空调变频多联机应用和原理

一．变频多联机工作原理

工作原理：由控制系统采集室内舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况的状态参数，根据系统运行优化准则和人体舒适性准则，通过变频等手段调节压缩机输气量，并控制空

调系统的风扇、膨胀阀等一切可控部件，保证室内环境的舒适性，并使空调系统稳定工作在最佳

工作状态。

多联机空调系统是在空调系统中，通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷

剂流量，适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。多联机空调系统需采用变频压缩机、多极压缩机、卸载压缩机或多台压缩机组合来实现压缩机容量控制；在制冷系统中需设置电子膨胀阀或其它辅助回路，以调节进入室内机的制冷剂流量；通过控制室内外换热器的风扇转速积，调节换热器的能力。

在变频调速和电子膨胀阀技术逐渐成熟之后，变频多联机空调系统普遍采用变频压缩机和电

子膨胀阀。

空调系统在环境温度、室内负荷不断变化的条件下工作，而且系统各部件之间、系统环境与环境之间相互，因此多联机空调系统的状态不断变化，需通过其控制系统适时地调节空调系统的容量，消除其影响是一种柔性调节系统。

二．直流变频压缩机的解释

直流变频空调器的工作原理是把50Hz工频交流电源转换为直流电源，并送至功率模块主电路，功率模块也同样受微电脑控制，所不同的是模块所输出的是电压可变的直流电源，压缩机使用的是直流电机，所以直流变频空调器也可以称为全直流变速空调器。直流变频空调器没有逆变环节，在这方面比交流变频更加省电。直流变频空调是相对于交流变频空调而来的，其实，它的名称是不正确的，因为直流不存在变频，它是通过改变直流电压来调节压缩机转速，从而改变空调的制冷量，采用的直流调速技术要远远优于调频技术，因此直流变转速是正确的叫法。它只能说是一种直流变转速空调，不是严格意义上的变频空调。它的能源损耗比调频调速要小。另外，由于这种直流电机的转子是永磁的，又省却了三相交流异步电机的转子电流消耗。所以，它从电网电源到电动机这一段的功率因数要比调频调速方式高，节省了一定的能量

三．电子膨胀阀的介绍

电子膨胀阀是按照预设程序调节蒸发器供液量，因属于电子式调节模式，故称为电子膨胀阀。它适应了制冷机电一体化的发展要求，具有热力膨胀阀无法比拟的优良特性，为制冷系统的智能化控制提供了条件，是一种很有发展前途的自控节能元件。电子膨胀阀与热膨胀阀的基本用途相同，结构上多种多样，但在性能上，两者却存在较大的差异。

3.1电子膨胀阀的构成

从控制实现的角度来看，电子膨胀阀由控制器、执行器和传感器 3 部分构成，通常所说的电子膨胀阀大多仅指执行器，即可控驱动装置和阀体，实际上仅有这一部分是无法完成控制功能的。电子膨胀阀控制器的核心硬件为单片机，如控制器同时要完成压缩机及风机的变频等控制功能，一般采用多机级连的形式。电子膨胀阀的传感器通常采用热电偶或热电阻。

3.2电子膨胀阀的形式

目前人们对电子膨胀阀的研究和开发主要针对的是电磁式膨胀阀和电动式膨胀阀。电磁式膨胀阀在电磁线圈通电前，针阀处于打开位置；由线圈上施加的电压控制针阀开度的大小，从而调节膨胀阀的流量。该阀动作响应快，但在制冷系统工作时一直需要供电。

3.3电子膨胀阀与热力膨胀阀的比较

3.3.1驱动方式

电子膨胀阀的驱动方式是控制器通过对传感器采集得到的参数进行计算，向驱动板发出调节指令，由驱动板向电子膨胀阀输出电信号，驱动电子膨胀阀的动作。电子膨胀阀从全闭到全开状态其用时仅需几秒钟，反应和动作速度快，不存在静态过热度现象，且开闭特性和速度均可人为设定，尤其适合于工况波动剧烈的热泵机组的使用。

3.3.2电子膨胀阀的适用温度低

对于热力膨胀阀，当环境温度较低，其感温包内部的感温介质的压力变化大大减小，严重影响了调节性能。而对于电子膨胀阀，其感温部件为热电偶或热电阻，它们在低温下同样能准确反应出过热度的变化。因此，在冷藏库的冻结间等低温环境中，电子膨胀阀也能提供较好的流量调节。

