摘要：现代科技的发展和应用，加大了能源的消耗与浪费。当前，我国人均资源日益减少，生态环境遭受到严重破坏。为确保我国人民的正常生活和国家的健康发展，必须深入推进节能减排工作。冰箱应用的压缩机与冰箱的能耗关系密切，尤其是对于商用冰箱来说，变频压缩机可以有效降低其能耗，实现商用冰箱的节能应用。因此，本文将对变频压缩机在商用冰箱中的节能技术应用展开探究。
关键词：变频压缩机；商用冰箱；节能技术；应用
引言：随着科技的进步，变频冰箱已经逐渐取代传统冰箱，成为人们日常生活中的常用电器。商用冰箱的也得到了越来越多的使用，电力能源的消耗自然也就随之增加。为了减少电能消耗、实现可持续发展，必须加大对商用冰箱节能效益的研究力度。变频压缩机的出现有效地提升了商用冰箱的节能效果。因此，对于变频压缩机的研究分析具有一定的理论意义。
1、变频压缩机概述
在商用冰箱的发展历程中，压缩机的技术升级对其节能效果的影响是最为显著的，可以说是压缩机的发展带动了商用冰箱乃至其他所有冰箱的发展。就目前的技术而言，压缩机的电机性能及结构性能有了很大的提升，其制冷效率已经达到一个不错的水平了，这在很大程度上降低了冰箱的能耗。不仅如此，压缩机的制冷量及绝热效率等方面的优化也能使商用冰箱达到节能的目的。其中，压缩机的制冷量主要由它的转速决定，而压缩机对转速的控制可以通过变频技术来实现。因此，变频压缩机在冰箱节能技术方面发挥着关键作用。
变频压缩机主要通过模拟三相交流电机的运行方式，利用三个绕组的差异性工作状态实现对电机的控制。在不同的工作状态下，绕组的频率及波形长度有所不同，其转速也有所差异。当频率相对较高的时候，电机转速随之增加，变频压缩机的功率增加，相应的制冷量升高；当频率相对较低的时候，电机转速随之降低，变频压缩机的功率降低，相对应的制冷量减少。
为了提高变频压缩机的效率，一般的转子采用永磁材料，这种永磁材料都是通过生产过程中的充磁完成。转子中磁极的长期存在与绕组产生的磁场不同，为提高磁场的效率，在电机的控制设计中，会通过电动势过零点进行判定，采用电子开关进行换相。变频压缩机由于具有电子控制技术的优势，可以优化磁场的设计，从而提高压缩机电机的效率。
2、变频压缩机的节能原理
2.1变频板节能
如果要将单相电源变成可调频率的三相电源，那么在商用冰箱的控制系统中需要应用到变频板的节能设计。变频板在实际的运行中需要消耗部分能量，不同的设计对能耗的影响不同，它主要包括开关电源的功耗与压缩机运行时变频板在不同负载下产生不同的功耗。变频板的功耗整体上会影响到压缩机的COP参数，如果功耗越小，则压缩机的效率越高。但总的来看，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。因此，相关人员需要加强对于变频板节能技术的研究和应用，以此达到商用冰箱的节能设计。
2.2压缩机节能
在实际的冰箱制冷系统设计过程中，商用冰箱的蒸发器和冷凝器在设计方案明确之后，不可以进行更改，这就使得商用冰箱的蒸发面积以及冷凝面积不会出现变化。而对于商用冰箱的制冷系统来说，制冷量及散热量与冰箱的蒸发和冷凝有直接的关系，蒸发和冷凝的温度差会影响冰箱的散热量，从而对商用冰箱的负荷造成影响。与此同时，商用冰箱的负荷还会受到环境温度的影响，而变频压缩机可以通过转速的变化提供不同的制冷量。如果变频压缩机的转速相对较低，制冷量也比较少，可满足低温环境下冰箱对于负荷的需求；如果变频压缩机的转速相对较高，制冷量也比较高，则可满足高温环境下冰箱对负荷的需求，以此可以降低商用冰箱额外的能耗，达到节能的目的。
