（廣東科龍空調(diào)器有限公司，廣東，佛山，528303）

【摘要】隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，人們對居住環(huán)境的要求越來越高，特別是對空調(diào)的需求越來越高，不僅要求空調(diào)能滿足其基本功能需求，還要滿足節(jié)能需求。原有的定頻空調(diào)已不能更好的滿足人們的需求，所以在這種情況下，就需要開發(fā)一種能更好的滿足人們需求的空調(diào)系統(tǒng)。變頻空調(diào)的出現(xiàn)，改變了這一現(xiàn)狀。變頻空調(diào)不僅具有制冷制熱、舒適功能，還有節(jié)能功能。為了使變頻空調(diào)更好的發(fā)揮其作用，就應(yīng)該對其結(jié)構(gòu)及工作原理進行分析。本文主要從變頻空調(diào)特點、變頻空調(diào)結(jié)構(gòu)、變頻空調(diào)原理等方面，對變頻空調(diào)進行相應(yīng)探討。

【關(guān)鍵詞】變頻空調(diào)；結(jié)構(gòu)；工作原理

對于傳統(tǒng)的定頻空調(diào)來說，空調(diào)的心臟——壓縮機的轉(zhuǎn)速時一定的，空調(diào)系統(tǒng)也是在一定的環(huán)境溫度下進行選配的，所以在該環(huán)境溫度下該空調(diào)的性能可能是最優(yōu)的。然而實際環(huán)境中溫度及熱負荷是有一定變化的，在這種情況下，要想更好的實現(xiàn)空調(diào)制冷量或是制熱量與環(huán)境熱負荷相匹配，在一定程度上是需要調(diào)節(jié)壓縮機運轉(zhuǎn)速度的。只有這樣，才能更好的改變空調(diào)輸出的制冷/熱量，實現(xiàn)對溫度的精確調(diào)節(jié)。而變頻空調(diào)的出現(xiàn)，在一定程度上能滿足這一需求。如何使變頻空調(diào)更好的發(fā)揮作用，還需要對變頻空調(diào)的結(jié)構(gòu)及工作原理進行相應(yīng)研究。

1 變頻空調(diào)特點

變頻空調(diào)與傳統(tǒng)定頻空調(diào)相比較，其最大的優(yōu)勢就是舒適性高、節(jié)能效果好、制冷制熱效果好。舒適性高就是當房間溫度與設(shè)定溫度差別較大的時候，變頻空調(diào)的壓縮機就會高速運行，在極短的時間內(nèi)就能達到之前設(shè)定的溫度，在達到設(shè)定溫度后，壓縮機就會轉(zhuǎn)入到低速運行，來維持設(shè)定的溫度。這種溫度波動與定頻空調(diào)相比較是比較小的，與人體溫度相適應(yīng)，能更好的滿足人們對溫度的需求。再加上變頻空調(diào)不像定頻空調(diào)那樣頻繁的啟動和關(guān)閉，其運行噪音也相對較小。特別是采用無刷直流機變頻空調(diào)時，其因沒有電刷使其噪音較小。之所以說變頻空調(diào)節(jié)能，是因為其交流變頻采用的是三相電機，其直流變頻采用的是直流電機，這些電機與普通單相電機相比較，其效率比較高。其系統(tǒng)匹配狀態(tài)也比較好。當系統(tǒng)某一部分出現(xiàn)負荷時，其也能擴大換熱器，來降低溫度和提供蒸發(fā)溫度。此外，其停機次數(shù)也比較少，其也能避免系統(tǒng)重建過程中所帶來的不必要的浪費，同時也能有效的避免因溫度較大而產(chǎn)生相應(yīng)浪費；制熱效果好是因為變頻空調(diào)在低溫條件下仍能實現(xiàn)高速運轉(zhuǎn)，仍能產(chǎn)生較大的供熱量。如果選用合適的變頻壓縮機和電子膨脹閥時，即便是在零下十五攝氏度情況下，也能正常發(fā)熱。

2 變頻空調(diào)結(jié)構(gòu)

2.1 變頻空調(diào)基本結(jié)構(gòu)

變頻空調(diào)的基本結(jié)構(gòu)和制冷原理與普通空調(diào)是幾乎是相同的。其主要是由壓縮機、室內(nèi)換熱器、室外換熱器及膨脹閥等構(gòu)成的。其不同之處是變頻空調(diào)在普通空調(diào)的基礎(chǔ)上選用了變頻專用壓縮機，增加了變頻控制系統(tǒng)。變頻空調(diào)主機在一定程度上能自動進行無級變速，其可以以房間的冷熱狀況自動提供所需冷熱量。如果室內(nèi)溫度達到一定數(shù)值后，其空調(diào)主機就會自動進行調(diào)節(jié)，使空調(diào)連續(xù)運轉(zhuǎn)，進而使環(huán)境溫度能始終穩(wěn)定。

