變頻空調(diào)工作原理

1、關(guān)鍵詞：變頻空調(diào)原理壓縮機工作原理壓縮機將制冷劑在制冷系統(tǒng)內(nèi)進行制冷循環(huán)過程中，由蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸熱后的低溫、低壓飽和氣體制冷劑，從蒸發(fā)器經(jīng)吸氣管（回氣管）吸入壓縮機壓縮成高溫高壓力氣態(tài)制冷劑，并經(jīng)過排氣管排出，送入冷凝器冷卻，再經(jīng)毛細血管降壓節(jié)流后進入蒸發(fā)器蒸發(fā)，如此循環(huán)進行?？照{(diào)室外機的工作原理冷凝器是制冷系統(tǒng)在制冷狀態(tài)時為高壓設(shè)備裝在壓縮機排氣口和毛細管之間，由壓縮機排出的高溫高壓氣體，進入冷凝器，通過銅管和肋片傳熱冷卻空調(diào)中都裝有軸流風扇，采用的是風冷式，使冷凝器制冷劑在冷卻凝結(jié)過程中，壓力不變，溫度降低，由氣體轉(zhuǎn)化為液體。制冷劑的作用在整個制冷循環(huán)中，制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰汽化，不斷吸收

2、制冷室內(nèi)冷卻物品的熱量，并傳給外界空氣，使制冷室內(nèi)溫度降低而達到制冷目的。變頻空調(diào)一般空調(diào)機由于電源頻率50Hz是固定的，所以壓縮機的轉(zhuǎn)速是固定的，也就是被稱為“空調(diào)機血液”的冷媒(氟利昂)的循環(huán)是恒量的，在一定時間內(nèi)冷媒的循環(huán)量越大，空調(diào)機的輸出功率就越高。也就是說，壓縮機的轉(zhuǎn)速決定了空調(diào)機的輸出功率。而變頻空調(diào)是一種使用變頻壓縮機和模糊控制技術(shù)的空調(diào)器，能根據(jù)室內(nèi)氣溫的變化，調(diào)節(jié)制冷速度。具有低噪音、耗能低等特點。一個15平方米的房間，變頻空調(diào)比定頻式調(diào)溫速度快6-10分鐘。達到設(shè)定溫度后，變頻空調(diào)又能以僅為定頻空調(diào)10%的功率低速運轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)溫度細微損耗，維持恒溫狀態(tài)。試驗顯示，較之定頻

3、空調(diào)，變頻空調(diào)噪音低56分貝，壽命長58年，是空調(diào)市場未來的發(fā)展方向。變頻空調(diào)是相對普通空調(diào)來講的，普通空調(diào)的壓縮電機采用交流異步電機，轉(zhuǎn)速不變，50HZ時轉(zhuǎn)速約為2880r/min。而變頻空調(diào)是先把220M50HZ的單相交流電轉(zhuǎn)變成為三相變頻交流電(25118HZ,56160),供給壓縮機，通過頻率變化來調(diào)節(jié)壓縮機轉(zhuǎn)速，使制冷量連續(xù)變化，適應(yīng)空調(diào)負荷的需要。變頻空調(diào)的控制原理及主要特點變頻空調(diào)與普通空調(diào)器或稱定轉(zhuǎn)速空調(diào)器的主要區(qū)別是前者增加了變頻器。變頻空調(diào)的微電腦隨時收集室內(nèi)環(huán)境的有關(guān)信息與內(nèi)部的設(shè)定值比較，經(jīng)運算處理輸出控制信號。交流變頻空調(diào)的工作原理是把工頻交流電轉(zhuǎn)換為直流電源，并把它

4、送到功率模塊（大功率晶體管開關(guān)組合）；同時模塊受微電腦送來的控制信號控制，輸出頻率可調(diào)的交變電源（合成波形近似正弦波），使壓縮機電機的轉(zhuǎn)速隨電源頻率的變化作相應(yīng)的變化，從而控制壓縮機的排量，調(diào)節(jié)制冷量或制熱量。直流變頻空調(diào)同樣把工頻交流電轉(zhuǎn)換為直流電源，并送至功率模塊，模塊同樣受微電腦送來的控制信號控制，所不同的是模塊輸出受控的直流電源（無逆變環(huán)節(jié)）送至壓縮機的直流電機，控制壓縮機的排量，因此直流變頻空調(diào)更省電，噪聲更小。變頻空調(diào)的壓縮機由變頻電機拖動，電源變頻器輸出頻率變化的交流電給電動機，使電動機的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)室內(nèi)制冷量的需要而連續(xù)變化，最終壓縮機的制冷量達到連續(xù)變化的自動控制。為了配合制

