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(广东科龙空调器有限公司,广东,佛山,528303)
【摘要】随着经济的发展,人们生活水平的提高,人们对居住环境的要求越来越高,特别是对空调的需求越来越高,不仅要求空调能满足其基本功能需求,还要满足节能需求。原有的定频空调已不能更好的满足人们的需求,所以在这种情况下,就需要开发一种能更好的满足人们需求的空调系统。变频空调的出现,改变了这一现状。变频空调不仅具有制冷制热、舒适功能,还有节能功能。为了使变频空调更好的发挥其作用,就应该对其结构及工作原理进行分析。本文主要从变频空调特点、变频空调结构、变频空调原理等方面,对变频空调进行相应探讨。
【关键词】变频空调;结构;工作原理
对于传统的定频空调来说,空调的心脏——压缩机的转速时一定的,空调系统也是在一定的环境温度下进行选配的,所以在该环境温度下该空调的性能可能是最优的。然而实际环境中温度及热负荷是有一定变化的,在这种情况下,要想更好的实现空调制冷量或是制热量与环境热负荷相匹配,在一定程度上是需要调节压缩机运转速度的。只有这样,才能更好的改变空调输出的制冷/热量,实现对温度的精确调节。而变频空调的出现,在一定程度上能满足这一需求。如何使变频空调更好的发挥作用,还需要对变频空调的结构及工作原理进行相应研究。
1 变频空调特点
变频空调与传统定频空调相比较,其最大的优势就是舒适性高、节能效果好、制冷制热效果好。舒适性高就是当房间温度与设定温度差别较大的时候,变频空调的压缩机就会高速运行,在极短的时间内就能达到之前设定的温度,在达到设定温度后,压缩机就会转入到低速运行,来维持设定的温度。这种温度波动与定频空调相比较是比较小的,与人体温度相适应,能更好的满足人们对温度的需求。再加上变频空调不像定频空调那样频繁的启动和关闭,其运行噪音也相对较小。特别是采用无刷直流机变频空调时,其因没有电刷使其噪音较小。之所以说变频空调节能,是因为其交流变频采用的是三相电机,其直流变频采用的是直流电机,这些电机与普通单相电机相比较,其效率比较高。其系统匹配状态也比较好。当系统某一部分出现负荷时,其也能扩大换热器,来降低温度和提供蒸发温度。此外,其停机次数也比较少,其也能避免系统重建过程中所带来的不必要的浪费,同时也能有效的避免因温度较大而产生相应浪费;制热效果好是因为变频空调在低温条件下仍能实现高速运转,仍能产生较大的供热量。如果选用合适的变频压缩机和电子膨胀阀时,即便是在零下十五摄氏度情况下,也能正常发热。
2 变频空调结构
2.1 变频空调基本结构
变频空调的基本结构和制冷原理与普通空调是几乎是相同的。其主要是由压缩机、室内换热器、室外换热器及膨胀阀等构成的。其不同之处是变频空调在普通空调的基础上选用了变频专用压缩机,增加了变频控制系统。变频空调主机在一定程度上能自动进行无级变速,其可以以房间的冷热状况自动提供所需冷热量。如果室内温度达到一定数值后,其空调主机就会自动进行调节,使空调连续运转,进而使环境温度能始终稳定。
3 变频空调原理
3.1 变频结构基本原理
变频空调采用的是目前比较先进的技术,其启动电压相对较小,其可以在低电压和低温条件下启动。不管是冬天室内温度低难以启动,还是夏季屋内湿润,通过压缩机的无级变速,其都能更好的适应大面积制冷、制热需求,使室内温度保持正常。空调室内的风机在运行中会在室内形成相应循环,使室内能始终保持一种送风速度。其空调室中的过滤器在一定程度上也能提高室内空气洁净度。对于传统的定频空调来说,其是以最大负荷为依据进行选配的,在设计工况下能更好的满足其效能比,但是环境温度、热负荷则是变化的,当热负荷比较大时,因空调输出的能力基本不变,所以房间的温度升高或者降低就会很慢,而当热负荷较小时,房间的温度很快又会被升高或降低,人们就会感觉很不舒服。而变频空调是以热负荷为依据自动调节压缩机的运转速度的,其不仅能对运输制冷/热量进行相应改变,同时也能对温度进行精确调节。当实际温度与设定温度有较大的差距的时候,变频空调就会实行强制冷或是强制热,使空调始終保持高速运行。如果实际温度与设定温度接近时,制冷制热功能也会随之降低。而变频压缩机即使运转速度较低的情况下,也能满足室内温度定值,且连续运转,使室内温度始终保持平衡。因此,变频空调这样不仅能避免温度的大幅度波动,同时也能避免因不必要的电网冲击而造成不必要的麻烦。
3.2 变频调速原理