3 變頻空調(diào)原理

3.1 變頻結(jié)構(gòu)基本原理

變頻空調(diào)采用的是目前比較先進的技術(shù)，其啟動電壓相對較小，其可以在低電壓和低溫條件下啟動。不管是冬天室內(nèi)溫度低難以啟動，還是夏季屋內(nèi)濕潤，通過壓縮機的無級變速，其都能更好的適應(yīng)大面積制冷、制熱需求，使室內(nèi)溫度保持正常。空調(diào)室內(nèi)的風機在運行中會在室內(nèi)形成相應(yīng)循環(huán)，使室內(nèi)能始終保持一種送風速度。其空調(diào)室中的過濾器在一定程度上也能提高室內(nèi)空氣潔凈度。對于傳統(tǒng)的定頻空調(diào)來說，其是以最大負荷為依據(jù)進行選配的，在設(shè)計工況下能更好的滿足其效能比，但是環(huán)境溫度、熱負荷則是變化的，當熱負荷比較大時，因空調(diào)輸出的能力基本不變，所以房間的溫度升高或者降低就會很慢，而當熱負荷較小時，房間的溫度很快又會被升高或降低，人們就會感覺很不舒服。而變頻空調(diào)是以熱負荷為依據(jù)自動調(diào)節(jié)壓縮機的運轉(zhuǎn)速度的，其不僅能對運輸制冷/熱量進行相應(yīng)改變，同時也能對溫度進行精確調(diào)節(jié)。當實際溫度與設(shè)定溫度有較大的差距的時候，變頻空調(diào)就會實行強制冷或是強制熱，使空調(diào)始終保持高速運行。如果實際溫度與設(shè)定溫度接近時，制冷制熱功能也會隨之降低。而變頻壓縮機即使運轉(zhuǎn)速度較低的情況下，也能滿足室內(nèi)溫度定值，且連續(xù)運轉(zhuǎn)，使室內(nèi)溫度始終保持平衡。因此，變頻空調(diào)這樣不僅能避免溫度的大幅度波動，同時也能避免因不必要的電網(wǎng)沖擊而造成不必要的麻煩。

3.2 變頻調(diào)速原理

對于變頻空調(diào)來說，其核心部分是變頻壓縮機。變頻壓縮機可以以電機的類型為依據(jù)劃分為交流變頻和直流變頻，其空調(diào)則是交流變頻空調(diào)和直流變頻空調(diào)。對于交流變頻空調(diào)來說，其壓縮機利用三相異步電動機電磁轉(zhuǎn)矩進行調(diào)頻的，這種電磁轉(zhuǎn)矩在定子主磁通和轉(zhuǎn)子電流相互作用中形成的。具體來說當交流電經(jīng)過整流濾波的時候，就會得到相應(yīng)直流電，在變頻模塊的作用下，直流電逆轉(zhuǎn)成交流電，并成為驅(qū)動壓縮機旋轉(zhuǎn)的變頻電源，從而控制交流電機的轉(zhuǎn)速。而對變頻模塊的控制是通過傳感器將室內(nèi)溫度信息傳遞給微電腦，輸出一定頻率變化的波形，控制變頻模塊的輸出頻率。當室內(nèi)急速降溫或急速升溫時，室內(nèi)空調(diào)負荷加大，壓縮機轉(zhuǎn)速加快，制冷量按比例增加，相反，當室內(nèi)空調(diào)負荷減少時，壓縮機正常運轉(zhuǎn)或減速。直流變頻空調(diào)的壓縮機采用的是直流電機，直流變頻空調(diào)的工作原理是把50Hz的交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，并送至功率模塊主電路，功率模塊也同樣受微電腦控制，所不同的是模塊所輸出的是電壓可變的直流電源。微電腦根據(jù)室內(nèi)溫度來控制功率模塊輸出的直流電的電壓，從而來控制壓縮機的轉(zhuǎn)速。電機成為直流電機時，可以取消電刷，此時的無刷直流電機就能有效的克服直流電機的電磁干擾、噪聲、可靠性及壽命短等不利因素。就目前來看，這種直流變頻電機在變頻空調(diào)中優(yōu)勢是比較大，隨之科學不斷發(fā)展，直流變頻機將會取代交流變頻機。

結(jié)束語：

隨著空調(diào)技術(shù)不斷的發(fā)展，其已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在建筑中，不管是在企業(yè)還是在人們?nèi)粘Ｉ钪?，都可以看到空調(diào)。空調(diào)的廣泛應(yīng)用在給人們的生活和工作帶來了方便。然而要想使空調(diào)更好的為人們生活和工作創(chuàng)造一個相對舒適的空間，就應(yīng)該從實際需求出發(fā)，對空調(diào)進行不斷的研究。畢竟隨著人們生活水平的不斷的提高，其需求也在不斷的變化。就目前來看，原有的定頻空調(diào)就不能更好的滿足其需求，而變頻空調(diào)卻能更好的滿足其需求。在這種情況下，就應(yīng)該對變頻空調(diào)的結(jié)構(gòu)及原理進行分析，在滿足現(xiàn)實需求的同時，也能為以后空調(diào)的發(fā)展提供相應(yīng)依據(jù)。

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