北方之行二-海信變頻空調(diào)知識(shí)介紹

變頻空調(diào)知識(shí)簡(jiǎn)介 海信空調(diào)研發(fā)中心李本衛(wèi)2007 10 16 主要內(nèi)容 變頻空調(diào)基本介紹變頻空調(diào)器主要零部件介紹變頻空調(diào)器控制邏輯介紹變頻空調(diào)行業(yè)狀況及發(fā)展趨勢(shì) 1 1變頻特點(diǎn)變頻空調(diào)是采用變頻壓縮機(jī)的空調(diào)機(jī) 可以根據(jù)空調(diào)器自身的控制方式 結(jié)合用戶使用要求 對(duì)壓縮機(jī)頻率 室內(nèi)外風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié) 海信變頻空調(diào)器 普通定速空調(diào)器 能力的大小 可以變換 能力大小固定 一 變頻空調(diào)基本介紹 1 2變頻空調(diào)的優(yōu)勢(shì) 1 快速達(dá)到設(shè)定溫度 海信變頻空調(diào)器剛開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)因?yàn)閴嚎s機(jī)可以高速運(yùn)轉(zhuǎn) 而發(fā)揮出較大的能力 所以能比普通定速空調(diào)器更快地達(dá)到設(shè)定溫度 2 調(diào)節(jié)室溫更加舒適 普通定速空調(diào)器的能力固定 所以對(duì)室溫的調(diào)節(jié)時(shí)通過壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止來完成的 海信變頻空調(diào)器可以通過控制變頻壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度來調(diào)節(jié)空調(diào)器的能力 所以室內(nèi)溫度波動(dòng)小 更加舒適 設(shè)定溫度 室內(nèi)溫度 經(jīng)過時(shí)間 變頻空調(diào)器 定速空調(diào)器 溫度波動(dòng) 運(yùn)轉(zhuǎn) 壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) 海信變頻空調(diào)器能力可以變化調(diào)節(jié) 普通定速空調(diào)器 停止 停止 3 節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn) 海信變頻空調(diào)器在達(dá)到或接近設(shè)定溫度后 壓縮機(jī)保持低速運(yùn)轉(zhuǎn) 空調(diào)器能力變小 相對(duì)于空調(diào)器的兩器較大 換熱充分 空調(diào)器的能效比變高 節(jié)省能源 普通定速空調(diào)器在達(dá)到設(shè)定溫度后 壓縮機(jī)會(huì)停止 循環(huán)系統(tǒng)中的已經(jīng)壓縮的制冷劑壓力會(huì)釋放 冷熱能源被白白放掉 當(dāng)壓縮機(jī)再運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 又要開始新的壓縮過程 浪費(fèi)大量能源 但海信變頻空調(diào)器可以調(diào)節(jié)能力大小 必要時(shí)可以降低轉(zhuǎn)速 減小能力 只供應(yīng)必要的能源 這樣可以大大減少壓縮機(jī)停止 運(yùn)轉(zhuǎn)的次數(shù) 節(jié)省能源 4 低溫制熱能力強(qiáng) 普通定速空調(diào)器在室外溫度低于0攝氏度時(shí) 制熱能力會(huì)變得相當(dāng)?shù)?但是海信變頻空調(diào)器在室外溫度較低的情況下 可以提高壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速來提高制熱能力 所以當(dāng)即使室外溫度較低時(shí) 也能發(fā)揮充分的制熱能力 室內(nèi) 室外 15 C 高速運(yùn)轉(zhuǎn) 二 變頻空調(diào)器主要零部件 2 1變頻壓縮機(jī)變頻壓縮機(jī)是轉(zhuǎn)速可變的壓縮機(jī) 是變頻空調(diào)的核心部件 變頻空調(diào)通過控制壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速 來控制空調(diào)器能力大小 變頻壓縮機(jī)價(jià)格高于定速壓縮機(jī) 占整機(jī)成本的15 25 常見的分類方法為直流變頻與交流變頻單轉(zhuǎn)子與雙轉(zhuǎn)子 2 1 1直流壓縮機(jī)與交流壓縮機(jī) 直流壓縮機(jī)與交流壓縮機(jī)的區(qū)別在于電機(jī)不同 交流壓縮機(jī)采用的是交流感應(yīng)電機(jī) 直流壓縮機(jī)采用直流無刷電機(jī) 直流電機(jī)的效率高于交流交流 直流 交流 直流 交流 直流變頻較交流變頻節(jié)能 2 1 2直流壓縮機(jī)的特點(diǎn) 1 永久磁體代替了勵(lì)磁線圈 轉(zhuǎn)子中無電流產(chǎn)生 