時一般會保證額定頻率段頻率最高并兼顧整個可運行頻率范圍。所以，一般的變頻多聯(lián)系統(tǒng)在輸出適中的制冷能力時具有最佳的能效比,高于一定范圍能效就會下降。相對于變頻壓縮機，數(shù)碼壓縮機采用控制壓縮機卸載和負(fù)荷的時間比例來進行輸出調(diào)節(jié)，因此數(shù)碼多聯(lián)系統(tǒng)能效比隨輸出的制冷能力的增加而增加,當(dāng)輸出減少時能效比緩慢下降。
??????????? 啟動及運行特性
數(shù)碼壓縮機在啟動時電流相對較大，等同于普通壓縮機的啟動特性。由于數(shù)碼壓縮機的周期卸/負(fù)載特性，數(shù)碼空調(diào)機組在運行的大部分區(qū)間里，各項主要參數(shù)如高壓、低壓、排氣溫度等都呈現(xiàn)周期性波動，從而給數(shù)碼機組的穩(wěn)定運行增添了一定的難度。
變頻壓縮機與數(shù)碼壓縮機在啟動及運行特性方面有較大的不同。變頻機組在啟動過程中采用變頻壓縮機低頻啟動，啟動電流較小，對電網(wǎng)基本沒有沖擊，有利于保證電網(wǎng)的穩(wěn)定。當(dāng)系統(tǒng)進入穩(wěn)定運行階段，壓縮機輸出功率一定，系統(tǒng)各項運行參數(shù)都處于穩(wěn)定狀態(tài)。
??????????? 回油
回油是多蒸發(fā)器變轉(zhuǎn)速壓縮機系統(tǒng)的一個主要問題[9]。當(dāng)變頻空調(diào)機組處于低負(fù)荷狀態(tài)時，變頻壓縮機處于低頻狀態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)制冷劑流速減緩，在一定頻率下，制冷劑將沒有足夠的流速帶動壓縮機潤滑油從系統(tǒng)中回到壓縮機，經(jīng)過一段時間運行后，壓縮機油位可能降至一個危險的水平，這就要求變頻機組必須依靠油分離器或復(fù)雜的回油循環(huán)回油，以保證壓縮機的正常油位。
數(shù)碼渦旋壓縮機是一種獨特的壓縮機，理論上它無需油分離器或回油循環(huán)。數(shù)碼渦旋壓縮機靠外接電磁閥的開閉控制壓縮機的卸負(fù)載，在卸載周期內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)制冷劑流速幾乎為零，離開壓縮機的油很少；在負(fù)載周期內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)制冷劑流速接近滿負(fù)荷流速，足以使管路內(nèi)的油回到壓縮機。故相對于變頻空調(diào)機組，數(shù)碼空調(diào)機組回油更加容易。
??????????? 電磁干擾
電磁干擾是變頻空調(diào)機組的一個主要問題。變頻空調(diào)機組中的變頻壓縮機須采用大功率整流和逆變器件，在電壓整流和逆變過程中，電壓、電流發(fā)生劇變，產(chǎn)生高頻電磁噪聲，會對電網(wǎng)和家用電器產(chǎn)生干擾作用。在世界上許多國家，尤其在歐洲，對任何系統(tǒng)可能散發(fā)的電磁干擾量有嚴(yán)格的限制。由于數(shù)碼渦旋壓縮機的加載和卸載是機械操作，數(shù)碼渦旋系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾可忽略不計，具有更好的電磁兼容性，可用于通訊機房等精密場所，適應(yīng)性更廣。
??????????? 可靠性
多聯(lián)機系統(tǒng)的可靠性是研究開發(fā)的一個重要方面，在變頻多聯(lián)機系統(tǒng)內(nèi)，電子控制裝置一般很復(fù)雜。鑒于安裝的不確定性和天氣變化的極端性，復(fù)雜的電子控制裝置會影響系統(tǒng)的可靠性。如果采用各種旁通裝置，如熱氣旁通管和液體旁通管，可靠性將更難保證[10]。數(shù)碼多聯(lián)機系統(tǒng)基本上是簡易系統(tǒng)，只需簡單的電子控制，故較變頻多聯(lián)機系統(tǒng)更加可靠。