压缩机是冰箱的核心部件，其直接影响冰箱的能量消耗。它的改进可在很大程度上改善冰箱的节能效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，变频压缩机的节能技术将成为未来商用冰箱以及其他类型冰箱发展与设计的主流趋势。变频压缩机可以通过两种不同的方式调节冷量：一是控制电机转速；二是改变压缩机容量。前者普遍为活塞复式压缩机，后者普遍为往复式压缩机。目前，比较常见的调节方式为电机转速调节，通过变频器发出的信号控制压缩机电机。变频器的设计方案与安装方式有多种，可以根据用户需求进行选择和调整。其中，两种最常见的类型是频率控制和智能化程序控制。
3、变频压缩机节能技术的应用
根据变频压缩机节能的原理，商用冰箱在制冷量小的时候会产生较高的蒸发温度，提高了压缩机的制冷效率。冰箱一般处于一个多变的环境，在低温环境下，周围的热负荷小，冰箱耗电量小，而在高温的环境下，冰箱的热负荷大，冰箱压缩机的运行时间长，效率低，耗电量大。
3.1直冷单循环制冷技术
在目前应用较为广泛的电脑温控冰箱中，主要通过开关电源实现对控制板的设计，这类冰箱的控制板功耗能够控制在0.2W以内，24小时的耗电量为0.0048kW•h。在机械温控冰箱中，功率主要由压缩机运行产生，功耗约在2W左右，24小时的耗电量为0.48kW•h，能耗相对较大。因此，变频压缩机能够通过直冷单循环制冷技术转变电机的运行转速，提升自身的运行效率。具体而言，当冰箱压缩机处在在低转速运行时，冰箱的制冷量将会更低，当变频压缩机保持在1000RPM时，可能会让冰箱耗电量达到一种机械温控冰箱效果。在冰箱开机效率分析中，也能够达到上述的控制成本。而且，在这一过程中，压缩机的效率将会得到明显提升，同时避免控制板出现功耗，从而实现商用冰箱的节能应用。
3.2风直冷多循环技术
当商用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，但是却能够帮助商用冰箱去适应其所处的运行环境。此外，这种节能技术能够确保变频压缩机的运行状态满足冰箱的制冷需求，有助于制冷效率的提升，实现了变频压缩机制冷量的高效控制。
3.3无霜技术
事实上，和直冷冰箱系统相比，无霜冰箱系统的节能技术应用更为复杂。因为商用冰箱的无霜系统所采用的系统形式除了一般的制冷设备外，还包括化霜装置和风道装置等等包括制冷系统、风道系统以及化霜系统等多个子系统，使得变频压缩机的运行时间控制难度有所增加。如果将化霜累计时间控制不变，对变频压缩机的运行进行分析，当变频压缩机保持在1600RPM的低转速运行时，在蒸发温度提高2℃的同时，变频压缩机的效率提升了10%，因此有效地实现了商用冰箱的节能。
结束语
总之，变频压缩机广泛应用于各种类型的冰箱系统，因此需要根据类型的差异选择相对应的变频器。变频压缩机的节能应尽量减少变频压缩机的高频应用，降低变频板的功耗，同时利用变频压缩机的可调性，尽量将压缩机的制冷量与冰箱的热负荷相匹配，提高压缩机的运行率，尽量提高变频压缩机在各环境温度下的节能效果。因此，为了使商用冰箱能够往越来越节能的方面迈进，就需要相关人员共同努力，不断探索、研究变频压缩机在商用冰箱中的节能技术应用。
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论文作者:黄毅斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/2/25
标签：压缩机论文; 冰箱论文; 节能论文; 转速论文; 效率论文; 节能技术论文; 功耗论文; 《基层建设》2019年第29期论文;