对于变频空调来说,其核心部分是变频压缩机。变频压缩机可以以电机的类型为依据划分为交流变频和直流变频,其空调则是交流变频空调和直流变频空调。对于交流变频空调来说,其压缩机利用三相异步电动机电磁转矩进行调频的,这种电磁转矩在定子主磁通和转子电流相互作用中形成的。具体来说当交流电经过整流滤波的时候,就会得到相应直流电,在变频模块的作用下,直流电逆转成交流电,并成为驱动压缩机旋转的变频电源,从而控制交流电机的转速。而对变频模块的控制是通过传感器将室内温度信息传递给微电脑,输出一定频率变化的波形,控制变频模块的输出频率。当室内急速降温或急速升温时,室内空调负荷加大,压缩机转速加快,制冷量按比例增加,相反,当室内空调负荷减少时,压缩机正常运转或减速。直流变频空调的压缩机采用的是直流电机,直流变频空调的工作原理是把50Hz的交流电源转换为直流电源,并送至功率模块主电路,功率模块也同样受微电脑控制,所不同的是模块所输出的是电压可变的直流电源。微电脑根据室内温度来控制功率模块输出的直流电的电压,从而来控制压缩机的转速。电机成为直流电机时,可以取消电刷,此时的无刷直流电机就能有效的克服直流电机的电磁干扰、噪声、可靠性及寿命短等不利因素。就目前来看,这种直流变频电机在变频空调中优势是比较大,随之科学不断发展,直流变频机将会取代交流变频机。
结束语:
随着空调技术不断的发展,其已经被广泛的应用在建筑中,不管是在企业还是在人们日常生活中,都可以看到空调。空调的广泛应用在给人们的生活和工作带来了方便。然而要想使空调更好的为人们生活和工作创造一个相对舒适的空间,就应该从实际需求出发,对空调进行不断的研究。毕竟随着人们生活水平的不断的提高,其需求也在不断的变化。就目前来看,原有的定频空调就不能更好的满足其需求,而变频空调却能更好的满足其需求。在这种情况下,就应该对变频空调的结构及原理进行分析,在满足现实需求的同时,也能为以后空调的发展提供相应依据。
参考文献
[1]朱波,胡强生. 船舶空调系统节能的分析与研究[J].浙江交通职业技术学院学报.2008.(02).
[2]曾敏,杨九铭,向福广,顾华,罗宇华.功率因素校正技术在变频空调中的应用[C]. 电工技术学会电力电子学会学术年会论文集.2005.(23).
[3]牛百齐.变频空调中的无传感器无刷直流电机控制系统[J].自动化与仪器仪表.2005.(05).
[4]沈霞,杨佳,王君瑞.基于模糊控制的客车变频空调温度控制系统的研究[J].铁道机车车辆.2005.25.(02).
[5]吴钢,王惠玲,胡兴华.模糊控制在制冷空调领域中的应用与发展][J].制冷与空调.2005.5(03).
【摘要】随着经济的发展,人们生活水平的提高,人们对居住环境的要求越来越高,特别是对空调的需求越来越高,不仅要求空调能满足其基本功能需求,还要满足节能需求。原有的定频空调已不能更好的满足人们的需求,所以在这种情况下,就需要开发一种能更好的满足人们需求的空调系统。变频空调的出现,改变了这一现状。变频空调不仅具有制冷制热、舒适功能,还有节能功能。为了使变频空调更好的发挥其作用,就应该对其结构及工作原理进行分析。本文主要从变频空调特点、变频空调结构、变频空调原理等方面,对变频空调进行相应探讨。
【关键词】变频空调;结构;工作原理
对于传统的定频空调来说,空调的心脏——压缩机的转速时一定的,空调系统也是在一定的环境温度下进行选配的,所以在该环境温度下该空调的性能可能是最优的。然而实际环境中温度及热负荷是有一定变化的,在这种情况下,要想更好的实现空调制冷量或是制热量与环境热负荷相匹配,在一定程度上是需要调节压缩机运转速度的。只有这样,才能更好的改变空调输出的制冷/热量,实现对温度的精确调节。而变频空调的出现,在一定程度上能满足这一需求。如何使变频空调更好的发挥作用,还需要对变频空调的结构及工作原理进行相应研究。
1 变频空调特点
变频空调与传统定频空调相比较,其最大的优势就是舒适性高、节能效果好、制冷制热效果好。舒适性高就是当房间温度与设定温度差别较大的时候,变频空调的压缩机就会高速运行,在极短的时间内就能达到之前设定的温度,在达到设定温度后,压缩机就会转入到低速运行,来维持设定的温度。这种温度波动与定频空调相比较是比较小的,与人体温度相适应,能更好的满足人们对温度的需求。再加上变频空调不像定频空调那样频繁的启动和关闭,其运行噪音也相对较小。特别是采用无刷直流机变频空调时,其因没有电刷使其噪音较小。之所以说变频空调节能,是因为其交流变频采用的是三相电机,其直流变频采用的是直流电机,这些电机与普通单相电机相比较,其效率比较高。其系统匹配状态也比较好。当系统某一部分出现负荷时,其也能扩大换热器,来降低温度和提供蒸发温度。此外,其停机次数也比较少,其也能避免系统重建过程中所带来的不必要的浪费,同时也能有效的避免因温度较大而产生相应浪费;制热效果好是因为变频空调在低温条件下仍能实现高速运转,仍能产生较大的供热量。如果选用合适的变频压缩机和电子膨胀阀时,即便是在零下十五摄氏度情况下,也能正常发热。