5?????? 小結(jié)
由于變頻渦旋壓縮機與數(shù)碼渦旋壓縮機在工作原理和結(jié)構(gòu)上的區(qū)別，變頻空調(diào)與數(shù)碼空調(diào)系統(tǒng)有各自不同的應(yīng)用前景：變頻渦旋壓縮機可用于一拖一、一拖二、低溫?zé)岜?、多?lián)機組等多種空調(diào)機組中，數(shù)碼壓縮機由于其功率范圍而主要應(yīng)用于多聯(lián)機組中。由于兩種壓縮機都主要應(yīng)用于多聯(lián)空調(diào)機組中，本文主要針對兩種多聯(lián)機組的運行范圍及調(diào)節(jié)性能、能效比、啟動及運行特性、回油、電磁干擾、可靠性等方面詳細(xì)分析了各自的優(yōu)勢和不足。針對各自系統(tǒng)的不足，變頻技術(shù)應(yīng)著重解決低頻時提升能效比、電磁干擾等方面的問題，而數(shù)碼技術(shù)應(yīng)重點解決如何減少壓縮機啟動電流大以及運行時系統(tǒng)內(nèi)壓力波動等問題。
－2指變頻技術(shù)
－3指數(shù)碼渦旋技術(shù)
1-1、工作原理
1-2、壓縮機的容量是通過壓縮機馬達的轉(zhuǎn)速改變的。當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷要求提高時，壓縮機馬達的頻率隨之增大，從而導(dǎo)致馬達轉(zhuǎn)速更快，容量更高。同樣地，當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷要求隨之降低時，壓縮機的頻率減小，從而使容量降低。
1-3、壓縮機容量是通過渦旋盤的周期性嚙合與脫開來改變的。當(dāng)外部電磁閥關(guān)閉時，數(shù)碼渦旋象標(biāo)準(zhǔn)型壓縮機一樣工作，容量達到100%，當(dāng)外部電磁閥打開時，兩個渦旋稍微脫離。此時壓縮機無制冷劑被壓縮，從而也無容量輸出，所以，在一個10秒鐘的循環(huán)中，如果渦旋盤加載2秒鐘，卸載8秒鐘，其平均時間容量就是20%。加載時間占循環(huán)周期的比例可以在10%到100%輸出容量的范圍內(nèi)任意改變。
2-1、容量輸出
2-2、變頻壓縮機的工作頻率級別范圍在30赫茲到117赫茲間。壓縮機以有限的容量級別運轉(zhuǎn)（例：21級）所以宣輸出是間斷的。而且，當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷突然從小變大時，壓縮空氣的頻率增加需要經(jīng)過中間過渡段。這就意味著，如果室內(nèi)負(fù)荷需求有所變化，壓縮機則要對新的負(fù)荷有一段響應(yīng)的時間，不能立即對應(yīng)。
2-3、數(shù)碼渦旋的輸出在10%到100%之間。由于通過改變加載時間的比例即可改變壓縮機輸出，從而實現(xiàn)了連續(xù)的容量輸出，即無級輸出。由于提供了連續(xù)的容量輸出，壓縮機能夠更精確的控制室內(nèi)溫度，并且更加節(jié)能。
3-1、能效比/COP
3-2、變頻器的損失大約占功耗的15%，這樣就降低了系統(tǒng)的COP。當(dāng)室內(nèi)的總?cè)萘恳蟮蜁r（如10%、20%或30%），變頻系統(tǒng)必須使用制冷劑的熱氣旁通進行容量調(diào)節(jié)，因為變頻壓縮機最低的容量輸出約為40%。在室內(nèi)的總?cè)萘恳筝^低的情況下，由于制冷劑的熱氣旁通，能量會有損耗，系統(tǒng)的COP降低。由于馬達的頻率不斷變化，很難測定變頻系統(tǒng)的能效比。為了測量穩(wěn)定的運行工況，必須用外部裝置保證壓縮機頻率固定，這種情況下的能量測定不包括變頻器的損失。為了獲得真實的性能參數(shù)，典型的變頻器損失15%必須計入，否則數(shù)據(jù)就會顯示一個不真實的較高COP。
3-3、數(shù)碼渦旋沒有變頻器損失，同樣也沒有制冷的熱氣旁通，因此在10%到100%負(fù)荷范圍內(nèi)，COP性能良好?？蛰d時的能量損耗很低（僅為10%），這也使得數(shù)碼渦旋在部分負(fù)荷的情況下COP也會更高。
