變頻空調和定頻空調在原理和運行能耗上的區別

2021-02-24 電工電氣學習


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  變頻空調和定頻空調的區別在哪裡?相信很多買空調的朋友都會有這樣的疑問,在變頻空調廣告漫天飛的當下,作為消費者的我們該如何選擇?本文從專業的角度談談變頻空調和定頻空調的區別?
一、變頻空調和定頻空調原理上的區別
  壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器是實現氣體冷媒和液體冷媒互相轉變不可缺少的四個部件,不管是變頻空調還是定頻空調,主要都是由這四個部件組成,那麼變頻空調和定頻空調的區別在哪?

變頻空調工作原理圖
  我們將驅動壓縮機運轉的裝置統稱為驅動器。
  變頻空調中變頻器和變頻電機構成了變頻空調壓縮機的驅動器,電網的定頻電能經變頻器輸出變頻電能,變頻電能驅動變頻電機旋轉,由電機帶動壓縮機運轉。
  同樣的在定頻空調中,空調的驅動器直接由定頻電機構成,電網的定頻電能直接給定頻電機供電,帶動電機旋轉,驅動壓縮機運轉。
  由此我們知道,變頻空調和定頻空調在原理上並沒有太大區別,區別在於驅動壓縮機運轉的驅動器是的是變頻驅動。
二、變頻空調和定頻空調運行上的區別
  變頻空調在運行時根據溫度設定值,通過變頻器調節電機轉速,從而達到調節壓縮機轉速的目的,實現「不停機運轉」,從而保證環境溫度的穩定。
  定頻空調供電頻率不能改變,因此傳統定頻空調的壓縮機轉速基本不變,只能依靠不斷的「開、停」壓縮機來調整室內溫度,環境溫度高於設定溫度時打開壓縮機直冷,低於設定溫度時關閉壓縮機,這樣一開一關來維持環境溫度基本保持在設定溫度。
三、變頻空調和定頻空調能耗上的區別
  相信大家在鋪天蓋地的廣告中被灌輸了變頻空調更加節能的觀點, 「一晚一度電」更是把變頻空調省電的觀念深入人心,那麼真的是變頻空調更加省電嗎?
  答案是未必!
  我們在接觸到的變頻空調更加節能觀點的論證中,無非就是「啟停少所以省電」、「低速運行所以省電」、「低速運行所以省電」等,咋一看好像是那麼回事。
1.啟停少所以省電
  這個觀點說的比較多,我們都知道電機在啟動時最耗電。而變頻空調達到設定溫度後,低速運轉維持溫度,無需頻繁啟停,所以我們認為變頻空調是省電的。
  為了論證這個觀念是否正確,我們在另外一篇文章變頻空調省電悖論:啟停少所以省電中作了詳細的說明,低速運行並不是變頻空調省電的原因。
2.低速運行所以省電
  我們完全可以認為:變頻空調將室溫控制到設定溫度後,壓縮機較長時間處於低頻(低速)狀態運行,此時的壓縮機功耗低,所以變頻空調是省電的。
  低速運行在單位時間內能耗肯定比額定運行的能耗要低,但是能耗再低也會比不運行時的能耗要高,所有這樣的比對其實並沒有太多的實際參考意義。我們在變頻空調省電悖論:低速運行所以省電一文對此觀點做詳細的論證,低速運行其實並不省電,可能更加費電。
3.直流變頻更省電
  直流變頻空調器沒有逆變環節,沒有逆變損耗,而且直流電機為永磁電機,減少了銅損。根據這樣的分析來看,確實直流變頻空調更加省電。
  深入分析一看,交流變頻與直流變頻整流採用的技術和器件都非常相似,就省電而言並沒有太大區別。另外效率高達90%以上高效電機的銅損不會成為直流變頻空調省電的主要原因。針對這個觀點,我們在變頻空調省電悖論:直流變頻更省電一文做了詳細說明。
  在變頻空調廣為發展的情況下,作為普通老百姓的我們可以認為變頻空調與定頻空調的區別在於,變頻空調改善了空調對溫度的控制性能,使得人體舒適感要好於定頻空調,並且隨著變頻技術的不斷發展,這一優勢將會越來越明顯,人們也將體驗到更加舒適的空調效果。
  但是不能將變頻空調與定頻空調的區別歸結於省電,就目前的變頻空調技術來看,變頻空調還不能省電,至少不能將它作為兩者的主要區別。

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