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[摘 要] 本文分析了使用变频空调器与传统空调器的不同之处，在现代城市建设中使用变频空调器的意义。
[关键词] 城市建设 变频 空调器
中图分类号：TU831 文献标识码 ：A
0 前言
随着经济的发展，城市建设日新月异，全球气候变暖，温室效应增大，空调器的使用已成为改善人们生活的必不可少的工具，由于传统空调器能耗高，性价比低，舒适性差，越来越受到限制。而变频空调器具有噪音低，节能，舒适的特点，越来越受人们欢迎。
（1） 控制方式
普通房间空调器利用电动机开停方式控制压缩机进行制冷量的调节，而变频空调器通过连续调节电动机的速度从而方便地解决上述问题。
（2） 结构比较
普通家用空调器一般采用定转速的回转式压缩机，其压缩机电动机及室内外机采用的风机为交流电机，节流裝置为毛细管。变频空调器有以下三种主要形式：a压缩机为单转子交流变频压缩机，室内外风机为普通交流电机，采用毛细管作为制冷剂的流量凋节方式；b压缩机采用双转子交流变频压缩机，室内风机为直流，室外风机为交流，采用电子膨胀阀做节流装置；c压缩机采用直流变频压缩机，室内外风机采用直流电机，采用电子膨胀阀做节流。
作者对变频空调器的一些特点分析如下：
1 不同节流机构在变额空调器中的性能比较
变频空调器中的节流机构，目前常用毛细管和电子膨胀阀两种。电子膨胀阀具有流量调节范围大、控制精度高和适于电脑控制等特点，能够根据负荷的变化而改变系统的流量，使系统的运行特性明显优于采用其它节流膨胀机构，但成本相对较高。注意到变频空调器大部分时间工作在一段频率范同区间内，且毛细管的价格较低，能否在小功率变频空调器内采用毛细管节流就成为大家关注的问题。因此，进行小功率变频空调器采用电子膨胀阀与毛细管节流的性能对比分析是十分必要的。
经过以一变频空调器系统数学模型为研究对象，对采用电子膨胀阀节流时的制冷性能进行了模拟分析，得到了在不同压缩机供电频率及不同电子膨胀阀驱动脉冲数（开度）情况下性能的变化曲线。图l给出了在各个电子膨胀阀驱动脉冲数下，系统制冷量随压缩机供电频率的变化关系曲线图，从图中可以看出随着压缩机运行频率从20Hz上升到120Hz，系统的制冷量逐渐增加，而且膨胀阀驱动脉冲数从300脉冲增加到500脉冲时，系统制冷量先增加的趋势更加明显，各个频率下，随着脉冲数从100脉冲到500脉冲时，系统制冷量先增加后减小，中间存在一个峰。随着频率的增加，与最大制冷量对应的脉冲数也在增加。
图2给出了在各个电子膨胀阀驱动脉冲数下，系统EER值随压缩机供电频率的变化关系曲线图，从图中可以看出在各个脉冲开度下，随着频率从低到高，能效比EER值先增加后增小，中间存在一个峰值，只不过某些开度下的最佳值已经超出了图示频率范围，在各个频率下，随着脉冲数从100脉冲到500脉冲，能效比EER值先增加后减小，中间存在一个峰值，并且，随着频率的增加，与最佳能效比EER对应的脉冲数也在增加。图中的20Hz与40Hz所对应的能效比EER值在270脉冲左右时有交叉，这是因为20HZ、270HZ脉冲时蒸发器出口过热度约为O℃，脉冲数增加引起的制冷量增加很小，而功耗增加较大.所以能效比EER值有所减小。
图3给出了采用电子膨胀阀和采用毛细管的制冷系统制冷量比较图及采用电子膨胀阀和采用毛细管节流的制冷系统能效比EER值比较图。由图可以看出，采用电子膨胀阀节流的系统，可以通过调节驱动脉冲从而调节流通面积和流量，保证在各个频率下系统制冷性能均优于毛细管。在低频20Hz时采用电子膨胀阀比采用毛细管制冷量高出144w（146%），在80Hz时高出116w（5%），在高频120Hk时高出635w（17%）。即在频率较低和较高时采用电子膨胀阀节流的系统制冷量优越性要比常用频率时更为显著。图中可以看出，在低频20Hz时采用电子膨胀阀比采用毛细管制冷系统能效比EER值高出284（10%）.在80Hz时高出16（6%），在高频120Hz时高出28（16%）。即在频率较低和较高时采用电子膨胀阀节流的采用毛细管节流时亦具有可以接受的制冷性能。