4-1、季節(jié)能效比/SEER或IPLV
4-2、根據(jù)GB標(biāo)準(zhǔn)，為了評估IPLV，應(yīng)測量在四工況點（25%、50%、75%、和100%）運行時的COP，由于變頻系統(tǒng)在低容量時轉(zhuǎn)為旁通控制，IPLV因此降低。
4-3、由于沒有制冷劑的熱氣旁通，同時沒有變頻器損失，數(shù)碼渦旋系統(tǒng)的IPLV性能良好，最終用戶將享受節(jié)能的好處。
5-1、旁通控制
5-2、在低容量運行工況下，必須使用旁通控制。
5-3、不需要旁通回路。
6-1、室內(nèi)溫度控制
6-2、室溫控制一般。在長時間運行后，室內(nèi)溫度趨于穩(wěn)定并接近設(shè)定溫度。但是如果需要一個新的容量變化（如在同一個制冷系統(tǒng)中多開了幾臺室內(nèi)機），變頻器控制就需要逐漸地提高頻率，在此過渡期室內(nèi)溫度控制不穩(wěn)定。
6-3、室溫控制優(yōu)良。在整個運行范圍中（10%-100%），數(shù)碼渦旋壓縮機能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)、無級的容量調(diào)節(jié)。如果需要一個新的容量變化（如在同一個制冷系統(tǒng)中多開了幾臺室內(nèi)機），壓縮機的輸出容量能迅速地從一個比例調(diào)節(jié)到另一個比例。數(shù)碼渦旋壓縮機使得系統(tǒng)能夠?qū)ω?fù)荷變化作出更迅速的反應(yīng)。
7-1、除濕性能
7-2、在悶熱的梅雨季節(jié)，冷負(fù)荷可能會很低.這種情況下，變頻壓縮機的轉(zhuǎn)速會很低，回氣的速度也會很低。這樣就造成了較高的蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度。因此，此時的除濕能力降低。
7-3、在悶熱的梅雨季節(jié)，盡管冷負(fù)荷可能會很低。在每一個循環(huán)（如10秒）中，還是有幾秒鐘的滿負(fù)荷運行狀態(tài)。這使得回氣的速度成流狀起伏，一個接一個的波峰（全速）。這使得平均蒸發(fā)壓力和溫度更低，除濕性能更佳。
8-1、可*性
8-2、當(dāng)冷負(fù)荷低時，回油難度提高，因為變頻壓縮機轉(zhuǎn)速很氏。因此，回氣的低速就造成了回油因難。為解決這個問題，變頻系統(tǒng)在每隔一段時間的運行后必須加入許多的回油循環(huán)。這對于“Plus”系列的多聯(lián)機（48馬力）特別明顯，因為回氣管徑很大，在部分負(fù)荷情況下回氣速度很低。因此“Plus”系列的多聯(lián)機需要更頻繁的回油循環(huán)，并消耗更多電力。該系統(tǒng)的穩(wěn)定性差。室外機的PCB（印刷電路板）和管路十分復(fù)雜。PCB包括成千上萬個部件，管路呈迷宮狀，包括油分離器/旁通回路等。變頻器控制板產(chǎn)生大量的發(fā)熱，夏季極晚燒毀。
8-3、回油性好，在每一個循環(huán)（如10秒）中，還是有幾秒鐘的滿負(fù)荷運行狀態(tài)。這使得回氣的速度成波狀起伏一個接一個接一個的波峰（全速）。因此回油較好。同時，在每個空載期內(nèi)，壓縮機中無排氣，所以此時無潤滑油排出。運行壽命長。室外機的PCB和管路與變頻多聯(lián)系統(tǒng)相比，顯得極為簡單——無旁通回路。一個PCB就足夠了。谷輪公司針對數(shù)碼渦旋壓縮機的柔性設(shè)計，使其運行壽命可達到15年。
9-1、環(huán)保
9-2、不符合EMC（電磁兼容）要求。變頻控制器會產(chǎn)生高次諧波，造成一些問題，如變壓器/電容器過熱、精密儀器的精度降低以及干擾電視信號、移動信號和地鐵站信號的傳送等。為解決電磁干擾問題，室外機/室內(nèi)機都需添加噪音過濾器或扼流圈，從而提高了系統(tǒng)的造價。
9-3、符合EMC電磁兼容）要求。