變頻空調(diào)節(jié)能模式的實驗研究

劉彩贏，吳貴

（珠海暉達科技有限公司，中國珠海，519060）

1 引言

空調(diào)誕生一百多年來，經(jīng)歷了從制冷技術(shù)到熱泵技術(shù)，從工廠專用到進入民用生活，制冷空調(diào)技術(shù)發(fā)展改變了人們的生產(chǎn)生活方式。在這期間，家用空調(diào)也經(jīng)歷了從定頻到變頻到全直流變頻、從R410A到R32到R290冷媒應用，從單級壓縮到準雙級壓縮到雙級壓縮的技術(shù)迭代更新。

在空調(diào)器的設計使用過程中，變頻機是否比定頻機更節(jié)能，省電多少，一直是困擾行業(yè)和用戶的問題。本文以相同標稱能力的1.5P定頻空調(diào)和變頻空調(diào)為研究對象，在環(huán)境模擬實驗室通過耗電量的測試，得出變頻空調(diào)在節(jié)能方面的優(yōu)勢以及變頻空調(diào)推薦使用方法。

2 整機耗電量實驗研究

2.1 環(huán)境模擬實驗室概況

樣機實驗測試是在某研究所有限公司設計的標準環(huán)境模擬實驗室進行，實驗室由內(nèi)環(huán)境模擬室和外環(huán)境模擬室組成，其中室內(nèi)環(huán)境模擬室建筑維護結(jié)構(gòu)的熱力學特性以及聲學特性接近于實際的典型建筑條件，外環(huán)境模擬室可以模擬室外各種溫濕度環(huán)境條件。

1）室外環(huán)境模擬干球溫度和相對濕度范圍：-30～60℃±0.5℃，30～90 %Rh±3%RH

2）溫度傳感器型號是PT100，0 ℃-4W，A級，SUSф3.2-150 L。

3）室內(nèi)測試點布局如圖1所示

在矩形區(qū)域活動區(qū)域里，用T型熱電偶在活動區(qū)域水平面上均勻布置圖1所示A、B、C、D、E、F、G、H、I等N個（N≥9）溫度點，在1.5匹環(huán)境實驗室的每點對應的垂直線上均勻布置3個溫度點（離地面0.6 m、1.1 m、1.6 m），依次為A（1-3）、B（1-3）、C（1-3）、D（1-3）、E（1-3）、F（1-3）、G（1-3）、H（1-3）、I（1-3）；在3匹環(huán)境實驗室每點對應的垂直線上均勻布置4個溫度點（離地面0.2 m、0.7m、1.2 m、1.7m），依次為A（1-4）、B（1-4）、C（1-4）、D（1-4）、E（1-4）、F（1-4）、G（1-4）、H（1-4）、I（1-4）。

4）實驗測試工況條件為國標額定制冷工況：室內(nèi)環(huán)境干濕球溫度27/19（℃），室外環(huán)境干濕球溫度35/24（℃）

2.2 實驗測試及數(shù)據(jù)分析

1）測試方案

實驗分別采用1.5HP相同標稱能力的定頻空調(diào)和變頻空調(diào)在環(huán)境模擬實驗室進行，設定不同的出風溫度（16℃、24℃、26℃以及變頻機控制更節(jié)能的-ECO經(jīng)濟模式），分別采樣室內(nèi)環(huán)境溫度以及樣機耗電量，進行分析對比。

2）數(shù)據(jù)整理及分析

空調(diào)器設定16 ℃出風溫度時的測試結(jié)果見表1和圖2，可見定頻機降溫速度更快，且最終達到的房間溫度也是更低。但由于房間負荷較大的緣故，定頻機和變頻機都沒能達到設定出風溫度。在整個運行過程中定頻機的耗電量始終高于變頻機，制冷運行8個小時，變頻機較定頻機省電16 %。

表1 設定出風溫度16 ℃數(shù)據(jù)

圖2 設定出風溫度16 ℃耗電量曲線

空調(diào)器設定24 ℃出風溫度時的測試結(jié)果見表2和圖3，可見定頻機降溫速度更快，且最終達到的房間溫度也是更低，但是運行4h后定頻機的房間出現(xiàn)了溫度波動，定頻機本身也出現(xiàn)開停機現(xiàn)象。在整個運行過程中定頻機的耗電量始終高于變頻機，制冷運行八個小時，變頻機較定頻機省電37 %。

表2 設定出風溫度24 ℃數(shù)據(jù)

圖3 設定出風溫度24 ℃耗電量曲線

空調(diào)器設定26 ℃出風溫度以及變頻機設定ECO經(jīng)濟模式運行時的測試結(jié)果見表3和圖4，可見定頻機降溫速度最快，且最終達到的房間溫度也是更低，但是運行1h后定頻機的房間就出現(xiàn)了溫度波動，定頻機本身也出現(xiàn)開停機現(xiàn)象。ECO經(jīng)濟模式房間溫度控制更為平穩(wěn)且精確，在整個運行過程中定頻機的耗電量始終高于變頻機，ECO經(jīng)濟模式最節(jié)能。制冷運行八個小時，變頻機較定頻機省電41%，變頻機ECO經(jīng)濟模式較變頻機省電43%，較定頻機省電66%。

表3 設定出風溫度26 ℃以及ECO模式數(shù)據(jù)

圖4 設定出風溫度26 ℃以及ECO模式耗電量曲線

3 結(jié)論

（1）變頻空調(diào)較定頻空調(diào)更省電，且在滿足舒適性需求的條件下，空調(diào)設定出風溫度高一點節(jié)能效果明顯。

（2）變頻空調(diào)較定頻空調(diào)更舒適，室內(nèi)溫度控制更平穩(wěn)。

（3）ECO經(jīng)濟模式的變頻空調(diào)更節(jié)能，較普通變頻空調(diào)省電43%，較定頻空調(diào)省電66 %。