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引言：从冰箱节能技术发展的具体情况来看，压缩机技术的出现对于冰箱节能技术有着十分巨大的影响，压缩机的主要功能作用在于帮助提升冰箱的制冷效率，经过多年来的技术改革和发展，使得压缩机在性能和结构上都得到了一定程度的优化和提升，并增加了制冷剂功能，从而使得将压缩机的制冷效率得到了充分的提升，进而降低了冰箱运行过程中的功耗。
1.变频压缩机工作原理阐述
冰箱中的压缩机，一般来说所采用的是单相形式的电机，而单相形式电机的运行则有可以分为运行和启动绕组这两种形式，在电气得到启动之后，需要经过绕组的启动来进行停止，这种压缩机被称作为定频压缩机，定频压缩机的频率通常是由电网来进行供应。压缩机的启动装置也经历了很多个变化过程，在最初阶段启动装置所使用的是重锤启动装置，后来由于对于压缩机安全性和可靠性的相关要求提升，则开始使用PTC启动装置，但是在使用这种启动装置的过程中，存在着功耗过大的问题，并会使得压缩机在运行时产生额外的功耗，这种功率通常会在2W左右。在当前绿色生态环保可持续性发展的背景下，大部分压缩机使用了e-PTC启动装置，该装置中利用电子无功耗系统来有效的减少压缩机功耗。从变频压缩机的角度来看，实际上是对于三相交流电机进行模拟，利用多种绕组状态来实现电机的运行，而不需要采用启动装置来进行启动，当压缩机处于不同频率当中时，所产生的波长也各不相同，从而使得电机的转速出现变化。制冷量随着频率和功率的加快或降低而产生变化。
2.变频压缩机节能原理阐述
2.1变频板节能
变频压缩机将其中的单相电源变为三相，使其具有了频率可调的功能，而控制系统也需要进行变频板的相关设计。变频压缩机中的变频板在运行的过程中实际上需要消耗一定的功耗，而对于变频板的不同设计使其所消耗的能量也各不相同，其中对于功耗造成影响的主要包括开关功耗和变频板负载情况下的功耗。总的来说，变频板功耗会对压缩机参数形成影响，功耗越低则效率也就越高，压缩机的效率之所以会降低不但与压缩机自身效率相关，同时也与变频板有着密切的关系。
2.2压缩机节能
在冰箱制冷系统的设计过程当中，通常情况下对于冷凝器以及蒸发器进行设计后，将不会进行改变，因为这涉及到了冰箱的冷凝和蒸发面积，并对冷凝蒸发温度差以及制冷和散热的相关参数造成一定影响。一旦温度差减小，那么就会对散热、制冷和换热系数造成影响，所以当压缩机制冷减小时，散热也会同时进行减校
3.变频压缩机节能技术研究
通过上文对于变频压缩机技能原理的阐述能够发现，当制冷减小的时候，会使得蒸发温度提升，从而提升压缩机制冷效率。通常情况下，冰箱都会处于一个较为复杂的环境当中，当周围环境温度较低时，那么所产生的热负荷也就会相应的降低，随之冰箱功耗降低。在周围环境温度升高时，所产生的热负荷变大，压缩机需要运行更长的实践，从而产生较大的耗电量。这里对处于二十五摄氏度环境当中的冰箱进行分析，在对其功耗进行计算后，通过与实测进行比对，能够通过测试软件来对于冰箱在变频和定频两种压缩机情况下的节能情况进行分析。通过对变频压缩机特征的了解，能够了解到变频压缩机在不同温度环境下所进行的转速也各不相同，进而产生相对应的制冷效率和制冷量。
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3.1制冷单循环制冷技术
对于当前应用较为普遍的电脑温控冰箱来说，采用开关电源设计控制板，控制板的功耗可降低到0.2w之下，耗电量为0.0048kwh/24h；对于传统的机械温控冰箱来说，除了压缩机的运行之外，基本没有更多功耗，因此冰箱采用定额压缩机的耗电量约为0.44kWh/24h。如果使用定频压缩机，则控制板为变压器线性降压模式，其功耗约2W，那么此时冰箱耗电量达到0.48kWh/24h，功耗提升了10%左右。通过改变电机运行转速的方法，可以实现变频压缩机的节能。如果变频压缩机按照1600转运行，那么压缩机制冷量就会有所降低，结合冰箱的制冷系统来看，此时蒸发温度也会上升，进而提高压缩机的运行效率。由仿真结果来看，如果冰箱耗电量已经降低到0.45kWh/24h，那么就能与机械温控冰箱的功耗水平基本持平；在低速运转情况下，蒸发温度逐渐上升了2.5℃，就能够提高压缩机运行效率，可有效避免由于控制板功耗而造成能量的损失。
3.2无霜技术
在冰箱制冷系统当中，因为蒸发面积不能够符合变频压缩机对于制冷效率进行调剂的相关要求，这是可以在冰箱的无霜技术系统中采用仿真计算的方式。因为冰箱的无霜技术所采用的系统形式较为复杂，其中除了一般的制冷设备外，还包括化霜装置和风道装置等等，所以需要通过仿真计算的方式来对分析。在冰箱化霜时间保持不发生变化的前提下，可根据变频压缩机中的运行实践来完成计算过程。本文假设变频压缩机的低转速为1600RPM。结合仿真计算的结果来看，当蒸发的温度上升了2℃，压缩机的效率也会由此提高10%左右，但是由于冰箱耗电量有所增加，同时也提高了开机率，因此增大冰箱整体功耗。一般情况下，无霜冰箱化霜的功耗约为冰箱总体功耗的10%左右，化霜的累计时间越短，则功耗的影响就越大，同时时间的长短和制冷效果、化霜效果等同样具有关联性。
3.3风直冷多循环技术
当冰箱所应用的模式为多循环制冷，也就是说冰箱的冷藏和冷冻部分分别处于独立运行的状态当中，这是冷藏和冷冻部分的蒸发器为并联状态，这充分凸显出了多循环技术的优点。在应用多循环技术的冰箱当中，因为冷藏和冷冻室分别处于独立运行状态，所以运行时间就可以根据实际的需求来进行制定，从而对于压缩机的运行状况进行有效的优化。虽然通过这种方式无法对于压缩机的制冷进行有效的调节，但是却能够帮助冰箱去适应其所处的运行环境，从而提升制冷效率，对于压缩机的制冷进行了有效的优化。
结束语：综上所述，冰箱在应用变频压缩机进行节能的过程当中，应尽可能的避免冰箱中的变频压缩机发生高频使用的情况，从而尽可能的减少变频板所产生的功耗。同时，也要充分利用变频压缩机所具有的调整功能，将冰箱中的热负荷与压缩机的制冷效率进行相互匹配，从而提升变频压缩机的效率，以及在多种不同温度环境情况下的节能性。
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论文作者:施庆生
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第12期
论文发表时间:2019/9/19
标签：压缩机论文; 冰箱论文; 功耗论文; 效率论文; 节能论文; 装置论文; 耗电量论文; 《中国西部科技》2019年第12期论文;