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        家用變頻空調(diào)制冷舒適節(jié)能控制探討

        2020-10-21 06:18:47朱麒軒張超博
        大眾科學(xué)·上旬 2020年1期
        關(guān)鍵詞:節(jié)能

        朱麒軒 張超博

        摘 要:隨著節(jié)能技術(shù)的日益成熟和人們環(huán)保理念的增強(qiáng),家用變頻空調(diào)逐漸成為市場(chǎng)的主流。變頻空調(diào)在制冷運(yùn)行過程中,能夠根據(jù)室內(nèi)、室外的溫度來吊證壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速,確??照{(diào)始終保持最佳轉(zhuǎn)速狀態(tài)。這不僅能夠有效改善用戶的使用體驗(yàn),而且還能夠節(jié)省超三成的能耗,宜大范圍的普及推廣。本文簡(jiǎn)要概述了變頻空調(diào)的制冷原理,并進(jìn)一步探究了不同頻率下變頻空調(diào)的制冷效果和節(jié)能效率。

        關(guān)鍵詞:變頻空調(diào);制冷;節(jié)能;頻率

        新時(shí)代背景下,人們對(duì)生活環(huán)境舒適性的要求日漸提高,而變頻空調(diào)作為目前與日常生活息息相關(guān)的一種家用電器,在使用過程中不僅要給用戶提供優(yōu)質(zhì)的體驗(yàn),而且要滿足節(jié)能的基本要求。因此,現(xiàn)階段應(yīng)當(dāng)充分把握變頻空調(diào)的制冷效果,突出其能耗低、噪音小的明顯優(yōu)勢(shì),獲得更多用戶的認(rèn)可與青睞,進(jìn)一步拓展其應(yīng)用市場(chǎng)。

        一、變頻空調(diào)制冷概述

        變頻空調(diào)是一種在一般空調(diào)上加裝變頻器的家用電器,其運(yùn)行頻率與使用效果有著直接關(guān)聯(lián)。相比較來說,變頻空調(diào)通常可節(jié)能百分之三十左右,其基本結(jié)構(gòu)與一般空調(diào)相同,可根據(jù)實(shí)際情況自行調(diào)節(jié),當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到既定值,則確保這一溫度不變,并達(dá)到“不停機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)”的效果。微機(jī)控制是變頻空調(diào)最為主要的組成部分,其作用為檢測(cè)室內(nèi)、室外的即時(shí)情況。變頻空調(diào)的優(yōu)勢(shì)在于精準(zhǔn)性高、節(jié)約能源以及作用效果明顯,盡管目前這一家用電器易受到認(rèn)可與大面積使用,但在種種因素的影響下其使用過程中還存在核心技術(shù)不完善、使用成本高等劣勢(shì)。

        制冷是變頻空調(diào)最為關(guān)鍵的一項(xiàng)功能,炎熱天氣要想確保室內(nèi)溫度適宜,則運(yùn)行變頻空調(diào)釋放冷氣。釋放冷氣的同時(shí)也伴隨著熱氣的外排,此過程中必須維持平衡,最大程度上實(shí)現(xiàn)溫度保持。通過分析,可發(fā)現(xiàn)居住環(huán)境結(jié)構(gòu)也與這一平衡息息相關(guān),蓄熱多的情況下必然也要釋放更多的冷氣??偟膩碚f,在使用變頻空調(diào)的過程中,需要把握其冷負(fù)荷的特點(diǎn)以及節(jié)能性,滿足人體舒適性要求,確保室內(nèi)溫濕度適宜,并為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的使用體驗(yàn)。

        二、不同頻率下變頻空調(diào)的制冷效果

        為了探究變頻空調(diào)制冷舒適節(jié)能控制,現(xiàn)選用三臺(tái)變頻空調(diào),在標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)工況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。首先,將三個(gè)變頻空調(diào)放置在室內(nèi)環(huán)境中,室內(nèi)面積為四十平方米,高度保持一致,約為三米左右。結(jié)合實(shí)際情況,在室內(nèi)增設(shè)熱電偶,數(shù)量為4/m2,且每平方米內(nèi)熱電偶擺放蓋度依次遞增,為0.5米、1米、1.5米、2米。同時(shí),需要在室內(nèi)設(shè)置濕度傳感器,這一監(jiān)測(cè)裝置的安裝高度為1.5米,水平位置嚴(yán)格把控,確保其在空調(diào)出風(fēng)口2米范圍之內(nèi),其主要作用為濕度測(cè)量。以上實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作完成之后,還應(yīng)當(dāng)再次檢查,確保變頻空調(diào)所處的環(huán)境一直,在此基礎(chǔ)上合理調(diào)節(jié)頻率,記錄好不同頻率下的溫濕度。一般情況下,實(shí)驗(yàn)過程中時(shí)間間隔為三小時(shí),并需要統(tǒng)計(jì)每一階段的用電量。本次實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)工況為:室內(nèi)36攝氏度/RH70%;室外40攝氏度/-;室內(nèi)墻壁為32.5攝氏度;室外墻壁根據(jù)實(shí)際溫度合理調(diào)整,保持在39攝氏度左右即可。接下來,形成封閉環(huán)境,運(yùn)行變頻空調(diào),使其釋放冷氣,降低房間內(nèi)的溫度。

