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发布时间：2023-11-19 00:08:14
张鹏杰，许伟昶：定频和变频空调的性能比较及未来发展综述 定频和变频空调的性能比较及未来发展综述 张鹏杰，许伟昶 （济源职业技术学院，河南济源４５９０００） 摘要：从能效等级、技术要点、工作原理、优缺点等方面对定频和变频空调的综合性能进行了对 比分析，并对其未来发展进行了预测。 关键词：定频空调；变频空调；性能；分析 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—０３４２．２０１ １．０４．００９ 中图分类号：ＴＭ９２５．１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—０３４２（２０１１）０４—００２７—０３ 随着当前科技的快速发展，空调行业的技术 的比值，能效比越高，制冷功率越小，耗电量越少； 也得到了突飞猛进的发展。电动机变频调速技术 能效比越低，制冷功率越大，耗电量越大。因此， 引入空调制造业无疑将是空调行业发展的又一个 空调的能效比是消费者购买空调时除产品的基本 新台阶。仅在２０１０年和２０１１年两年的时间就开 性能以外关注的另一个重要因素。 始呈现出占领市场的发展动向，并已引起了消费 我国空调的能效标准根据能效比的大小分为 者广泛关注的热潮。但变频空调和定频空调究竟 五个等级，１级最节能、２～４级的节能效率逐级降 谁更能满足消费者的需要是目前大多数消费者急 低、５级节能最低。目前，定频空调能效比范围５ 切想了解的问题。因此，以制冷空调为例针对这 级到１级为２．６至３．４。而变频空调的能效比５ 一现象进行了浅析。 级为３．０、４级为３．４、３级为３．９、２级为４．５、１级 为５．２，范围从３．０至５．２。从能效比来看，变频 一、定频和变频空调的能效标准 空调能效比更高，更为节能…。以松下２匹定频 ２００４年８月，国家发改委、国家质检总局联 柜机和２匹变频柜机为例，对比节能情况：定频柜 合制定并发布《能源效率标识管理办法》，２００５年 机ＨＣ１８ＦＥ２的输入功率：１．７８ｋＷ，节能系数取 ３月１日起正式实施，标志着我国实施能源效率 ０．９５；变频柜机ＨＥ１８ＦＤ１Ｓ的输人功率：１．６５ｋＷ， 标识制度。空调能效比指的是空调的能耗与效用 节能系数取０．４３５，如表ｌ所示。 表１ 定频柜机与变频柜机成本对比表 以上对比可看出，定频机比变频机每年多 １ １０６度电，按１ ｋｗ・ｈ电价计算，定频机多花 二、定频和变频空调的技术要点与工作原理 １ １０６元，而变频机只要使用３．６年就可以省回比 因压缩机的转速是固定的，所以冷媒的循环 定频机多出的成本近４０００元了。而且继续使用 是恒量的。而变频空调增加了变频器，可以改变 下去，会比定频机省回更多的电费 。 输人交流电的频率。工作时，先把２２０Ｖ、５０Ｈｚ的 收稿日期：２０１１—１２—０３ 作者简介：张鹏杰（１９７５一），女，济源职业技术学院讲师，重庆大学工程硕士，研究方向为机电一体化、控制工程等。 ’ ２７
第ｌ０卷第４期 济源职业技术学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉｙｕａｎ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇ Ｖｏ１．１０ Ｎｏ．４ Ｄｅｃ．２０１１ ２０１１年１２月 单相交流电转变成为三相变频交流电，供给压缩 送向室内。在空调器持续工作时，室内空气不断 循环流动，达到降低温度的目的。定频空调由于 供电频率不能改变，要实现制冷只能依靠不断地 “开、停”压缩机来调整室内温度，消耗较多电能。 机，通过频率变化来调节压缩机的转速，使制冷量 连续变化，适应空调负荷的需要。空调制冷的基 本工作原理是空调器通电后，制冷系统内制冷剂 的低压蒸汽被压缩机吸人并压缩为高压蒸汽后排 至冷凝器。同时，轴流风扇吸人的室外空气流经 而变频空调采用专用压缩机，增加了变频控制系 统，当房间温度达到设定温度后转为低频工作，温 度控制精确，能满足持续使用时节能的目的。 三、定频和变频空调的性能比较 冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸 汽凝结为高压液体。高压液体经过过滤器、节流 机构后喷人蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取 周围的热量。同时贯流风扇使空气不断进入蒸发 器的肋片问进行热交换，并将放热后变冷的空气 根据自身的产品特点，定频和变频空调的性 能比较如表２所示 ’ 。 表２定频和变频空调的性能比较 通过以上比较可发现，在空调控制系统中使 用变频技术，与定频空调相比具有如下优点： （１）节能省电、电压适应性强。变频空调器 运转时，机组经低频低速启动，然后很快进入高速 运转，转速可达到正常转速的２～３倍，故比定速 空调能更快达到设定温度。当室温接近设定温度 时，机组在不停止压缩机工作状态下，通过调整压 采用模糊控制技术调节制冷（热）能力，压缩机由 于不停机而减少频繁停启造成的损失。同时压缩 机刚启动时，采用低频启动，一般在２Ｏ～３０Ｈｚ之 缩机的转速调节室温，这样就可以创造出温度变 化不大的舒适环境。 间，从而降低了启动电流，减少了功率消耗，然后 很快在低频状态转入高频状态，在很短的时间里 达到室内设定温度，之后，压缩机在长时间处于低 一（３）超低温制热、快速除霜。一般空调，当室 外气温低于０￣Ｃ时，制热能力大幅度下降，在 ｌ２℃时功率只有额定值的３５％左右。但变频 空调则可根据室外温度的变化自动改变压缩机转 频工作范围内，机组的功率降到最小以保持室温。 另外变频空调还可以根据外界环境负荷的变化相 应地调节压缩机的转速来达到控制要求，这就避 速，在室外温度低的情况下，通过提高运转频率， 达到提高制热能力的效果，在一１２￣Ｃ时功率可达 到额定值的７０％左右。 在低温的情况下，一般空调器室外机除霜停 免了运行参数的单一化而带来能源的浪费。因此 变频空调节能效果明显，比普通空调节电２０％～ ３０％。变频空调的电压适应性很强，工作电压在 １８７～２４２Ｖ，这一点更适合在电网电压不稳定的 地区使用。 机需５～１５分钟，在此期间室内机停止供热。而 变频空调器则利用微处理器控制电子膨胀阀。除 霜时，电子膨胀阀全开，压缩机高速运转，利用压 缩机排气的温热除霜，从而实现不问断供热快速 （２）制冷快速、舒适性好。变频空调器开始 ２Ｒ