3.3.3电子膨胀阀的过热度设定值可调

只需改变一下控制程序中的源代码，就可改变过热度的设定值。完全不像热力膨胀阀那样要进入冷库当中，现场调节弹簧的预紧力来改变过热度的设定值，对电子膨胀阀的调节作用可以彻底实现远距离控制，并且电子膨胀阀可根据不同需要灵活调整过热度以减小蒸发器表面和冷藏库内环境之间的温差，从而减少蒸发器表面的结霜，这样一来，既提高了冷冻能力，同时也可以降低食品的干耗。

3.3.4电子膨胀阀可起到节能的作用

对于冷藏库制冷系统停机期间如使高低压侧连通，则会产生所谓工质迁移现象，即冷凝器中的常温高压液体将逐渐流入蒸发器，使蒸发器的温度压力都升高。再次开机时，要重新建立压差也需要消耗压缩机额外一部分能量。反之，若在停机期间切断高低压侧，这虽然维持了蒸发器的低温低压，但再次启动时，压缩机属于带载启动，电流冲击大，也会增加能量的损失。但若是采

用电子膨胀阀就会解决上述问题。具体做法是：停机时令膨胀阀全关，防止冷凝器的高温液体流

入蒸发器，造成再次启动时的能量损失。开机前，将膨胀阀全开，使系统高低压侧平衡，然后开机。这样既实现了轻载启动，又减少了停机中的热损失。另外，采用电子膨胀阀可以缩短冻结时间，电子膨胀阀在冻结全过程中能做到负荷与冷量平衡，冻结效率可以得到提高，冻结时间比热

力膨胀阀也可缩短10%，同时也就减少了压缩机的能耗。采用电子膨胀阀控制压缩机排气温度可以防止因排气温度的升高对系统性能产生的不利影响，同时又可省去专设的安全保护器，节约成本，节省电耗约6%。

3.3.5适应机电一体化的发展要求

随着微机控制技术的崛起，机电一体化已成为制冷系统发展的新趋势。电子膨胀阀照比热力

膨胀阀已由原来的机械式控制向电脑式控制发展，充分体现了机电一体化的发展趋势。目前在家

用空调领域，电子膨胀阀和变频压缩机组成的系统已取得了很好的效果，其原理就是将电子膨胀阀大范围的流量调节特性与变频压缩机的变频特性结合起来。

四.变频多联机的优点

CMV-V超级直流变频多联机采用国际高效环保冷媒R410A、高科技含量的直流变频无刷压缩机，电机转子采用稀土永磁材料，优化的磁路设计，正弦波180°驱动，使电机在高、低速运行中更加平稳和高效；拥有更加强大的室内机阵容：挂壁式、低静压风管式、中（高）静压风管式、四面出风天花嵌入式、座吊两用式，其冷量范围由1匹到6匹可供选择；容量匹配范围更广，可以实现8匹到48匹以每2匹容量递增的形式自由组合；设计配管长度更长，单管配管长度可达150米，最大高差可达50米，使新一代多联空调性能更可靠、更高效、更环保、更节能。

4.1高压腔直流变频涡旋压缩机

由于采用高压腔涡旋压缩机，从压缩机顶部回收的低压冷媒直接被压缩后经由侧边排气口排出，使高压冷媒与润滑油更好地做到气液分离，相对于普通的压缩机侧下方进气、顶部排气的低压腔涡旋压缩机，压缩效率更高，低温启动性能更佳。

采用“含钕稀土永磁体转子+ 集中式绕组定子”组合的无刷直流电机，相对于普通采用“铁酸盐永磁体转子”或“分布式绕组定子”的无刷直流电机，电机结构更轻巧，转矩更大，效率更高。

4.2变频驱动风扇电机

8HP及10HP外机采用变频驱动风扇电机，相对于普通交流感应电机：

运行效率大幅提升，尤其是低速运转时效率提升幅度更大。

基于系统压力的七档调速，保证机组对恶劣工况的良好适应性和可靠性，以及不同工况下机组系统压力和效率的最优状态。

4.3正弦波驱动技术

采用行业内最先进的180°正弦波变频驱动技术，使得变频驱动电路输出平滑的正弦波电流，与采用集中式绕组的直流变频压缩机完美结合，相比较于普通的120°方波驱动方式，谐波及电磁噪音污染有效降低，压缩机运行更平稳、更安静、更高效。