        實(shí)驗(yàn)過程中,為確保測(cè)量結(jié)果的有效性,可采取兩種模式,第一種模式為直接以高風(fēng)擋為主展開制冷工作,將既定溫度定在16攝氏度。第二種模式為在一模式實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,分析相應(yīng)壓縮機(jī)頻率,并確保二模式的頻率不高于這一數(shù)值,也以高風(fēng)擋為主展開制冷工作。以上兩種模式的測(cè)試時(shí)間同為三小時(shí),及時(shí)記錄每一階段的數(shù)據(jù)信息,主要有壓縮機(jī)頻率、用電量、濕度,1米、1.5米位置熱電偶的數(shù)值等,計(jì)算相應(yīng)的平均數(shù)值。采集完所有相關(guān)數(shù)據(jù)之后,做好相應(yīng)的對(duì)比表格以及圖像。通過分析對(duì)比,可得出以下結(jié)論:①以上兩種模式下溫降效果并沒有明顯的差別,3h溫度降至21攝氏度;②第一種模式最終運(yùn)行頻率維持在64赫茲,第二種模式最終運(yùn)行頻率維持在48赫茲;③兩種模式下的濕度都呈現(xiàn)出下降趨勢(shì),0~20min階段濕度由RH70%下降為RH64%,20~60min階段模式48赫茲濕度變化不大,后幾分鐘驟降RH58%,而64赫茲則持續(xù)下降至RH54%,60~180min階段,兩種模式濕度持續(xù)下降,最終48赫茲濕度降至RH55%,64赫茲降至RH43%,由測(cè)量數(shù)據(jù)可知不同頻率下濕度變化趨勢(shì)有著明顯差異;④當(dāng)頻率為48赫茲時(shí),三小時(shí)內(nèi)變頻空調(diào)用電持續(xù)遞增,最終數(shù)據(jù)為6.64千瓦時(shí),另一種模式下用電亦持續(xù)遞增,最終數(shù)據(jù)為8.88千瓦時(shí),分析計(jì)算之后可發(fā)現(xiàn)48赫茲比64赫茲運(yùn)行最終用電數(shù)據(jù)低2.24千瓦時(shí),節(jié)約了百分之二十五左右的電量;⑤64赫茲運(yùn)行時(shí),一般溫度計(jì)測(cè)量的溫度為21.8攝氏度,此時(shí)的相對(duì)濕度為RH43%,這一濕度下用戶會(huì)感到不適;48赫茲運(yùn)行時(shí),溫度為22攝氏度,此時(shí)的濕度則為RH55%,相比較來說后者的相對(duì)濕度可滿足用戶的需求,可確保用戶獲得舒適的使用體驗(yàn)。除此以外,將本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展,在模式二的基礎(chǔ)上再次調(diào)整頻率,使其達(dá)到40赫茲,以此展開實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量。40赫茲運(yùn)行時(shí),室內(nèi)相對(duì)濕度持續(xù)下降,3小時(shí)后達(dá)RH58%,溫度同樣持下降趨勢(shì),但相對(duì)于48赫茲的溫降效果,3小時(shí)后達(dá)25攝氏度。由此可見,壓縮機(jī)頻率不能一味降低,需要結(jié)合實(shí)際情況合理調(diào)整,這樣才能在節(jié)約能源的同時(shí)保證溫降效果,大大提高變頻空調(diào)使用的性價(jià)比。

        對(duì)以上數(shù)據(jù)加以總結(jié),可得:①蒸發(fā)溫度低于露點(diǎn)溫度,頻率越高相應(yīng)蒸發(fā)器溫度也越高,其濕度變化趨勢(shì)較為明顯,長(zhǎng)時(shí)間下去會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)濕度過低,用戶則會(huì)有感到不適;②蒸發(fā)溫度低于露點(diǎn)溫度,溫降效果與頻率并沒有明顯的正比關(guān)系,甚至?xí)霈F(xiàn)頻率過低溫降效果不明顯的情況。因此,在實(shí)際使用過程中需要嚴(yán)格控制運(yùn)行頻率,這樣才能滿足用戶的舒適需求。

        結(jié)語

        綜上所述,新形勢(shì)下家用變頻空調(diào)已然成為最常用的電器之一,其使用過程中具有明顯的優(yōu)勢(shì),但若是使用不當(dāng)則難以切實(shí)發(fā)揮變頻空調(diào)的實(shí)際效用。因此,現(xiàn)階段應(yīng)當(dāng)將實(shí)驗(yàn)探究所得數(shù)據(jù)加以分析,掌握不同頻率下變頻空調(diào)的制冷效果,合理控制頻率調(diào)整的范圍,提高溫降效果,同時(shí)滿足節(jié)能以及人體舒適性的要求,從而進(jìn)一步有效拓展其應(yīng)用市場(chǎng)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]張琪祁,歐陽帆,郭強(qiáng),方揚(yáng). 定速和變頻家用空調(diào)的特性差異及其對(duì)電網(wǎng)的影響研究[J]. 華東電力,2014,42(10):2017-2021.

        [2]戚文端,李金波. 采用滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)家用變頻空調(diào)器低頻運(yùn)行油面實(shí)驗(yàn)分析[J]. 家電科技,2016(S1):96-99.

        [3]何振健,林金煌. 家用變頻空調(diào)制冷舒適節(jié)能控制實(shí)驗(yàn)研究[J]. 日用電器,2014(05):36-39.

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