摘要:随着科学技术的发展,空调在日常生活中的频率也越来越高。为了改善空调的工作模式,节约用电,提高工作效率。许多新兴技术正在逐渐应用于空调领域。随着近年来空调技术的发展,变频调速技术得到了越来越广泛的应用。
关键词:变频技术;家用空调;应用
1 对变频控制技术的相关分析
变频技术是目前在空调通风系统中最常使用的节能技术之一,变频技术的应用能够使得整个通风系统的能耗能够以降低的状态所存在,这对于空调运行成本的降低有着极为重要的意义。在整个变频控制作用发挥的过程中,起到核心作用的就是变频器,其工作原理主要为把电网所输送的工频率转变为电压和频率都能够调控的交流电,变频器的使用最重要的目的就是能够让交流电机实现变频调速的目的。“交-直-交”电压变频器是目前使用最广泛的变频器之一。之所以变频器可以实现对电机速度进行调节的目的,主要是因为异步电动机的转速公式为:n=n=60f(1-s)/p,从这个公式可以看出,当电动机工作电源频率呈现改变状态时,电机的转速也会出现变化,在整个调速过程中,要尽可能的保证电机中每级磁通量Φ恒定,这对于变频节能有效性的保证有着极为终于的意义。变频调速技术在通过对电机输入频率进行调整,从而使得电机的电流实现从零到额定工作电流的过渡,这种方式极大程度的降低了电机直接启动对于电网的冲击,这对于设备损耗的控制有极为重要的意义。此外变频器的应用会使得整个空调系统即使达到最大电流也不会超过额定电流,这在一定程度上对电网和用电设备起到保护作用,这也对于设备寿命的延长有着一定的意义。变频调速技术已经应用到人们生活中的各个方面,尤其在空调通风节能上扮演着极为重要的角色,因此相关人员必须加强对其的重视。
2 家用空调中变频控制方式及选用
首先,第一代是以C=U/f的公式作为控制方式,通过单片机发出正弦脉宽调制的方式进行变频调控。第二代是以磁通轨迹法作为控制方式,通过三相电波形成整体,从而产生效果的,达到电机气缝隙理想圆形旋转磁场轨迹的目的,从而实现变频调控。第三代是以磁场定向法作为控制方式,通过交流电机等效直流电机,从而实现磁场和速度的独立控制,达到变频调控的效果。第四代是以直接转矩控制作为控制方式,通过转矩的方式控制电流和磁场,从而实现变频调控。在变频器的工作过程中,决定变频器主要性能的是变频器的控制方式。近年来,许多不同品牌的变频器出现在国内市场中。在进行变频器的选用过程中,一定要注意分别变频器的控制方式以及负载特性,选取最合适的变频器,而不要受到变频器档次的干扰。有时候往往档次高、价钱高的变频器性能并不好,只有认真仔细挑选,才能达到质量和实惠双合一。在选择变频器的过程中,可以首先对变频器功率进行粗略的估算。经过估算,选择变频调速优越的节能性能。变频器在运用于家用空调中,能够对空调的水泵进行调节,从而实现温度的控制。因此,选取正确的控制方式能够有效提高变频器在家用空调中的工作效率,从而满足制作要求,实现变频调控。
3 变频技术在家用空调制冷系统中的应用
3.1 制冷压缩机的应用
家用空调的制冷系统中,制冷压缩机是非常重要的组成部分。制冷压缩机在家用空调整个制冷工作过程中占耗电量的40%左右,而且在实际的运行过程之中,每年的平均负荷估计大约是在峰值负荷的60%左右,但是仅占压缩机容量的50%,这样的结果就是压缩机基本上都是在低负荷载的情况下运转。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将制冷压缩机应用到家用空调制冷的系统中,要按照空调实际使用情况进行应用,对于家用空调而言主要就可以使用螺杆式、活塞式和离心式这几种类型,并且需要确保这种压缩机结构设计上配有调节功能。