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VRV空调系统中变频技术与数码涡的比较

时间:2010-12-11 20:11来源:未知 作者:辣椒 点击:
[摘要]本文从工作原理、能效比、综合部分负荷系数等方面对可变冷媒流量空调系统中的变频技术和数码涡旋技术进行了分析和比较,指出了变频技术与数码涡旋技术的异同点,深化了

[摘要]本文从工作原理、能效比、综合部分负荷系数等方面对可变冷媒流量空调系统中的变频技术和数码涡旋技术进行了分析和比较,指出了变频技术与数码涡旋技术的异同点,深化了对这两种技术的认识,对于正确设计和运用这两种空调系统形式,具有一定的参考价值。
[关键词]变频 数码涡旋 IPLV
The Comparisons between the Technology of Frequency Conversion and Digital Scroll in Variable Refrigerant Volume Systems
ZhenXia
Shangdong Institute of Architecture and Engineering
[Abstract]The comparisons between the technology of frequency conversion and digital scroll are discussed from several aspects such as operating principle,ratio of energy efficiency and integrated part load value in VRV systems in this paper, the cognition for these technologies is deepened,and it is valuable for reference in designing and utilizing the two systems.
[Key Words] frequency conversion digital scroll IPLV
0 引言
  目前可变冷媒流量空调系统在实际工程中得到了广泛的应用,各大空调厂家纷纷推出相应的产品, 20世纪90年代我国从日本引进变频技术,90年代后期美国谷轮公司开发了数码涡旋压缩机,并先后被用于数家空调企业。目前市场上主要是以韩国三星的DVM系统[1]。近几年,国内的空调厂家如美的、海尔等也纷纷研制开发了数码涡旋空调系统。
本文就以下几个方面对变频技术和数码涡旋技术进行比较。
1 两种技术的比较
1.1 工作原理
1.1.1变频:压缩机的容量是通过变频压缩机马达的转速改变的。当室内负荷要求提高时,压缩机马达的频率随之增大,从而导致马达转速更快,容量更高。同样地,当室内负荷要求随之降低时,压缩机的频率减小,从而使容量降低。
从变频压缩机电机转速公式(1)可以看出,在电机选定的条件下,频率与转速是一一对应的关系。调节电机输入频率,即可改变电机的转速,从而控制冷媒流量以适应不同的室内负荷。
(1)
——电机转速,r/min;
——电机定子供电频率,Hz;
——电机的转差率;
——电机极对数;
1.1.2数码涡旋:压缩机容量是通过涡旋盘的周期性啮合与脱开来改变的。当外部电磁阀关闭时,数码涡旋象标准型压缩机一样工作,容量达到100%,当外部电磁阀打开时,两个涡旋稍微脱离。此时压缩机无制冷剂被压缩,从而也无容量输出,其不同容量输出时的原理示意如图1所示。图1中说明了输出容量分别为10%、50%、100%时的数码涡旋压缩机的变容量的原理。以一个20s的循环周期为例,如果PWM阀(数码涡旋无级能量调节阀)关闭(涡旋盘加载)2s,打开(卸载)18s,其容量输出就是10%;如果PWM阀关闭10s,打开10s,其容量输出就是50%;如果PWM阀关闭20s,其容量输出就是100%。加载时间占循环周期的比例可以在10%到100%范围内任意改变,从而引起输出容量的改变。
 
1.2容量输出
1.2.1变频压缩机的工作频率级别范围在30赫兹到117赫兹间,调节范围在50%-130%之间[2]。以一台10P的变频室外机为例,内部有两个5P压缩机,一台为普通的定速控制,一台为变频控制.。当负荷在5P以下时,变频压缩机启动并根据容量大小变化调节其输出量。当负荷逐渐增大到5P以上时,定速压缩机全负荷运转,变频压缩机仅输出其不足部分。当负荷在10P以上时,室外机为几台8P或10P模块并联而成,仅有一台变频室外机,其它的室外机内均为定速压缩机。这样,当5P压缩机的最小容量级别为25%时,10P的最小容量级别则为12.5%,20P则为6.25%,即存在模块越多,其最小容量级别越小的特点。但其负荷可调容量级别是有限的,其输出是间断的。而且,当室内负荷突然从小变大时,压缩机的频率增加需要经过中间过渡段。这就意味着,当室内负荷需求变化时,压缩机则要对新的负荷有一段响应的时间。
1.2.2数码涡旋的输出在10%到100%之间。由于通过改变加载时间的比例即可改变压缩机输出,从而实现了连续的容量输出,即无级输出。由于提供了连续的容量输出,压缩机能够更精确的控制室内温度,并且更加节能。
1.3能效比/COP
1.3.1变频:变频器的损失大约占功耗的15%,这样就降低了系统的COP。当室内的总容量要求低时(如10%、20%或30%),变频系统必须使用制冷剂的热气旁通进行容量调节 [3]。在室内的总容量要求较低的情况下,由于制冷剂的热气旁通,能量会有损耗,系统的COP降低。
1.3.2数码涡旋:没有变频器损失,同样也没有制冷剂的热气旁通,因此在10%到100%负荷范围内,COP性能良好。空载时的能量损耗很低(仅为10%),这也使得数码涡旋在部分负荷的情况下COP也会更高。 (责任编辑:冲锋)

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