变频技术在空调压缩机上的研究.docVIP

变频技术在空调压缩机上的研究 日前空调系统设计和水泵筹的设备选型均是按彼岸准工况进行的，且留有一主的裕最。 由于季节、昼枚和用八负荷的变化，实际空调热负载在绝人部分时间内远比设计负载低，空 调系统多数时间是在部分负荷下运行。而运行情况是空调水泵?年四季长期在额定T况下 丁作，常规空调控制方案下?般通过旁通來降低水流最和满足负荷的要求。一方血使得水泵 部分功耗消耗衣旁通管道阻力上，浪费了水泵运行的输出能最，另?方面按额定T况运行的 制冷机组产生的冷量远大于所需求的冷量，进一步造成能源的浪费。 表1是某房间冬季空调负荷吋间频数，可看出由于室外气温变化、人员活动 内容等原因，该系统基本上是在设计负荷80%及以下运行，其屮运行与设计负荷 的60%以下的就占有63.48%。显然根据满负荷状态选取的热泵机组、水泵等设备 让其在部分负荷下长期连续运行，设备大部分时间处于低效率工作状态，这是造 成空调能耗高的最主要的原因之一。 空调床缩机只有“开、关”两种控制状态，造成空调机组频繁起停，引起开 关损失。根据戴晓丽、杨昌智编写的《地下水源热泵空调系统的变频控制》认为, 空调机开机lOmiri后冉关机lOmin,房间温度不变，每次开、关机相半于损失lOmin 的电能。 表1某房间冬季空调（昨时间为数 % 负荷率 40 50 60 70 80 90 100 时间频数 53 ?7.6 40.8 26.37 10.15 0.07 （） 異计网间颅数 5.08 22.68 63.48 89.85 99.93 100 100 1变频压缩机的工作原理 自上世纪80年代以来，各种新技术蓬勃发展，变频技术就是其屮的一?朵奇 葩。H前，变频技术己应用在各行各业，变频空调己开始走进广大老百姓的家。 在变频空调小，特别在家用变频空调系统屮，制冷（热）机组能耗占整个空调系 统能耗的65%、70%,其他水泵、风机为30%上下，因此，耍节省整个空调系统的 能耗，大力减少热泵机组的能耗也是减少空调能耗…个重婆方而和主婆方向。由 公式n=60f （1-s） /p可知，要改变压缩机转速n （与压缩机功率成正比）可以 改变供电频率来改变电动机转速的变频调速方法，效率最高。 在传统床缩机上加装变频空调后，变频器将输入的单项交流电整流成直流 电，在单片机的控制下，直流电逆变成三相交流电源。继而加载到床缩机电机丄, 完成对空调器的变频调节。采用变频技术的床缩机（变频丿玉缩机）能根据室内冷 （热）负荷的不同，动态地调节床缩机功率，实现空调器大功率启动，迅速地达 到室内舒适空气状态点，然后用小功率运行来维持房间空气状态点。英工作原理 图如图1. 传 感 器图1 传 感 器 图1 工作原理 2节能性、舒适性及原因分析 本文以两台窗式空调机（1?5匹）夏季运行为模型，其小一台仍以常规调节 方式运行，另-台则如图1所示，加装变频器（本实验采用丹佛斯变频器）一台, 变频范围0、80Hz,室内温度设定为26°C,分别装在两房间，两房间朝向相同， 面积及功能相仿（同为办公室），热湿负荷相近，运行时间为9： 00^16： 20o 电表为数字式，精度为0. lkWh,下表为沏房间的测量数据： 空瀏类旳 9:20 9；40 1000 10:20 10：40 11:00 11:20 E T E 7 E T E T E T ￡ T E T 0.45 28 0.84 27 1.2 26 1.68 25 2.21 27 2.65 28 3.05 27 变频 046 26 0.74 25 0.97 26 1.26 27 1.56 26 1.8 25 2.08 26 空测类型 11:40 12 ：00 12：20 12:40 13:00 13：20 13:40 E T A： T E T E T E T ￡ T ￡ T 3 51 26 4.04 25 4.46 26 4.97 28 5.51 2X 5.9 27 6.42 27 变極 2.3? 27 2.69 26 3.01 25 3.32 26 3.65 27 3.94 26 4.38 27 空浏类型 14； 00 14：20 14：40 15:00 15:20 15:40 16 ：00 E T E T T E T E 7 E T E T 7.0 26 7.50 25 7.98 28 8.5 28 8.96 27 9.45 26 10.2 26 变極 4.70 26 5.01 27 5.31 26 5.65 27 6.02 26 6.37 27 6.76 26 注：E ■识房河实时电表读A.kWh; 7-址房间实时 2.1节能、舒适性分析 2.1.1由上表可以看出，压缩机釆用变频技术后，运行6h节能3. 44Wh,达 总耗电量的30%o变频与常规调节下能耗对比见图2。从经