变频空调节能模式的实验研究

刘彩赢，吴贵

（珠海晖达科技有限公司，中国珠海，519060）

1 引言

空调诞生一百多年来，经历了从制冷技术到热泵技术，从工厂专用到进入民用生活，制冷空调技术发展改变了人们的生产生活方式。在这期间，家用空调也经历了从定频到变频到全直流变频、从R410A到R32到R290冷媒应用，从单级压缩到准双级压缩到双级压缩的技术迭代更新。

在空调器的设计使用过程中，变频机是否比定频机更节能，省电多少，一直是困扰行业和用户的问题。本文以相同标称能力的1.5P定频空调和变频空调为研究对象，在环境模拟实验室通过耗电量的测试，得出变频空调在节能方面的优势以及变频空调推荐使用方法。

2 整机耗电量实验研究

2.1 环境模拟实验室概况

样机实验测试是在某研究所有限公司设计的标准环境模拟实验室进行，实验室由内环境模拟室和外环境模拟室组成，其中室内环境模拟室建筑维护结构的热力学特性以及声学特性接近于实际的典型建筑条件，外环境模拟室可以模拟室外各种温湿度环境条件。

1）室外环境模拟干球温度和相对湿度范围：-30～60℃±0.5℃，30～90 %Rh±3%RH

2）温度传感器型号是PT100，0 ℃-4W，A级，SUSф3.2-150 L。

3）室内测试点布局如图1所示

在矩形区域活动区域里，用T型热电偶在活动区域水平面上均匀布置图1所示A、B、C、D、E、F、G、H、I等N个（N≥9）温度点，在1.5匹环境实验室的每点对应的垂直线上均匀布置3个温度点（离地面0.6 m、1.1 m、1.6 m），依次为A（1-3）、B（1-3）、C（1-3）、D（1-3）、E（1-3）、F（1-3）、G（1-3）、H（1-3）、I（1-3）；在3匹环境实验室每点对应的垂直线上均匀布置4个温度点（离地面0.2 m、0.7m、1.2 m、1.7m），依次为A（1-4）、B（1-4）、C（1-4）、D（1-4）、E（1-4）、F（1-4）、G（1-4）、H（1-4）、I（1-4）。

4）实验测试工况条件为国标额定制冷工况：室内环境干湿球温度27/19（℃），室外环境干湿球温度35/24（℃）

2.2 实验测试及数据分析

1）测试方案

实验分别采用1.5HP相同标称能力的定频空调和变频空调在环境模拟实验室进行，设定不同的出风温度（16℃、24℃、26℃以及变频机控制更节能的-ECO经济模式），分别采样室内环境温度以及样机耗电量，进行分析对比。

2）数据整理及分析

空调器设定16 ℃出风温度时的测试结果见表1和图2，可见定频机降温速度更快，且最终达到的房间温度也是更低。但由于房间负荷较大的缘故，定频机和变频机都没能达到设定出风温度。在整个运行过程中定频机的耗电量始终高于变频机，制冷运行8个小时，变频机较定频机省电16 %。

表1 设定出风温度16 ℃数据

图2 设定出风温度16 ℃耗电量曲线

空调器设定24 ℃出风温度时的测试结果见表2和图3，可见定频机降温速度更快，且最终达到的房间温度也是更低，但是运行4h后定频机的房间出现了温度波动，定频机本身也出现开停机现象。在整个运行过程中定频机的耗电量始终高于变频机，制冷运行八个小时，变频机较定频机省电37 %。

表2 设定出风温度24 ℃数据

图3 设定出风温度24 ℃耗电量曲线

空调器设定26 ℃出风温度以及变频机设定ECO经济模式运行时的测试结果见表3和图4，可见定频机降温速度最快，且最终达到的房间温度也是更低，但是运行1h后定频机的房间就出现了温度波动，定频机本身也出现开停机现象。ECO经济模式房间温度控制更为平稳且精确，在整个运行过程中定频机的耗电量始终高于变频机，ECO经济模式最节能。制冷运行八个小时，变频机较定频机省电41%，变频机ECO经济模式较变频机省电43%，较定频机省电66%。

表3 设定出风温度26 ℃以及ECO模式数据

图4 设定出风温度26 ℃以及ECO模式耗电量曲线

3 结论

（1）变频空调较定频空调更省电，且在满足舒适性需求的条件下，空调设定出风温度高一点节能效果明显。

（2）变频空调较定频空调更舒适，室内温度控制更平稳。

（3）ECO经济模式的变频空调更节能，较普通变频空调省电43%，较定频空调省电66 %。