5、冷量的連續(xù)變化，制冷系統(tǒng)中采用了電子膨脹閥，由脈沖電機開關(guān)閥芯，快速控制進入蒸發(fā)器的制冷劑流量。其主要牛I點為：變頻器能使壓縮機電動機的轉(zhuǎn)速無級連續(xù)可調(diào)，其轉(zhuǎn)速是根據(jù)室內(nèi)空調(diào)負荷而成比例變化的，當室內(nèi)需要急速降溫（或急速升溫），空調(diào)負荷加大時，壓縮機轉(zhuǎn)速就加快，制冷量（或制熱量）就按比例增加，當達到設(shè)定溫度時，隨即處于低速運轉(zhuǎn)維持室溫基本不變。變頻空調(diào)的節(jié)流是運用電子膨脹閥控制流量，它的室外微處理器可以根據(jù)設(shè)在膨脹閥進出口、壓縮機中氣管處的溫度傳感器收集的信息來控制閥門的開啟度，隨時改變制冷劑的流量。壓縮機的轉(zhuǎn)速與膨脹閥的開啟度相對應(yīng)，使蒸發(fā)器的能力得到最大限度的發(fā)揮。同時，由于采用了電子膨脹

6、閥作為節(jié)流元件，化霜時不停機，利用壓縮機排氣的熱量先向室內(nèi)供熱，余下熱量送到室外，將換熱器翅片上的霜融化。變頻空調(diào)將逐步取代傳統(tǒng)的定轉(zhuǎn)速空調(diào)，成為空調(diào)控制技術(shù)發(fā)展的主流。變頻技術(shù)已從交流式向直流式轉(zhuǎn)化，控制技術(shù)由PWM（c沖寬度調(diào)制）發(fā)展為PAM脈沖振幅調(diào)制）。采用PW臟制方式的壓縮機轉(zhuǎn)速受到上限轉(zhuǎn)速的限制，一般不超過7000轉(zhuǎn)/分，而采用PAM空制方式的壓縮機轉(zhuǎn)速可提高1.5倍左右，這樣大大提高了制冷和低溫下的制冷能力。變頻空調(diào)制冷系統(tǒng)組成變頻空調(diào)由壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、電磁四通閥、電子膨脹閥、除霜閥、雙毛細管等部件組成。工作時，空調(diào)器根據(jù)空調(diào)房間的需要，自動控制變頻器輸出頻率較高的交流電

7、，使電動機的轉(zhuǎn)速加快，壓縮機的制冷量加大，達到快速制冷或制熱的目的；相反，當房間的制冷或制熱量較小時，壓縮機以正常速度或較低速度運轉(zhuǎn)。因此，變頻空調(diào)具有連續(xù)的制冷量調(diào)節(jié)，使房間溫度波動較小。在壓縮機工作過程中，微電腦系統(tǒng)控制變頻壓縮機的同時，控制電子膨脹閥的開啟度，保持適當?shù)闹评鋭┝髁?，從而直接改變蒸發(fā)器中制冷劑的流量使其狀態(tài)發(fā)生改變，壓縮機的轉(zhuǎn)速與膨脹閥的開啟度相對應(yīng)，壓縮機的排氣量與膨脹閥的供液量相對應(yīng)，使過熱度不至于太大，使蒸發(fā)器的能力得到最大限度的發(fā)揮，從而使制冷系統(tǒng)實現(xiàn)最高效率的控制。變頻空調(diào)按照工作原理可以分為交流變頻和直流變轉(zhuǎn)速兩類，直流變頻空調(diào)只是俗稱罷了。直流電路的兩個電極的

8、極性是固定不變的，電流只有一個流向，不會發(fā)生交變，根本無頻率可言。談何變頻？采用的直流調(diào)速技術(shù)要遠遠優(yōu)于調(diào)頻技術(shù)，直流變轉(zhuǎn)速是正確的叫法。有關(guān)DC直流變轉(zhuǎn)速空調(diào)和AC變頻空調(diào)的簡單區(qū)別：直流調(diào)速只經(jīng)過一次電壓轉(zhuǎn)換，所以能源損耗比調(diào)頻調(diào)速要小。另外，由于這種直流電機的轉(zhuǎn)子是永磁的，又省卻了三相交流異步電機的轉(zhuǎn)子電流消耗。所以，它從電網(wǎng)電源到電動機這一段的功率因數(shù)要比調(diào)頻調(diào)速方式高，節(jié)省了一定的能量。變頻空調(diào)對傳統(tǒng)空調(diào)的優(yōu)缺點和特點變頻/變轉(zhuǎn)速空調(diào)器相對于傳統(tǒng)空調(diào)器來講，主要有以下特點：常規(guī)空調(diào)一半的時間10除濕性能定時開/關(guān)控制，除濕時有冷感低頻運轉(zhuǎn)，只除濕不降溫，健康除濕11滿負荷運轉(zhuǎn)無此功能