对变频空调器分别采用毛细管与电子膨胀阀节流时的性能进行性能对比，结果表明，在所有工作频率区间，采用电子膨胀阀节流性能均优于毛细管节流，在低频及高频时优势更为显著，在常用频率区间（40 Hz一80Hz），采用毛细管节流亦具有可以接受的性能，说明在小功率变频空调器上采用毛细管节流也是可行的。
2变频系统的制冷剂量调节问题
变频空调系统随着负荷的变化，工作频率（转速）也相应变化，导致制冷系统所需的制冷剂最佳充灌量也不一样，在高频段工作所需最佳充灌量要比低频段的最佳充灌量大，这就要求能有相应的合适的调节系统调节各个工况下的制冷剂量，根据运行工况对系统的充灌量进行动态控制是提高系统效率的另一个重要措施。通过蒸发器的过热度控制可提高蒸发器的利用率，但冷凝器的利用率还未考虑。受环境温度的制约.冷凝器的过冷温度不会低于环境温度。当冷凝器后部出口处的部分被过多的过冷液体占据时，过冷度不会增加很多，而冷凝器的传热面积受很大影响，必须使冷凝器温度升高.系统效率下降；冷凝器内存制冷剂过少，则可能出现在节流前闪发，影响节流阀的流量，所以如果冷凝器出口处液体过多，应设法减少充灌量以提高冷凝器的利用率。通过对制玲系统充灌量随环境温度的升高而下降。如何对系统的充灌量实施控制也是一个尚待研究的问题。
3变频空调的制冷循环性能分析
变频（调速）空调机与定速空调机巳不属于同一个类别，它们的效能比或EER值不再具有可比性。坚持变频空调可大幅度节能的人们总想通过与定速空调进行简单的对比来证明自己的论点，最有说服力的莫过于拿出变频空调的EER值。然而，正是在这个问题上家用空调业界陷入了困境。
通常情况下，为了便于比较，定速空调的EER值是在标准所规定的条件下测试出来的，空调机的EER值只是一个特定工况点的效能比，它与实际的运行情况是两码事，事实上，该工况在实际运行过程中出现的几率很低，它只不过是用来评价各家产品节能水平的一个指标，EER值的高低主要取决于制冷系统的配置及其所获得的制冷系数，与自动调节的方式没有多大关系。
由于变频空调机的压缩机没有了固定的转速，它就完全丧失了像定速空调机那样测得EER值的标准条件，除非通过人为地对变频器进行干预，使压缩机运行在定速空调机的固有转速下，才有可能测得EER值，这是十分困难的，而且没有这个必要。即使能测量出来，只要压缩机的排量和两个换热器的配置相同，测得的EER值应当和定速空调机差不多.由于多了变频器自身的电耗，变频空调机的EER值可能还要低一些。这样的测量和对比已经毫无意义.因为变频空调机的优势不在那个特定工况点的EER值上。
如果真要比较变频空调机的节能水平，那只能同类产品相比，并为这种比较设定一个标准的条件。现在，美国和日本已经提出用季节效能比SEER来考核其节能水平.并已制定出了标准。该标准是基于模拟空调机的实际运行情况而制订的，即只规定环境条件，而机器的运行工况则由它自身去调节。这与测试定速空调EER值的规定正好相反，后者是规定机器自身的运行状况，要人为地调节环境状况来满足这一额定条件。因此，千万不要把所测得的变频空调的SEER值拿去和定速空调机的EER值进行比较。
4结束语
节能与舒适性已成为现代空调系统追求的主要目标，变频空调系统由于其自身的舒适、节能、人性化的卓越特点.越来越受到青睐。随着人们对舒适性的要求，因此，变频空调取代定频空调已逐步进入城市各个角落，已开始成为一种趋势。
参考文献：
1、 薛相美。家用变频空调与普通空调的比较。 制冷。2001.1
2、 何小明。小冷量变频空调制冷系统采用单根毛细管的性能分析。流体机械。1998.12