这样才能够按照实际的工况对压缩机进行变化调整,能够对工况的不同做出更好的适应,从而将制冷空调系统的运行效率提高,更加有益于系统运行的节能。例如,在使用离心式的压缩机的时候,这种压缩机的工作方式主要是通过进气口导向叶片的变化对进气量调节变化,从而实现对制冷量的调节,一般我们都叫做扇门调节。根据目前的制冷空调系统的工作状况而言,扇门调节虽然具有一定的节能作用,但同时也会带来电机负载电流降低,使得电机的电压和转速都保持稳定,因此导致电机在低负荷下效率低的问题无法彻底解决,不能够达到根本的节能目的。假如使用变频器进行调速的话,则可以降低电机的附在损耗、固有损耗以及其他损耗,随着电机的电压、电流和转速频率也会跟着下降,因此电机功耗自然就降低,运行参数的控制精度将会提升。在此种情况下,变速离心式压缩机节能效果能够提升30%以上,尤其是在低负荷的情况下节电能够达到70%以上,是将来家用空调制冷技术的核心,值得推广。
3.2 家用变频多联机简易新风引入方式
在分析普通家庭住宅家用变频多联机系统特点的基础上,可以发现对普通住在用户来说,最经济且能够对自身要求符合的将新风引入家用变频多联机的方式就是将普通高静压风管型室内机引入新风和自然引入新风相结合。
当处于春秋季的时候,空调系统就无需再工作,普通住宅用户若想实现室内通风,就可以通过开启室内电风扇、厨房油烟机、卫生间排风扇以及开窗换气等方式促进室内空气流通。如果室外环境十分恶劣,也可以在不将窗户打开的前提下,对家用变频多联机室内机的通风模式打开,将过滤网或过滤器加装在家用变频多联机的新风口处,从而实现换气,对室内空气品质的需要进行满足。
在冬季或夏季需要对家用变频多联机进行应用的时候,需要将门窗关闭,将新风通过家用变频多联机中的高静压风管型室内机的新风管引入,各个室内机的回风箱能够通过新风口周围的新风风管以及静压箱吸入新风,随后在进行热湿处理之后向各个房间送风。在这种方案中,没有对排风管进行单独设置,其排风是通过厨房油烟机、卫生间排风扇以及门窗自然渗风实现的。夏季新风增加的情况下,新风负荷会致使家用变频多联机室外机和室内机承载过大的负荷,从而恶化其运行情况。在此情况下家用变频多联机的冷负荷为:△Q=(hC-hN)×G=(hN-hw)×m,在此公式之中,hN、hC、hw分别代表室内空气状态点焓值、新会风混合状态点焓值以及室外空气点焓值,G表示室内机送风量,△Q表示增加的冷负荷。从这一公式中可以看出,在夏季新风增加的情况下,对新风量进行控制,就能够对家用变频多联机系统受到的新负荷影响出现的额外负荷进行控制。容量超配设计可以在大多数市场上的家用变频多联机系统中进行应用,部分机型可以进行150%的超配,并且将变频压缩机在家用变频多联机中进行应用,电子膨胀阀配在室内机之中,其可以在较大范围中调节能量输出。除此之外,由于家庭用户如果一起使用会具有较低的系数,通常都认为新风比在10%及以下的时候,家用变频多联机系统的正常使用和安全不会受到新风负荷的负面影响。
4 结束语
变频节能技术在家用空调中的使用有效实现了空调的节能和降耗,保证了空调的正常运转,也实现了经济性和舒适性共存的目标,有效促进了节能式空调的发展。
参考文献:
[1]杜涛,张军,杨明.变频节能技术在家用空调中的应用[J].化学工程与装备,2011,05(02).
[2]王鹍鹏.变频节能在家用空调系统中的应用[J].智能建筑电气技术,2015,01(11)
论文作者:张成
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
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