黎 盛

（四川省丹甫環(huán)境科技有限公司 眉山 620010）

前言

就現(xiàn)階段的實(shí)際情況來(lái)看，冰箱能耗要求占據(jù)重要地位。為了能夠降低冰箱耗能，這就需要優(yōu)化冰箱的各個(gè)部件結(jié)構(gòu)，逐漸提升冰箱運(yùn)行性能，從而將冰箱壓縮機(jī)運(yùn)行效能提上去。所以，本文就冰箱變頻壓縮機(jī)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了具體的分析和探討。

1 變頻壓縮機(jī)分析

壓縮機(jī)技術(shù)的持續(xù)升級(jí)，在冰箱發(fā)展進(jìn)程中，能夠大幅度提升冰箱實(shí)際的節(jié)能效果，這樣就可以基于壓縮機(jī)的發(fā)展來(lái)推動(dòng)冰箱的可持續(xù)發(fā)展。針對(duì)實(shí)際的技術(shù)分析來(lái)看，無(wú)論是結(jié)構(gòu)性能，還是電機(jī)性能，都有一定的提升，能夠滿足COP值2.0左右的要求，從而實(shí)現(xiàn)冰箱能耗的有效控制。如此，通過(guò)冰箱絕熱效率、壓縮機(jī)制冷量等方面的優(yōu)化，就可以滿足實(shí)際的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求。其中，轉(zhuǎn)速直接決定了變頻壓縮機(jī)的實(shí)際制冷量，通過(guò)合理有效的控制，就可以基于變頻技術(shù)來(lái)滿足要求。因此，在節(jié)能方面，就應(yīng)該發(fā)揮變頻壓縮機(jī)的基本作用[1]。

利用三相交流電機(jī)運(yùn)行方式來(lái)模擬變頻壓縮機(jī)，基于繞組差異性工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的有效控制。在不同狀態(tài)下，其繞組頻率和波形長(zhǎng)度也會(huì)有所不同，導(dǎo)致其轉(zhuǎn)速出現(xiàn)差異。當(dāng)處于較低頻率時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速降低之后，其實(shí)際的功率也會(huì)降低，從而降低制冷量；當(dāng)處于較高頻率時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速提高之后，其實(shí)際的功率也會(huì)提升，從而提高制冷量。

2 不同環(huán)境下的冰箱節(jié)能分析

針對(duì)變頻壓縮機(jī)節(jié)能，其基本原理在于：減少制冷量，其蒸發(fā)溫度會(huì)對(duì)應(yīng)的提升，這樣會(huì)將壓縮機(jī)制冷效率提高。一般來(lái)說(shuō)，冰箱都處于多變的環(huán)境下，在低溫環(huán)境下，周邊的熱負(fù)荷值較小，這樣也會(huì)降低實(shí)際的耗電量；但是處于高溫環(huán)境下，周邊的熱負(fù)荷值較高，這樣會(huì)對(duì)應(yīng)的提升其耗電量[2]。

針對(duì)能耗的分析，致力于25 ℃環(huán)境下，其計(jì)算的結(jié)果是相互一致的，利用軟件，針對(duì)定頻和變頻壓縮機(jī)的具體節(jié)能情況來(lái)做好對(duì)應(yīng)的分析，具體見(jiàn)表1與表2所示。

3 冰箱節(jié)能變頻壓縮機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 直冷單循環(huán)制冷系統(tǒng)