张鹏杰，许伟昶：定频和变频空调的性能比较及未来发展综述 除霜。 空调的份额将达到２５．７％，较２０１１年上升 （４）噪声低，除湿功能合理。变频空调采用 ８．５％。 变频双转子压缩机和变频直流电机，使压缩机从 （３）一、二级市场可能出现负增长，三、四级 低速到高速都能平衡地运转，加之长时间的低频 市场由于空调保有量较低，仍将是主要增长点。 运转状态使室外机运转更加平稳。变频空调的除 ２０１２年三、四级市场销量将达１４３０万台，同比增 湿功能，主要是除去房间空气中的含湿量而不降 速４１％，市场份额上升６．１％，达到２７％。。 。 低温度，可根据房间的湿度要求设定湿度值。除 （４）在未来３年内，定频空调依然会有巨大 湿时机组相当于制冷时的１／３频率运转，以较小 的市场，变频空调不足以完全淘汰定频空调。在 的输入功率达到除湿效果，不仅经济合理而且还 国家惠民补贴取消后，高能效定频１、２级空调的 提高了舒适性 Ｊ。 份额开始下降，而成本更具优势的定频３级空调 四、国内空调市场预测及未来发展趋势 份额则会在２０１２年回升。 据奥维咨询（ＡＶＣ）２０１１年８月４日公布的 参考文献： 数据，截至７月底，中国空调产销首次突破了１亿 ［１］刘才丰．《能源效率标识管理办法》一３月１日起实施 台，变频空调终端市场销量为１ ７５６万台，同比增 ［Ｊ］．世界标准化与质量管理，２００５，（２）． 长１１２．２％，市场份额为３５．７％。而定频３级能 ［２］刘金平，等．风冷冷凝器速度场的实验研究［Ａ］．制冷 效份额由３６．８％下降为２４．８％。在国家取消补 空调新技术进展一第三届制冷空调新技术研讨会论 贴政策和提高市场准入能效标准后，２０１２年及近 文集［Ｃ］．杭州：浙江大学，２００５． 几年的空调市场走势将更为复杂多变，以变频空 ［３］Ｔｈｏｍａｓ Ｐｅｒｒｏｔｉｎ．Ｄｅｎｉｓ Ｃｌｏｄｉｃ Ｔｈｅｒｍａｌ—Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ＣＦＤ Ｓｔｕｄｙ ｉｎ Ｌｏｕｖｅｒｅｄ Ｆｉｎ——ａｎｄ——Ｆｌａｔ——Ｔｕｂｅ Ｈｅａｔ 调为代表的高端产品普及将进一步带动产业升 Ｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ， 级。总体将可能有以下特点： ２００４，（２７）． （１）销售增速放缓。根ＡＶＣ需求分析模型 ［４］王芳，等．空调器部件测试与性能匹配试验系统的研 计算，在人口红利、城镇化、更新加速等因素作用 制与分析［Ａ］．制冷空调新技术进展一一第三届制冷 下，未来５年，中国空调市场需求仍可保持年均 空调新技术研讨会论文集［Ｃ］．杭州：浙江大学，２００５． １７％左右的复合增长率。２０１２年国内空调市场 ［５］王铁军．空调器变频调能技术［Ｊ］．安徽工学院学报． 预计终端销售为５ ２８３万台，同比增速为７．４％， １９９４，（４）． 较２０１ １年增速出现显著回落。 ［６］奥维咨询（ＡＶＣ）．２０１１冷冻年度中国家用空调市场 （２）无氟变频空调成趋势，用户已开始更多 发展报告［Ｒ］．２０１１．８．４． 地重视空调的节能环保效果。２０１２年，无氟变频 ［责任编辑程光辉］ Ｏｎ ｔｈｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ Ｆｕｔｕｒｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｆｉｘｅｄ—－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ａｉｒ——ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ ａｎｄ Ｃｏｎｖｅｒｔｉｂｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ａｉｒ——ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ ＺＨＡＮＧ Ｐｅｎｇ￣ｉｅ，ＸＵ Ｗｅｉ－ｃｈａｎｇ ｆＪ＠ｕａｎ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｊｉｙｕａｎ ４５９０００，Ｈｅａｎｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｆｉｘｅｄ——￣ｅｑｕｅｎｃｙ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ ａｎｄ ｃｏｎｖｅｒｔｉｂｌｅ￣ｅｑｕｅｎｃｙ ａｉｒ—— ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ ｉｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ ｒａｔｉｎｇ，ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｓ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｉｘｅｄ—－￣ｅｑｕｅｎｃｙ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ；ｃｏｎｖｅｒｔｉｂｌｅ￣ｅｑｕｅｎｃｙ ａｉｒ——ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ａｎａｌｙｓｉｓ ２９
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