二次損失得到降低 DC直流變頻電機(jī)效率比傳統(tǒng)的AC交流感應(yīng)變頻電機(jī)提高約10 25 尤其在節(jié)能運(yùn)行的低轉(zhuǎn)速段 電機(jī)效率提高最為明顯 直流轉(zhuǎn)子采用現(xiàn)在主流的內(nèi)部埋入型永久磁鐵 IPM 采用的磁鐵類型為鐵氧體 2 配合變頻控制器 直流變頻技術(shù)可以檢測(cè)出運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置 并及時(shí)調(diào)整輸出轉(zhuǎn)矩 使之與實(shí)際運(yùn)行時(shí)不斷變化的符合轉(zhuǎn)矩到達(dá)平衡 從而使壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度低至12r s時(shí)也能平衡運(yùn)轉(zhuǎn) 一般AC交流壓縮機(jī)的最低運(yùn)轉(zhuǎn)頻率為30Hz 進(jìn)而使得空調(diào)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)范圍可以擴(kuò)大 房間溫度控制更精確 溫度波動(dòng)更小 人體感覺更舒適 體現(xiàn)變頻機(jī)優(yōu)點(diǎn) 2 1 3雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)與單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī) 雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)兩個(gè)氣缸同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng) 單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)只有一個(gè)氣缸 雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)比單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)震動(dòng) 噪音更小 輸出能力更大 雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)能夠拓寬低頻運(yùn)轉(zhuǎn)范圍 進(jìn)一步提高節(jié)能效果 2 2換熱器換熱器就是蒸發(fā)器和冷凝器 在制冷時(shí)制冷劑通過蒸發(fā)器時(shí)吸收熱量 通過冷凝器時(shí)釋放熱量 變頻空調(diào)的換熱器設(shè)計(jì)與定速空調(diào)比 復(fù)雜得多 需要考慮不同頻率下都能得到較好的換熱效果 2 3室內(nèi)外風(fēng)扇電機(jī)海信變頻空調(diào)室內(nèi)采用PG電機(jī) 可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速 同時(shí)帶有轉(zhuǎn)速反饋 即使在電壓波動(dòng)情況下 也可以準(zhǔn)確輸出程序要求的轉(zhuǎn)速 室外采用多檔風(fēng)速電機(jī)或無級(jí)調(diào)速風(fēng)機(jī) 可以針對(duì)室外溫度進(jìn)行控制 以達(dá)到最佳的換熱效果 供電線 轉(zhuǎn)速反饋 實(shí)現(xiàn)三檔風(fēng)速 定速空調(diào)室內(nèi)采用三速交流風(fēng)機(jī) 室外采用單速風(fēng)機(jī) 當(dāng)空調(diào)在室外溫度較低情況下制冷時(shí) 室內(nèi)機(jī)容易凝水較多 在室外溫度較高情況下運(yùn)行制熱時(shí) 容易導(dǎo)致系統(tǒng)同壓力過高 此時(shí)只能通過頻繁開停室外風(fēng)機(jī) 將導(dǎo)致系統(tǒng)溫度壓力波動(dòng)較大 影響系統(tǒng)壽命 2 4電子膨脹閥電子膨脹閥在空調(diào)器中的作用于毛細(xì)管相同 起到制冷劑節(jié)流作用 電子膨脹閥可以根據(jù)運(yùn)行頻率 室內(nèi)外溫度 用戶風(fēng)速等參數(shù) 調(diào)整膨脹閥開度 使整機(jī)運(yùn)行更高效 節(jié)能 由于成本問題 前期我公司僅在高端機(jī)上使用電子膨脹閥 現(xiàn)在已經(jīng)在內(nèi)銷機(jī)中使用 如36系列 EER 頻率 30Hz 90Hz 電子膨脹閥 毛細(xì)管 2 5變頻器變頻器是變頻空調(diào)的 大腦 變頻器由幾塊電路板構(gòu)成 里面寫入了控制軟件 變頻器可以根據(jù)接受到遙控器 傳感器的信息 將控制信號(hào)發(fā)給壓縮機(jī) 室內(nèi)外風(fēng)機(jī) 導(dǎo)風(fēng)葉片步進(jìn)電機(jī)等零部件 海信空調(diào)已實(shí)現(xiàn)變頻器軟件 硬件完全自主開發(fā) 