9、自動以高頻強勁運轉(zhuǎn)12保護功能簡單全面13自動控制性能簡單真正模糊化、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)化說明：1 .適應(yīng)負荷的能力常規(guī)空調(diào)的制冷能力隨著室外溫度的上升而下降，而房間熱負荷隨室外溫度上升而上升，這樣，在室外溫度較高，本需要空調(diào)向房間輸出更大冷量時，常規(guī)空調(diào)往往制冷量不足，影響舒適性；而在室外溫度較低時，本需要空調(diào)向房間輸出較小冷量，常規(guī)空調(diào)往往制冷量過盛，白白浪費電力。而變頻空調(diào)通過壓縮機轉(zhuǎn)速的變化，可以實現(xiàn)制冷量隨室外溫度的上升而上升，下降而下降，這樣就實現(xiàn)了制冷量與房間熱負荷的自動匹配，改善了舒適性，也節(jié)省了電力。變頻空調(diào)調(diào)節(jié)制冷量的原理如下：一定工況下，制冷量與制冷劑質(zhì)量流量成正比，即Q=q.m式

10、中：Q制冷量q一制冷劑單位質(zhì)量制冷量m一制冷劑質(zhì)量流量一定工況下，制冷劑質(zhì)量流量與壓縮機轉(zhuǎn)速成正比例函數(shù)關(guān)系，即m=f(N)式中：f制冷劑質(zhì)量流量與壓縮機轉(zhuǎn)速的函數(shù)關(guān)系，不同結(jié)構(gòu)的壓縮機此關(guān)系式不同N壓縮機轉(zhuǎn)速綜合上兩式，就可以通過調(diào)節(jié)壓縮機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)空調(diào)制冷量的調(diào)節(jié)，這正是直流或交流變頻空調(diào)變頻能量調(diào)節(jié)的原理。2 .溫度調(diào)節(jié)方法以制冷狀態(tài)為例，常規(guī)空調(diào)：達到設(shè)定溫度壓縮機停。室內(nèi)溫度高于設(shè)定溫度1度，壓縮機重新開啟。變頻空調(diào)的溫度調(diào)節(jié)方法：室溫每降低0.5度，運轉(zhuǎn)頻率就降低一檔；相反，室溫每升高0.5度,運轉(zhuǎn)頻率就升高一檔。即室溫越高，運轉(zhuǎn)頻率越大，以便空調(diào)快速制冷。室溫越接近設(shè)定溫度，運轉(zhuǎn)頻

11、率就越低，提供的制冷量也越小，以維持室溫在設(shè)定溫度附近，溫度波動小。3 .啟動、運轉(zhuǎn)性能常規(guī)空調(diào)以定頻啟動、定速運轉(zhuǎn)。變頻空調(diào)低頻啟動、變頻運轉(zhuǎn)。4 .節(jié)能性常規(guī)空調(diào)開/關(guān)方法控制，壓縮機開關(guān)頻繁，耗電多。變頻空調(diào)自動以低頻維持，室溫基本恒定，避免壓縮機頻繁開啟，比常規(guī)空調(diào)省電30施右。5 .低電壓運轉(zhuǎn)性能常規(guī)空調(diào)在電壓低于180V左右時，壓縮機就不能啟動；而變頻空調(diào)在電壓很低時，降頻啟動，降低啟動時的負荷，最低啟動電壓可達150V。6 .熱冷比常規(guī)空調(diào)制冷、制熱壓縮機轉(zhuǎn)速一樣，只能通過系統(tǒng)匹配提高熱冷比，局限性很大。變頻空調(diào)制熱時壓縮機轉(zhuǎn)速比制冷時高許多，所以熱冷比可高達140蛆上。（制熱時

12、最高運轉(zhuǎn)頻率往往要比制冷最高運轉(zhuǎn)頻率高20Hz左右）7 .低溫制熱效果常規(guī)空調(diào)壓縮機轉(zhuǎn)速恒定，0C以下壓縮機功率很低，實際上沒有什么制熱效果；變頻空調(diào)低溫下以高頻運轉(zhuǎn)，制熱量是常規(guī)空調(diào)的3、4倍。8 .滿負荷運轉(zhuǎn)常規(guī)空調(diào)壓縮機只有一種轉(zhuǎn)速，不可能實現(xiàn)滿負荷時的強勁運轉(zhuǎn)；變頻空調(diào)在人多時、剛開機時或室內(nèi)外溫差較大時，可實現(xiàn)高頻強勁運轉(zhuǎn)。9 .保護功能常規(guī)空調(diào)每次發(fā)生電流等保護均需停壓縮機；變頻空調(diào)每當發(fā)生保護時均以適當?shù)慕殿l運轉(zhuǎn)予以緩沖，可實現(xiàn)不停機保護，不影響用戶的使用。優(yōu)點：變頻空調(diào)空調(diào)采用了變頻電源、變頻壓縮機、電子膨脹閥和微電腦技術(shù)的有機結(jié)合，使空調(diào)性能進一步提高，使用時房間溫度波動小，舒適性更佳