变频空调与定速空调的节能对比分析_苟玉杰

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图
空调
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也 随着 降低 使 得输人功率更大幅度 的降 低 由于 压缩 机运 转频 率降低 尽 管单位 时 间流过 燕 发器 的制冷剂 变少 但是 因 为不 会 出现 比容增 大现 象 输 出能力虽 然 比降频前 减少 却没
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有 能 t 的额外损 失而 使得变频空 调 的 E E R 值 会不 降反 升 此外 定速空调 在使用 过程 中 经常会 出现 压缩机 因为满足 温 度条件 而启停 的现象 频
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弄清楚 了上 述 问题
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续使 用 的 时 间越长 越省 电 变频 空 调 只 有经 过一定 的运 转 时间使得环境 温 度接近 设定 温 度 时 E E R 值才能提高 也就是说 只有使变频空 调 长时 间地 运 转 于 高 E E R 值 的情况 下才能真
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正发挥 出节 能 的优势 由于 目前 国家标准对 于变频 空调的测试 要求仍然与定速 空调相 同 因此 变频空 调 的测 试
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平均 消耗功率与时 间的关 系
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平 均消耗功率 与时 间的关 系 曲线
累积消 耗电 能与时 间的关 系
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图
: 从 上面 的图表 中可 以 看 出 图 所 示变频 空调 ( 幻艰
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( 频率 )
因此一 旦满 足压 缩机 开启 条件
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转 速 ( 频率 ) 的变 频控制单元 从 而 达 到对空 调输 出能 力 的随意调节 在 实际温 度与设定温 度 相差 较大 的情况 下 压缩机 以最大 的功率运 转 空 调器的输 出能力也 即最大 从 而 使要 调
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从上式可 以 看 出
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力 我们 首先 要知道 两类 空调器 在环 境温 度逐步的接近设 定温度 过程 中 E E R 的变化曲线 为 了比较 与测 试 的方便 我们选 用实验 的空 调均 以额定 制冷能力 相 同的分体式空 调为样 本 : 并 且 如果不做特别说 明 均 以 制冷 过程来 进 行表述 实验证 明 在 室外环 境温度 一定 的情 况
到普 通百 姓家 庭 处 于节 约 能源考 虑
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日本 最早 将变频技术 应用 到空 调 行业
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转速 一定 ( 频率 转 速 容 量不 变 ) 型 的定速空 调 指 的就是 此类 空 调 转 速可 控 ( 频率 转 速 容量可 变 ) 型
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简称定 频 型
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俗 称定速 型
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定速令 调的 E E R 值呈 轻微 降低趋 势 而 变 8 GW 与 所 示 的 为 海 信 牌 空 调 幻艰 3 2 2
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与温差 的关 系 曲线
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温差 ( ℃ )
与温差 的关系 : 两类 空调 变化 的 曲线 可 以 这样来分析 定速空调 随着要调节 的室 内侧环境 温 度 ( 即蒸发器 回 风温度 ) 的降低 蒸发 器 内制冷 剂的 比容增大 造成压 缩机 的负载变重 而 同时单 位时 间内蒸 发器 与外界 的换热 却减 少 输 出能力 降低 这 样 E E R 必 然下 降 变 频空 调 则不 同 随着要 调 节 的室 内侧 环境 温度 ( 即蒸 发器 回风温 度 ) 的降低 压缩 机 的运 转频 率
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值越大 空调 消耗 的单位 电能输出 的冷 量越大 我们就说空 调越 E E R 节 能 相反 值越 小 空 调节 能效果 就越差 定 速空调 在某 一特定 环境下 E E R 值 变化 很 小 而 变频空 调却 可 以 连续 变化 这 就为使用省 电创 造 了可 能 要 比较 两类 空 调的节 能能
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随着 室 内侧环境 温度 不断地 逼近 设定 温度
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频空 调的
值 却呈 增 大 的趋 势 图 1 K F R 3209 G WB I P 两 种机 型 的 E E R 与 温 差 ( 温 差 = 室 内温 度 定 温 度 测试的条件 是 : 初 始 役 : 0 度 设定 温 度为 2 5 度 室 外侧 环境温度为 3 5 度 ) 的关 系 曲线 室 内温度 为 3
平均制冷功率 与时间的关系
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时 间 ( 小时 )
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平均 制冷 功率与时 间wenku.baidu.com的关系 曲线
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繁 地启停 造成 了大量的电能浪 费 而 变频 空调 由于没有这一 压缩机 启停 过程而避 免 了电力额 外 浪费
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为 了验证上 述结论 我 们进 行了以 下 的模拟 实验 选 择额定制冷 t 均为 3 2加 w 的两 套分 体式 空调 一 套为海信牌定速空 调 幻艰 一 2 8 G W 一套为海信牌 变频空 调 幻艰 一 2伪叮 W 旧 P 实验地点为海信空 调有 限公 司检测站 实验室的
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消耗电能与时间的关 系曲线
使室 内侧达到设 定 温度所用 的 时间要 比定速 空 调 ( 幻艰 短 原 因可 以从 图 中得 到解释 在室 内环境温度与设定 温度相差较 大 时 变频空调 可 以使压缩 机 以 高于额定值 的频率运 转 制 冷量也 比额定 值要 高 而定速空 调 的输 出能力不会 变高 达 到设定温 度所 用 的时间当然要 比变频 空调 长 2 在室 内环 境 温度接 近设定 温 度 时 变频 空 调 ( 幻艰 3 2倪心 W 旧 P ) 的翰 出能力 降低 而 消耗功率也 大幅度 降低 这 样维 持 的室 内温度变化幅度很 小 定速空 调 ( 幻艰 3 2 8 G W ) 的翰出能力 略有降低 而 消耗功率却略有上升 达到设定温度 l 度时 压缩机 停止运 转 当
