变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状

什么是变频空调？

一般空调机由于电源频率50Hz是固定的，所以压缩机的转速是固定的，也就是被称为“空调机血液”的冷媒（氟利昂）的循环是恒量的，在一定时间内冷媒的循环量越大，空调机的输出功率就越高。也就是说，压缩机的转速决定了空调机的输出功率。

而变频空调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。具有低噪音、耗能低等特点。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。试验显示，较之定频空调，变频空调噪音低5？6分贝，寿命长5？8年，是空调市场未来的发展方向。

数字直流变频空调是采用数字直流压缩机的空调。高效数字直流变频压缩机的独特优点在于它摒弃了普通变频空调压缩机原有的“交流电压－直流电压－交流电压－变转速方式交流电机”的循环工作方式，采用先进的“交流电压－直流电压－变转速方式数字电机”控制技术，减少电流在工作中转变次数，使电能转化效率大大提高。

其次数字直流变频空调的风机要采用数字电机。数字电机是指采用数字脉冲信息控制的，转速非常精确的电机，在电机反向转动和改变转速期间能够实现减速加速的完全控制以保证风机以最佳方式进行平稳安静地运转。同时避免了交流电机引起的交流噪音，大大地降低了运转噪音。第三，要采用数字处理的传感器。传感器是环境温度与空调温控系统对话的窗口。也就是说，环境温度稍有变化，传感器就会准确无误地将这种变化传达给压缩机与风机系统，进行调温，使室内温度始终处于一种近似恒温状态。精确的调温，使室内舒适度更高。

数字压缩机的节能效果，就如同一只灯泡，在没有采用数字化处理之前，假使电能30％用来发光，70％用来发热，如果采用数字化之后，70％的电能转化成了光，30％的电能转化成了热能，其节能效果显而易见。

序言：

站在地球环保角度，人们都期盼降低能耗。从日本国内一般家用电器的耗电量来看，家用房间空调的耗电量最多，大约占总耗电量1/4左右。目前，家用房间空调的安装台数呈现出年年增长趋势，仅日本国内大约就有700万台，全世界每年大约增加3300万台新空调。因此，发展高效率家用房间空调，对于降低耗电量非常重要。

近几年，为了提高家用房间空调的COP值，人们要求提高压缩机的电机效率。转子由鼠笼型感应电机或转子表面配置永久磁铁、套上不锈钢等非磁性材料的SPM电机，正向图1所示采用转子中埋入永久磁铁的IPM电机转变。定子也从分布绕组电机转向了铜损低的集中绕组电机。

目前虽然电机本身正在向高效化方向发展，但是当我们把电机安装在空调中，对空调的效率进行评价时，往往会发现电机本身效率的提高并不完全能在空调整机效率上得到反映。本报告，不是为了追求空调压缩机用电机本身的高效化，而是证明作为房间空调的一个结构要素，提高电机的效率对空调评价和开发的必要性。此外，本报告还介绍了未来家用空调压缩机用高效IPM电机的研究趋势。

小结：

为了使家用房间空调具有比较高的能效指标，本文对围绕压缩机用电机开发方面研究课题其动向进行了介绍。电机本身效率的提高并不一定完全能在空调整机效率上得到反映。应将其可作为空调系统的一个要素来进行评价、设计。今后为了进一步提高整机能效，对构成整机系统的压缩机、功率转换器等其它要素的研究，将变得越来越重要。

变频技术将成为空调节能主流

2003-11-26 7:21:00 中国工业报

由中国标准化研究院主办，中国电子商务协办的“中国空调节能技术方向专家研讨会”日前在京召开。来自国家发改委、国家标准化管理委员会、中国家电协会、中国标准化研究院、清华大学、北京工业大学、天津大学、中国家用电器研究院等部门和单位的专家参加会议。海信、美的、上海日立等空调企业有关人士应邀参会并发言。

当前，能源问题正成为世界各国最棘手的问题，许多国家开始对能源消耗大户--家电产品实施严格的能耗指标控制。据统计，目前我国家用电器的年耗电量为400亿千瓦时以上，尤其是随着空调的进一步普及，最近几年的夏季，我国许多城市都出现了由于用电紧张，供电部门被迫实施强制性错峰用电的现象，影响了居民的正常生活和企业的生产经营。

