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【精品文档】变频空调工作原理.doc

【精品文档】变频空调工作原理

惠惠飞
2017-09-27 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《【精品文档】变频空调工作原理doc》,可适用于高等教育领域

【精品文档】变频空调工作原理,关键词:变频空调原理,压缩机工作原理压缩机将制冷剂在制冷系统内进行制冷循环过程中由蒸发器中蒸发吸热后的低温、低压饱和气体制冷剂从蒸发器经吸气管(回气管)吸入压缩机压缩成高温高压力气态制冷剂并经过排气管排出送入冷凝器冷却再经毛细血管降压节流后进入蒸发器蒸发如此循环进行。空调室外机的工作原理冷凝器是制冷系统在制冷状态时为高压设备装在压缩机排气口和毛细管之间由压缩机排出的高温高压气体进入冷凝器通过铜管和肋片传热冷却空调中都装有轴流风扇采用的是风冷式使冷凝器制冷剂在冷却凝结过程中压力不变温度降低由气体转化为液体。制冷剂的作用在整个制冷循环中制冷剂在蒸发器内沸腾汽化不断吸收制冷室内冷却物品的热量并传给外界空气使制冷室内温度降低而达到制冷目的。变频空调变频空调的概念一般空调机由于电源频率Hz是固定的所以压缩机的转速是固定的也就是被称为“空调机血液”的冷媒(氟利昂)的循环是恒量的在一定时间内冷媒的循环量越大空调机的输出功率就越高。也就是说压缩机的转速决定了空调机的输出功率。而变频空调是一种使用变频压缩机和模糊控制技术的空调器能根据室内气温的变化调节制冷速度。具有低噪音、耗能低等特点。一个平方米的房间变频空调比定频式调温速度快,分钟。达到设定温度后变频空调又能以仅为定频空调,的功率低速运转以调节温度细微损耗维持恒温状态。试验显示较之定频空调变频空调噪音低,分贝寿命长,年是空调市场未来的发展方向。变频空调是相对普通空调来讲的,普通空调的压缩电机采用交流异步电机转速不变HZ时转速约为rmin。而变频空调是先把V、HZ的单相交流电转变成为三相变频交流电(~HZ~)供给压缩机通过频率变化来调节压缩机转速使制冷量连续变化适应空调负荷的需要。变频空调的控制原理及主要特点变频空调与普通空调器或称定转速空调器的主要区别是前者增加了变频器。变频空调的微电脑随时收集室内环境的有关信息与内部的设定值比较经运算处理输出控制信号。交流变频空调的工作原理是把工频交流电转换为直流电源并把它送到功率模块(大功率晶体管开关组合)同时模块受微电脑送来的控制信号控制输出频率可调的交变电源(合成波形近似正弦波)使压缩机电机的转速随电源频率的变化作相应的变化从而控制压缩机的排量调节制冷量或制热量。直流变频空调同样把工频交流电转换为直流电源并送至功率模块模块同样受微电脑送来的控制信号控制所不同的是模块输出受控的直流电源(无逆变环节)送至压缩机的直流电机控制压缩机的排量因此直流变频空调更省电噪声更小。变频空调的压缩机由变频电机拖动电源变频器输出频率变化的交流电给电动机使电动机的转速可以根据室内制冷量的需要而连续变化最终压缩机的制冷量达到连续变化的自动控制。为了配合制冷量的连续变化制冷系统中采用了电子膨胀阀由脉冲电机开关阀芯快速控制进入蒸发器的制冷剂流量。其主要特点为:变频器能使压缩机电动机的转速无级连续可调其转速是根据室内空调负荷而成比例变化的当室内需要急速降温(或急速升温)空调负荷加大时压缩机转速就加快制冷量(或制热量)就按比例增加当达到设定温度时随即处于低速运转维持室温基本不变。变频空调的节流是运用电子膨胀阀控制流量它的室外微处理器可以根据设在膨胀阀进出口、压缩机中气管处的温度传感器收集的信息来控制阀门的开启度随时改变制冷剂的流量。压缩机的转速与膨胀阀的开启度相对应使蒸发器的能力得到最大限度的发挥。同时由于采用了电子膨胀阀作为节流元件化霜时不停机利用压缩机排气的热量先向室内供热余下热量送到室外将换热器翅片上的霜融化。变频空调将逐步取代传统的定转速空调成为空调控制技术发展的主流。变频技术已从交流式向直流式转化控制技术由PWM(脉冲宽度调制)发展为PAM(脉冲振幅调制)。采用PWM控制方式的压缩机转速受到上限转速的限制一般不超过转分而采用PAM控制方式的压缩机转速可提高倍左右这样大大提高了制冷和低温下的制冷能力。变频空调制冷系统组成变频空调由压缩机、蒸发器、冷凝器、电磁四通阀、电子膨胀阀、除霜阀、双毛细管等部件组成。