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这个 间题 已经 引起了 国内学术界 及 相关行 业 内专家 的重视 现在 中国家用 电器研究院会 同国 内其他相 关行业 的专家起 草 了关 于空调 的 国家 标准 修订 版 其中主要 的内容就是 增加 了 对 变 频 空调测 试的修订 尤其值 得注 意 的是对变频空 调 的测 试 引人 了季节 能效 比 ( S E E R ) 的概 念 尽管 目前这 个修订版仍 处 于报批 的 阶段 或者还 有有 待修 正的地 方 相信不 久 的将来关
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我们 对变 频空 调节能 比 定速 空调 强 就不难理 解 了 不 过实 际使 用 过 : ) 房子保 温 要好 即 程 中 要想 体现 出变频空 调节 能 的优势 还必 须注 意 以 下几 个要 素 ( l 要 满 足接 近设定 温度 时 房子 与外界 的换热率远 远小 于 空 调 的额 定制冷功率 ; ( 2 )变频 空调 连
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节 的环境温 度快 速 的接近 设定 温度 随着环 境温 度与设定温度 的逐步接近 压缩 机 的运转 频 率逐 渐下 降 空调 的输 出能力也 逐步减小 实 现对 环境 温度 的微调 o 衡量 一个 空调 节能能力 的大 小 主要 看它的能效 比 ( E E R 值 )
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皿识 = 制冷 能力瀚 人功率
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也是在额定 工况下 将压缩衫U云 行 频率固定在 某一 特定值 ( 俗称 额定频率 ) 进行 而在此工 况 下 测 出的 班讯 值 相对 于 定速 空调 而言并 无 优势 这也是为什 么很多消费者对 变频 空调并 不 买 帐的原 因 因此如 果单纯按 照额定频率下 E E R 值来 衡 童 变频空 调显然 是不 公平 的 好在
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: 5 度 室 内侧初 始温 度干球 2 工 况 要求如下 室外 侧温度 稳定控制在 3 7 度 将两 套空 调分别 6 度 空调运转 过 程 中室外侧 温 度要 求维 持不 变 室 内侧温 度 放进 实验 室 设 定温 度均 为 1
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6 度与外 由被 实验 空调 和实验室与外 界 的换 热共 同调 节 经测定 实验 室 内侧 在温度 达到 1 : 2 小 时 得 到如下 图线 图 2 是 界 的换热 率约为 2 加 瓦 两套空 调在 实验 室 内分别运 转 了 1 室 内侧温 度与 时间的关系 曲线 图 3 是平均制 冷功率与时间 的关 系 曲线 图 4 是消耗 功率 与
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随 着人 们生活 水平 的提 高 对舒适 生活 环 境 的斋 求不 断提升
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空 调器 已越 来越多 地进人
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并很快在 日本 得到推广 变频空 调在 上个 世纪 9 0 后 期被 以 海信为代 表 的企业 引人 中国 以后 几经努 力 已 经取 得 了才 良呼的市场效 果 但 是 目前还有 很 多 的消费者并不 了解 变频空调 究竟 如何省 电 为了 更 好更快 的推 广这 项对 国计 民生 都有重大意义 的产 品 本文 从技术层 面用 通俗易佳 的语 言 对 变频 空调 的节 能优 势进行 了 分析 : 空 调器 按照 压缩 机 的控 制方式 分 为 以下 三种
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时间的关 系 曲线
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图 5 是 累积消耗 电能与 时 间的关 系 曲线
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室 内温 度与时 间的关 系
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室 内侧温度与时 间 的关 系 曲线
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室 内温 度高 于设定温度 + 度 压缩机 重新 运转 3 使 用 空调 时 间较 短 ( 3 小 时内 ) 的 情 况卞
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变 频 空调 ( 幻艰
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) 消耗 的 电
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能要 比定速 空调 ( KF R 3 2 2 8 G W ) 大 而 随着 累积 运行 时 间 ( 3 小时 以 后 ) 的延 长 变 频空 调 节能的优势则表 现 突出 并且 累 积时 间越长 节能效果 越 明显
变频 空调 与 定速 空 调 的节 能对 比 分析
苟玉 杰 青 岛海信 空调 有限 公司 摘
要
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本文 主 要通过能 效 比的概念 分析了 变频 空调和 定 速空调 节能 能力的优劣 并 通 过 实验的方 法
、 、
进行 了验 证
关键词
变频
定速
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T HE ENE R G Y S A V 刃N G A N A L Y S I S B E T 俩 卫 E N D W E R T E R AI R C O N D I T I O N E R A N D F L从 S P E E D A l ] R C ONDII T O NE R
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下面 提 到
简称 变频 型
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下面 提 到的变频 空调 指
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的就是此类 空调
3
、
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容 量可 控 ( 容 量可 变 ) 型 简称变容型 此 类空 调不 属 于 本文讨 论 的范围 定 谏空调通 过 控制压 缩 机的开 停来 调节空 调 能力 的输 出 定速 压 缩机不 能随意改变转速
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则压 缩机 在一 定 的工 况下 输人 功率 输 出能力 在 一定 范 围 内保持不 变 即空调器 以全负荷运 转 而一旦 满足关 机条件 则压缩 机完全 停止 工 作 空 调器 此时的能 力输 出为零 变 频空调 与定速空 调相 比 最 大 的区 别在 于 变频空 调采用 了能够 随 时随意 的改变压缩 机