出席本次会议的专家认为，节能刻不容缓，空调节能刻不容缓，积极开展节能技术的研发应该成为国家政策导向及空调企业倾力发展的技术方向。据介绍，空调节能技术共分三种：一是节能元件与节能技术的应用；二是改善空调设计，优化结构参数；三是运行中的节能控制，即变容量控制技术，特别是变频技术。由于变频技术通过改变频率调整压缩机功率，因此，应用了变频技术的空调机一方面降低了开关损耗，另一方面提高了低频运转时的能效。实验证明：无论压缩式定速空调系统几次提效，增加变频技术都要再实现节能超过30%以上。就此，专家认为，在空调行业多种节能技术的应用中，变频技术是当前最为有效、最先进和最成熟的技术，应该成为空调节能技术的主流发展方向。

据专家粗略估算，如果将空调的平均效率提高10%，每年就可节省3.7GW 的发电量，为国家节约16亿元人民币；而如果将全国在用空调全部换成变频空调则空调的平均能效至少可提高30%，每年可为国家节约48亿元人民币。

资料显示，在能源稀缺的日本，变频空调已经达到95%以上的市场份额。我国自1996年由海信首家引进变频技术后，目前各企业已经掌握了变频空调的多项核心技术。据悉，为有效促进节能技术的应用，国家发改委、国家质检总局、中国标准化研究院正在开展我国能效标识制定及空调能效标准的研究制定工作。空调产量扩大压缩机缺口600万台

2004-9-22 9:31:00 中国工业报

随着钢材价格的回落，钢材已不再是空调厂家的成本瓶颈。但从国内外各大空调压缩机厂家传来的消息，我国空调压缩机市场供不应求的情况更加严重，为此不少压缩机厂家都在扩产。而为了摆脱上游资源的制约，国内的空调厂家也开始掀起与压缩机巨头合资建厂的高潮。

当压缩机紧缺成为今夏的一大“亮点”后，许多人对此表示不解，为什么会缺？业内甚至有传言，压缩机厂家有意减产，保持适度短缺。

事实上，近年来国内空调生产规模大幅度扩张的趋势已经让业内人士有所担心---无限制的产能膨胀，接近“零”利润的恶性竞争，使空调产业走上了一条危险的道路。在今年压缩机大面积短缺的背后，正是空调整机产量进一步扩大的显现。

空调压缩机缺口600万台

据统计，2003年全国空调器的产量为4812.5万台(包括外销)，空调压缩机产量为3570万台(包括外销)，从这两个数据对比可以看出，去年，压缩机的供应缺口已经凸显。

据业内人士估计，即使今年三星压缩机等厂家大幅度增产，但由于空调产销量增长幅度很大，2004年空调压缩机仍然会有500万～700万台的缺口。

2003年才在中国建厂的苏州三星压缩机，产能已经从去年的100万台迅速上升到300万台，主要是保证三星空调的供应。以生产空调压缩机为主的上海日立电器，由于出口和内销市场两线畅旺，日立压缩机工厂正满负荷生产，但依然满足不了目前的订单需求。按目前的生产进度看，日立压缩机在2004年度的产销量有望突破800万台。

很显然，空调压缩机已经步入全线告急的卖方市场时期。上海日立电器、松下万宝、广东美芝、广州三菱、西安大金、西安庆安等企业出现了供货紧张的情况。业内人士分析，空调压缩机行业在未来两年内都会呈现供不应求的趋势。

大量出口导致供需失衡

专家分析认为，造成今年空调压缩机供应紧张的最主要原因是空调出口增加，同时，内销量也小幅度上涨。欧洲、美洲、东南亚等地开始大量地购买中国的空调。

近年来出口量的猛增，已经让许多空调厂家尝到海外市场的甜头，纷纷把目光瞄准这块“蛋糕”。而国内市场过分竞争的结果也客观上促使空调企业寻找新的突破口，因此，中国制造的空调在全球市场实现销售。

为了抓住海外市场，有些空调企业甚至不惜放弃一部分内销。以奥克斯为例，今年上半年空调出货量只安排了27万套的生产计划，其中用于内销的只有12

万套。业内人士认为，压缩机投资周期较长、关键零部件的投入较大也是出现供需失衡的重要原因。据悉，一条产能100万台的空调压缩机生产线至少需投资2500万美元。高成本的风险导致压缩机产量不可能在短时间内得到很大提高。

上下游走向联合

在压缩机紧缺的情况下，国内空调生产厂家被迫作出调整，有的舍弃一些型号空调器的生产，有的则由于空调出口的利润大于内销，宁可保出口，这更使国内空调市场出现了局部失衡的状况。而格力、海尔、美的等有实力的企业则开始着手建立自己的压缩机生产基地。

在这方面起步最早的是美的。美的早在1999年就接手了生产空调压缩机的东芝-万家乐的合资方万家乐的40%股权和东芝持有的20%的股权，成立了产能为200万台的美芝空调压缩机公司，此后产能扩张到近500万台。而今年4月初，