2 变频空调结构
2.1 变频空调基本结构
变频空调的基本结构和制冷原理与普通空调是几乎是相同的。其主要是由压缩机、室内换热器、室外换热器及膨胀阀等构成的。其不同之处是变频空调在普通空调的基础上选用了变频专用压缩机,增加了变频控制系统。变频空调主机在一定程度上能自动进行无级变速,其可以以房间的冷热状况自动提供所需冷热量。如果室内温度达到一定数值后,其空调主机就会自动进行调节,使空调连续运转,进而使环境温度能始终稳定。
3 变频空调原理
3.1 变频结构基本原理
变频空调采用的是目前比较先进的技术,其启动电压相对较小,其可以在低电压和低温条件下启动。不管是冬天室内温度低难以启动,还是夏季屋内湿润,通过压缩机的无级变速,其都能更好的适应大面积制冷、制热需求,使室内温度保持正常。空调室内的风机在运行中会在室内形成相应循环,使室内能始终保持一种送风速度。其空调室中的过滤器在一定程度上也能提高室内空气洁净度。对于传统的定频空调来说,其是以最大负荷为依据进行选配的,在设计工况下能更好的满足其效能比,但是环境温度、热负荷则是变化的,当热负荷比较大时,因空调输出的能力基本不变,所以房间的温度升高或者降低就会很慢,而当热负荷较小时,房间的温度很快又会被升高或降低,人们就会感觉很不舒服。而变频空调是以热负荷为依据自动调节压缩机的运转速度的,其不仅能对运输制冷/热量进行相应改变,同时也能对温度进行精确调节。当实际温度与设定温度有较大的差距的时候,变频空调就会实行强制冷或是强制热,使空调始終保持高速运行。如果实际温度与设定温度接近时,制冷制热功能也会随之降低。而变频压缩机即使运转速度较低的情况下,也能满足室内温度定值,且连续运转,使室内温度始终保持平衡。因此,变频空调这样不仅能避免温度的大幅度波动,同时也能避免因不必要的电网冲击而造成不必要的麻烦。
3.2 变频调速原理
对于变频空调来说,其核心部分是变频压缩机。变频压缩机可以以电机的类型为依据划分为交流变频和直流变频,其空调则是交流变频空调和直流变频空调。对于交流变频空调来说,其压缩机利用三相异步电动机电磁转矩进行调频的,这种电磁转矩在定子主磁通和转子电流相互作用中形成的。具体来说当交流电经过整流滤波的时候,就会得到相应直流电,在变频模块的作用下,直流电逆转成交流电,并成为驱动压缩机旋转的变频电源,从而控制交流电机的转速。而对变频模块的控制是通过传感器将室内温度信息传递给微电脑,输出一定频率变化的波形,控制变频模块的输出频率。当室内急速降温或急速升温时,室内空调负荷加大,压缩机转速加快,制冷量按比例增加,相反,当室内空调负荷减少时,压缩机正常运转或减速。直流变频空调的压缩机采用的是直流电机,直流变频空调的工作原理是把50Hz的交流电源转换为直流电源,并送至功率模块主电路,功率模块也同样受微电脑控制,所不同的是模块所输出的是电压可变的直流电源。微电脑根据室内温度来控制功率模块输出的直流电的电压,从而来控制压缩机的转速。电机成为直流电机时,可以取消电刷,此时的无刷直流电机就能有效的克服直流电机的电磁干扰、噪声、可靠性及寿命短等不利因素。就目前来看,这种直流变频电机在变频空调中优势是比较大,随之科学不断发展,直流变频机将会取代交流变频机。
结束语:
随着空调技术不断的发展,其已经被广泛的应用在建筑中,不管是在企业还是在人们日常生活中,都可以看到空调。空调的广泛应用在给人们的生活和工作带来了方便。然而要想使空调更好的为人们生活和工作创造一个相对舒适的空间,就应该从实际需求出发,对空调进行不断的研究。毕竟随着人们生活水平的不断的提高,其需求也在不断的变化。就目前来看,原有的定频空调就不能更好的满足其需求,而变频空调却能更好的满足其需求。在这种情况下,就应该对变频空调的结构及原理进行分析,在满足现实需求的同时,也能为以后空调的发展提供相应依据。
参考文献
[1]朱波,胡强生. 船舶空调系统节能的分析与研究[J].浙江交通职业技术学院学报.2008.(02).
[2]曾敏,杨九铭,向福广,顾华,罗宇华.功率因素校正技术在变频空调中的应用[C]. 电工技术学会电力电子学会学术年会论文集.2005.(23).
[3]牛百齐.变频空调中的无传感器无刷直流电机控制系统[J].自动化与仪器仪表.2005.(05).
[4]沈霞,杨佳,王君瑞.基于模糊控制的客车变频空调温度控制系统的研究[J].铁道机车车辆.2005.25.(02).
[5]吴钢,王惠玲,胡兴华.模糊控制在制冷空调领域中的应用与发展][J].制冷与空调.2005.5(03).