直冷單循環(huán)制冷系統(tǒng)見(jiàn)圖1所示。對(duì)于電腦溫控冰箱，基于開(kāi)關(guān)電源實(shí)現(xiàn)對(duì)控制板的設(shè)計(jì)，就可以確保其功能降低0.2 W之下，其耗電量為0.004 8 kWh/24 h；但是傳統(tǒng)模式下所使用的機(jī)械溫控冰箱，只存在壓縮機(jī)運(yùn)行的功耗。因此，通過(guò)定頻壓縮機(jī)的使用，其耗電量為0.44 kWh/24 h。但是選擇變頻壓縮機(jī)，其降壓模式選擇控制板之后，實(shí)際功耗為2 W，達(dá)到0.48 kWh/24 h的耗電量，使得其能耗可以提升10 %左右。在改變電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速之后，就可以提升其實(shí)際的節(jié)能要求。如果運(yùn)行是按照1 600轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)施，也會(huì)降低其實(shí)際的壓縮機(jī)冷量，與冰箱的制冷系統(tǒng)相互的結(jié)合，就可以滿足蒸發(fā)溫度對(duì)應(yīng)的提升，最終實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)運(yùn)行效率的控制。通過(guò)仿真，在實(shí)際的耗電量降低到0.45 kWh/24 h之后，其具體的能耗就能夠基本持平機(jī)械溫控冰箱；在處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，提高2.5 ℃的蒸發(fā)溫度，在運(yùn)行效率得以滿足的前提下，也能夠規(guī)避因?yàn)榭刂瓢宄霈F(xiàn)的功耗，最終導(dǎo)致能量損失的出現(xiàn)。

3.2 無(wú)霜冰箱系統(tǒng)

針對(duì)直冷冰箱系統(tǒng)，其實(shí)際的蒸發(fā)面積無(wú)法滿足調(diào)節(jié)的需求，就需要通過(guò)仿真系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算處理?？紤]到無(wú)霜冰箱本身的制冷系統(tǒng)復(fù)雜度較高，除開(kāi)普通制冷之外，也包含了化霜和風(fēng)道，這就要求在分析中通過(guò)仿真處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)化霜累計(jì)時(shí)間不出現(xiàn)變化的前提下，就需要考慮到壓縮機(jī)的實(shí)際累計(jì)運(yùn)行時(shí)間，假設(shè)其低轉(zhuǎn)速為1 600 RPM，通過(guò)仿真計(jì)算，提高2 ℃的蒸發(fā)式溫度，就可以達(dá)到10 %左右效率的提升。但是在冰箱耗電量增加之后，其開(kāi)機(jī)率也會(huì)進(jìn)一步提高，因此，就可以將整體的能耗提上去。一般來(lái)說(shuō)，在總體的能耗中，無(wú)霜冰箱化霜需要的在10 %，累計(jì)時(shí)間越短，其能耗的影響越大，但是時(shí)間的長(zhǎng)短產(chǎn)生了關(guān)鍵性作用[3]。

3.3 風(fēng)直冷多循環(huán)系統(tǒng)

冰箱的風(fēng)直冷多循環(huán)系統(tǒng)具備一定的獨(dú)立性，冰箱的冷藏室及冷凍室均保持獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)，冷藏室和冷凍室應(yīng)用的蒸發(fā)器采用并聯(lián)的連接方式，充分體現(xiàn)了多循環(huán)制冷系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。在該制冷系統(tǒng)中，可以根據(jù)不同冷凍室的能量需求，進(jìn)行制冷系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的調(diào)節(jié)，降低變頻壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，降低電量及能耗。這種節(jié)能技術(shù)能夠確保變頻壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)滿足冰箱的制冷需求，有助于制冷效率的提升，實(shí)現(xiàn)了變頻壓縮機(jī)制冷量的高效控制。

表1 25 ℃環(huán)境下冰箱的能耗設(shè)計(jì)值與測(cè)試值

表2 不同環(huán)境下變頻壓縮機(jī)的參數(shù)選擇

圖1 單循環(huán)冰箱制冷系統(tǒng)

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，通過(guò)本文對(duì)冰箱變頻壓縮機(jī)節(jié)能技術(shù)的分析，不同環(huán)境下的節(jié)能冰箱及冰箱節(jié)能變頻壓縮機(jī)技術(shù)的應(yīng)用解析，以期提升冰箱的節(jié)能實(shí)際效能，對(duì)相關(guān)的節(jié)能技術(shù)提供參考。