遙遙領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)其他空調(diào)企業(yè) 變頻空調(diào)的各種功能 優(yōu)點(diǎn)都是依賴于它的控制邏輯來實(shí)現(xiàn) 她將空調(diào)器運(yùn)行的各種參數(shù)進(jìn)行分析 計(jì)算出需要發(fā)給各個(gè)部件的控制信號(hào) 三 變頻空調(diào)器控制邏輯 頻率控制 采用先進(jìn)的PI控制 模糊控制 根據(jù)設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度變化情況 對(duì)頻率進(jìn)行控制 實(shí)現(xiàn)快速制冷 溫度波動(dòng)小 低頻節(jié)能運(yùn)行 變頻空調(diào)僅有 制冷量 能效比與頻率的關(guān)系 一般情況下 頻率升高時(shí) 制冷能力變大 能效比下降 頻率降低時(shí) 能力變小 能效比升高 變頻空調(diào)在低頻運(yùn)行時(shí) 能效比非常高 用戶可以調(diào)低設(shè)定溫度與環(huán)境溫度差值或按遙控器上的 并用節(jié)電 鍵 使空調(diào)器進(jìn)入較低頻運(yùn)行狀態(tài) 變頻空調(diào)智能除霜控制 變頻空調(diào)室外換熱器設(shè)有溫度傳感器 可以直接判斷室外換熱器結(jié)霜程度 除霜過程也是根據(jù)傳感器溫度 及時(shí)退出除霜 定速空調(diào)一般靠室內(nèi)盤管溫度間接判斷室外的結(jié)霜程度 可能結(jié)霜過多或結(jié)霜過少時(shí)除霜 而且每一次除霜時(shí)間都是一定的 一般偏長(zhǎng) 用戶會(huì)感到制熱效果不好 室內(nèi)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速自動(dòng)控制當(dāng)室內(nèi)風(fēng)速設(shè)為自動(dòng)時(shí) 變頻控制器根據(jù)設(shè)定溫度與環(huán)境溫度差值 自動(dòng)調(diào)整風(fēng)速 制熱防冷風(fēng)控制制熱運(yùn)行時(shí) 每次開機(jī)或者除霜結(jié)束后 室內(nèi)風(fēng)扇先以超低速轉(zhuǎn)動(dòng) 等室內(nèi)換熱器溫度升高到一定程度后 風(fēng)扇按照設(shè)定風(fēng)速運(yùn)行 制熱吹余熱控制制熱運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)機(jī)時(shí) 室內(nèi)風(fēng)機(jī)并非馬上停止運(yùn)轉(zhuǎn) 而是直至室內(nèi)換熱器降低到一定溫度才停 起到節(jié)能作用 智能除濕控制 通過控制壓縮機(jī)頻率和室內(nèi)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速 可以實(shí)現(xiàn)在很少影響室內(nèi)環(huán)境溫度的前提下 有較好的除濕效果 排氣溫度過高控制 當(dāng)壓縮機(jī)排氣溫度過高時(shí) 控制器會(huì)降低壓縮機(jī)頻率 使排氣溫度降低 可以有效延長(zhǎng)壓縮機(jī)壽命 壓力過高控制 控制器通過換熱器溫度傳感器 計(jì)算系統(tǒng)壓力 當(dāng)壓力過高時(shí) 控制器會(huì)降低壓縮機(jī)頻率或改變室外風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速 這樣使空調(diào)器的各個(gè)零部件都在允許壓力下運(yùn)行 有效延長(zhǎng)空調(diào)使用壽命 電流過高控制 控制器可以檢測(cè)整機(jī)運(yùn)行電流 在不同環(huán)境下有不同的電流限制值 當(dāng)電流過高時(shí) 控制器會(huì)降低壓縮機(jī)頻率 以保護(hù)空調(diào)器 同時(shí)也避免電流過大引起電源線過熱等安全隱患 高效運(yùn)行模式 當(dāng)用戶按下遙控器上的高效鍵 室內(nèi)風(fēng)速轉(zhuǎn)為高速風(fēng) 壓縮機(jī)以盡可能高的頻率運(yùn)行 空調(diào)器發(fā)揮所在室內(nèi) 外溫度下的最大能力 并用節(jié)電功能 并用節(jié)電后 通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率 控制器通過限制壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大電流來降低壓縮機(jī)頻率 使空調(diào)器在較高的能效比下運(yùn)行 人機(jī)對(duì)話功能空調(diào)器可以通過遙控器上的溫度傳感器判斷室內(nèi)溫度 可以準(zhǔn)確判斷用戶所在位置的溫度 使用戶感覺更加舒適 四 變頻空調(diào)行業(yè)現(xiàn)況及發(fā)展趨勢(shì) 日本95 以上的家用空調(diào)器采用變頻空調(diào) 澳大利亞家用空調(diào)75 是變頻空調(diào) 歐美大