變頻為什么會(huì)比定頻更節(jié)能?
以制冷工況為例,所以產(chǎn)品標(biāo)注的額定制冷都是指空調(diào)在室外干/濕球溫度35℃/24℃下檢測(cè)的能力能效。當(dāng)環(huán)境溫度低于測(cè)試點(diǎn)時(shí),能力和能效都會(huì)更高些,原因在之前談及到,在對(duì)外散熱時(shí),因?yàn)槭彝鉁囟扔邢陆?,使得冷凝器?nèi)冷媒和室外空氣的溫差增大,傳熱速度和傳熱量增大,使得單次冷媒換熱循環(huán)的換熱能力增大。
但是由于定頻機(jī)的特點(diǎn),壓縮機(jī)的壓縮頻率恒定,使得壓縮功率較為穩(wěn)定,下降幅度很小,所以能效eer上升幅度比較小。
對(duì)于變頻機(jī)組,同樣情況下,與室外換熱量減小了,同時(shí)因?yàn)橥饨鐨鉁叵陆担覂?nèi)保持的溫度又是恒定的,意味著室內(nèi)和室外的換熱溫差也在減小,即空調(diào)需要輸出的制冷量減小。雙重加持下,我固定時(shí)間里面冷媒需要的換熱量減少,因此,機(jī)組內(nèi)的冷媒可以少走幾趟換熱流程,壓縮機(jī)壓縮頻率可以適當(dāng)下降。壓縮機(jī)的輸入功率明顯下降,整體能效eer上升幅度明顯。這是一個(gè)方面。
在介紹卡諾循環(huán)里面提到,壓縮機(jī)是吸入經(jīng)過(guò)節(jié)流、蒸發(fā)后的低壓低溫冷媒,將其壓縮成高溫高壓的冷媒再次進(jìn)入卡諾循環(huán)。當(dāng)冷凝器和蒸發(fā)器固定后,不同環(huán)境溫度下,對(duì)其影響關(guān)系如下:以制冷循環(huán)為例,從穩(wěn)定狀態(tài)中,當(dāng)外界溫度升高,冷凝器內(nèi)冷媒單次循環(huán)換熱量減小,既進(jìn)入節(jié)流機(jī)構(gòu)如電子膨脹閥、毛細(xì)管等設(shè)備時(shí)的溫度升高(依舊認(rèn)為冷媒完成降溫至液態(tài)),節(jié)流后的冷媒溫度因?yàn)楣?jié)流前的溫度升高所以節(jié)流后冷媒溫度相較穩(wěn)定狀態(tài)也升高。導(dǎo)致蒸發(fā)器內(nèi)冷媒與室內(nèi)的溫差減小,換熱量減小,因換熱量室內(nèi)溫度緩慢上升,最后導(dǎo)致回到壓縮機(jī)前的冷媒(依舊認(rèn)為全部蒸發(fā)為氣態(tài))也溫度升高,壓縮機(jī)壓縮變熱了的冷媒至目標(biāo)壓力所需的功率也升高,壓縮機(jī)出口的冷媒溫度也升高,壓力也會(huì)有所升高,隨后再進(jìn)行新的卡諾循環(huán),直至整體換熱量再次平衡,最終導(dǎo)致的結(jié)果是室內(nèi)溫度升高,同時(shí)制冷循環(huán)需要的功率也增大。
綜上所述對(duì)于定頻機(jī)組而言,要在負(fù)荷較低的工況(如外界溫度沒(méi)那么熱)工作,最好的方式是改變換熱器大小和減少冷媒量。但是在設(shè)計(jì)階段中需要考慮的額定制冷工況室外干/濕球溫度35℃/24℃的環(huán)境,因此定頻機(jī)在沒(méi)那么熱的天能效能高些,但并不是在同樣換熱器大小下最佳工況。
對(duì)于變頻機(jī)組而言則不然,變頻機(jī)組因?yàn)榭梢愿淖儔嚎s機(jī)的壓縮頻率,因此在需要追求更大的能力時(shí),可以通過(guò)適當(dāng)增大冷媒固定時(shí)間內(nèi)的循環(huán)次數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出足夠的制冷量。因此對(duì)于變頻機(jī)組而言,在時(shí)間長(zhǎng)的工作工況最優(yōu)才是最節(jié)能的做法。而在我們國(guó)內(nèi),大部分地區(qū)需要制冷大部分時(shí)間日均氣溫在28~32℃之間。相較于35℃的環(huán)境溫度明顯是要低不少。因此變頻機(jī)組的設(shè)計(jì)最優(yōu)點(diǎn)一般在這個(gè)區(qū)間,而35℃環(huán)境溫度時(shí),就通過(guò)犧牲小部分能效,能滿足使用且能效不至于太低即可。
反而言之,對(duì)于那些平均氣溫越高的地方,根據(jù)平均氣溫較低來(lái)設(shè)計(jì)的變頻機(jī)組,則實(shí)際能效會(huì)更低,因此變頻與定頻誰(shuí)節(jié)能誰(shuí)耗電,需要根據(jù)實(shí)際需求來(lái)看,而且需要看變頻機(jī)組調(diào)教的好壞來(lái)定。
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