3、 余炳丰。变频空调制冷系统冲灌量的影响分析和确定原则研究。流体机械。1998.9
4、 陈刚。变频户式空调的应用探讨。流体机械。2001.9
[关键词] 城市建设 变频 空调器
中图分类号：TU831 文献标识码 ：A
0 前言
随着经济的发展，城市建设日新月异，全球气候变暖，温室效应增大，空调器的使用已成为改善人们生活的必不可少的工具，由于传统空调器能耗高，性价比低，舒适性差，越来越受到限制。而变频空调器具有噪音低，节能，舒适的特点，越来越受人们欢迎。
（1） 控制方式
普通房间空调器利用电动机开停方式控制压缩机进行制冷量的调节，而变频空调器通过连续调节电动机的速度从而方便地解决上述问题。
（2） 结构比较
普通家用空调器一般采用定转速的回转式压缩机，其压缩机电动机及室内外机采用的风机为交流电机，节流裝置为毛细管。变频空调器有以下三种主要形式：a压缩机为单转子交流变频压缩机，室内外风机为普通交流电机，采用毛细管作为制冷剂的流量凋节方式；b压缩机采用双转子交流变频压缩机，室内风机为直流，室外风机为交流，采用电子膨胀阀做节流装置；c压缩机采用直流变频压缩机，室内外风机采用直流电机，采用电子膨胀阀做节流。
作者对变频空调器的一些特点分析如下：
1 不同节流机构在变额空调器中的性能比较
变频空调器中的节流机构，目前常用毛细管和电子膨胀阀两种。电子膨胀阀具有流量调节范围大、控制精度高和适于电脑控制等特点，能够根据负荷的变化而改变系统的流量，使系统的运行特性明显优于采用其它节流膨胀机构，但成本相对较高。注意到变频空调器大部分时间工作在一段频率范同区间内，且毛细管的价格较低，能否在小功率变频空调器内采用毛细管节流就成为大家关注的问题。因此，进行小功率变频空调器采用电子膨胀阀与毛细管节流的性能对比分析是十分必要的。
经过以一变频空调器系统数学模型为研究对象，对采用电子膨胀阀节流时的制冷性能进行了模拟分析，得到了在不同压缩机供电频率及不同电子膨胀阀驱动脉冲数（开度）情况下性能的变化曲线。图l给出了在各个电子膨胀阀驱动脉冲数下，系统制冷量随压缩机供电频率的变化关系曲线图，从图中可以看出随着压缩机运行频率从20Hz上升到120Hz，系统的制冷量逐渐增加，而且膨胀阀驱动脉冲数从300脉冲增加到500脉冲时，系统制冷量先增加的趋势更加明显，各个频率下，随着脉冲数从100脉冲到500脉冲时，系统制冷量先增加后减小，中间存在一个峰。随着频率的增加，与最大制冷量对应的脉冲数也在增加。
图2给出了在各个电子膨胀阀驱动脉冲数下，系统EER值随压缩机供电频率的变化关系曲线图，从图中可以看出在各个脉冲开度下，随着频率从低到高，能效比EER值先增加后增小，中间存在一个峰值，只不过某些开度下的最佳值已经超出了图示频率范围，在各个频率下，随着脉冲数从100脉冲到500脉冲，能效比EER值先增加后减小，中间存在一个峰值，并且，随着频率的增加，与最佳能效比EER对应的脉冲数也在增加。图中的20Hz与40Hz所对应的能效比EER值在270脉冲左右时有交叉，这是因为20HZ、270HZ脉冲时蒸发器出口过热度约为O℃，脉冲数增加引起的制冷量增加很小，而功耗增加较大.所以能效比EER值有所减小。
图3给出了采用电子膨胀阀和采用毛细管的制冷系统制冷量比较图及采用电子膨胀阀和采用毛细管节流的制冷系统能效比EER值比较图。由图可以看出，采用电子膨胀阀节流的系统，可以通过调节驱动脉冲从而调节流通面积和流量，保证在各个频率下系统制冷性能均优于毛细管。在低频20Hz时采用电子膨胀阀比采用毛细管制冷量高出144w（146%），在80Hz时高出116w（5%），在高频120Hk时高出635w（17%）。即在频率较低和较高时采用电子膨胀阀节流的系统制冷量优越性要比常用频率时更为显著。图中可以看出，在低频20Hz时采用电子膨胀阀比采用毛细管制冷系统能效比EER值高出284（10%）.在80Hz时高出16（6%），在高频120Hz时高出28（16%）。即在频率较低和较高时采用电子膨胀阀节流的采用毛细管节流时亦具有可以接受的制冷性能。