工作时空调器根据空调房间的需要自动控制变频器输出频率较高的交流电使电动机的转速加快压缩机的制冷量加大达到快速制冷或制热的目的相反当房间的制冷或制热量较小时压缩机以正常速度或较低速度运转。因此变频空调具有连续的制冷量调节使房间温度波动较小。在压缩机工作过程中微电脑系统控制变频压缩机的同时控制电子膨胀阀的开启度保持适当的制冷剂流量从而直接改变蒸发器中制冷剂的流量使其状态发生改变压缩机的转速与膨胀阀的开启度相对应压缩机的排气量与膨胀阀的供液量相对应使过热度不至于太大使蒸发器的能力得到最大限度的发挥从而使制冷系统实现最高效率的控制。变频空调的分类和区别变频空调按照工作原理可以分为交流变频和直流变转速两类直流变频空调只是俗称罢了。直流电路的两个电极的极性是固定不变的电流只有一个流向不会发生交变根本无频率可言。谈何变频采用的直流调速技术要远远优于调频技术直流变转速是正确的叫法。有关DC直流变转速空调和AC变频空调的简单区别:直流调速只经过一次电压转换所以能源损耗比调频调速要小。另外由于这种直流电机的转子是永磁的又省却了三相交流异步电机的转子电流消耗。所以它从电网电源到电动机这一段的功率因数要比调频调速方式高节省了一定的能量。变频空调对传统空调的优缺点和特点变频变转速空调器相对于传统空调器来讲主要有以下特点:常规空调一半的时间除湿性能定时开关控制除湿时有冷感低频运转只除湿不降温健康除湿满负荷运转无此功能自动以高频强劲运转保护功能简单全面自动控制性能简单真正模糊化、神经网络化说明:适应负荷的能力常规空调的制冷能力随着室外温度的上升而下降而房间热负荷随室外温度上升而上升这样在室外温度较高本需要空调向房间输出更大冷量时常规空调往往制冷量不足影响舒适性而在室外温度较低时本需要空调向房间输出较小冷量常规空调往往制冷量过盛白白浪费电力。而变频空调通过压缩机转速的变化可以实现制冷量随室外温度的上升而上升下降而下降这样就实现了制冷量与房间热负荷的自动匹配改善了舒适性也节省了电力。变频空调调节制冷量的原理如下:一定工况下制冷量与制冷剂质量流量成正比即Q=qm式中:Q制冷量q制冷剂单位质量制冷量m制冷剂质量流量一定工况下制冷剂质量流量与压缩机转速成正比例函数关系即m=f(N)式中:f制冷剂质量流量与压缩机转速的函数关系不同结构的压缩机此关系式不同N压缩机转速综合上两式就可以通过调节压缩机转速实现空调制冷量的调节这正是直流或交流变频空调变频能量调节的原理。温度调节方法以制冷状态为例常规空调:达到设定温度压缩机停。室内温度高于设定温度度压缩机重新开启。变频空调的温度调节方法:室温每降低度运转频率就降低一档相反室温每升高度运转频率就升高一档。即室温越高运转频率越大以便空调快速制冷。室温越接近设定温度运转频率就越低提供的制冷量也越小以维持室温在设定温度附近温度波动小。启动、运转性能常规空调以定频启动、定速运转。变频空调低频启动、变频运转。节能性常规空调开关方法控制压缩机开关频繁耗电多。变频空调自动以低频维持室温基本恒定避免压缩机频繁开启比常规空调省电左右。低电压运转性能常规空调在电压低于V左右时压缩机就不能启动而变频空调在电压很低时降频启动降低启动时的负荷最低启动电压可达V。热冷比常规空调制冷、制热压缩机转速一样只能通过系统匹配提高热冷比局限性很大。变频空调制热时压缩机转速比制冷时高许多所以热冷比可高达以上。(制热时最高运转频率往往要比制冷最高运转频率高Hz左右)低温制热效果常规空调压缩机转速恒定C以下压缩机功率很低实际上没有什么制热效果变频空调低温下以高频运转制热量是常规空调的、倍。满负荷运转常规空调压缩机只有一种转速不可能实现满负荷时的强劲运转变频空调在人多时、刚开机时或室内外温差较大时可实现高频强劲运转。保护功能常规空调每次发生电流等保护均需停压缩机变频空调每当发生保护时均以适当的降频运转予以缓冲可实现不停机保护不影响用户的使用。优点:变频空调空调采用了变频电源、变频压缩机、电子膨胀阀和微电脑技术的有机结合使空调性能进一步提高使用时房间温度波动小舒适性更佳对电源电压波动不敏感压缩机启动后一般不停机制冷量在,的范围内变化避免了普通空调的频繁开停延长了压缩机的寿命同时具有高效、节能的特点。缺点:价格较贵同普通空调相比约高出,的价格同时由于变频空调的控制系统和变频系统较为复杂对元器件要求较高相比较普通空调变频空调的故障率较高而且由于采用了变频技术在变频的同时会产生谐波污染。

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