对变频空调器分别采用毛细管与电子膨胀阀节流时的性能进行性能对比，结果表明，在所有工作频率区间，采用电子膨胀阀节流性能均优于毛细管节流，在低频及高频时优势更为显著，在常用频率区间（40 Hz一80Hz），采用毛细管节流亦具有可以接受的性能，说明在小功率变频空调器上采用毛细管节流也是可行的。
2变频系统的制冷剂量调节问题
变频空调系统随着负荷的变化，工作频率（转速）也相应变化，导致制冷系统所需的制冷剂最佳充灌量也不一样，在高频段工作所需最佳充灌量要比低频段的最佳充灌量大，这就要求能有相应的合适的调节系统调节各个工况下的制冷剂量，根据运行工况对系统的充灌量进行动态控制是提高系统效率的另一个重要措施。通过蒸发器的过热度控制可提高蒸发器的利用率，但冷凝器的利用率还未考虑。受环境温度的制约.冷凝器的过冷温度不会低于环境温度。当冷凝器后部出口处的部分被过多的过冷液体占据时，过冷度不会增加很多，而冷凝器的传热面积受很大影响，必须使冷凝器温度升高.系统效率下降；冷凝器内存制冷剂过少，则可能出现在节流前闪发，影响节流阀的流量，所以如果冷凝器出口处液体过多，应设法减少充灌量以提高冷凝器的利用率。通过对制玲系统充灌量随环境温度的升高而下降。如何对系统的充灌量实施控制也是一个尚待研究的问题。
3变频空调的制冷循环性能分析
变频（调速）空调机与定速空调机巳不属于同一个类别，它们的效能比或EER值不再具有可比性。坚持变频空调可大幅度节能的人们总想通过与定速空调进行简单的对比来证明自己的论点，最有说服力的莫过于拿出变频空调的EER值。然而，正是在这个问题上家用空调业界陷入了困境。
通常情况下，为了便于比较，定速空调的EER值是在标准所规定的条件下测试出来的，空调机的EER值只是一个特定工况点的效能比，它与实际的运行情况是两码事，事实上，该工况在实际运行过程中出现的几率很低，它只不过是用来评价各家产品节能水平的一个指标，EER值的高低主要取决于制冷系统的配置及其所获得的制冷系数，与自动调节的方式没有多大关系。
由于变频空调机的压缩机没有了固定的转速，它就完全丧失了像定速空调机那样测得EER值的标准条件，除非通过人为地对变频器进行干预，使压缩机运行在定速空调机的固有转速下，才有可能测得EER值，这是十分困难的，而且没有这个必要。即使能测量出来，只要压缩机的排量和两个换热器的配置相同，测得的EER值应当和定速空调机差不多.由于多了变频器自身的电耗，变频空调机的EER值可能还要低一些。这样的测量和对比已经毫无意义.因为变频空调机的优势不在那个特定工况点的EER值上。
如果真要比较变频空调机的节能水平，那只能同类产品相比，并为这种比较设定一个标准的条件。现在，美国和日本已经提出用季节效能比SEER来考核其节能水平.并已制定出了标准。该标准是基于模拟空调机的实际运行情况而制订的，即只规定环境条件，而机器的运行工况则由它自身去调节。这与测试定速空调EER值的规定正好相反，后者是规定机器自身的运行状况，要人为地调节环境状况来满足这一额定条件。因此，千万不要把所测得的变频空调的SEER值拿去和定速空调机的EER值进行比较。
4结束语
节能与舒适性已成为现代空调系统追求的主要目标，变频空调系统由于其自身的舒适、节能、人性化的卓越特点.越来越受到青睐。随着人们对舒适性的要求，因此，变频空调取代定频空调已逐步进入城市各个角落，已开始成为一种趋势。
参考文献：
1、 薛相美。家用变频空调与普通空调的比较。 制冷。2001.1
2、 何小明。小冷量变频空调制冷系统采用单根毛细管的性能分析。流体机械。1998.12
3、 余炳丰。变频空调制冷系统冲灌量的影响分析和确定原则研究。流体机械。1998.9
4、 陈刚。变频户式空调的应用探讨。流体机械。2001.9