浅谈变频空调【文献综述】.doc

1、 毕业设计 文 献综 述 建筑环境与设备工程 浅谈变频空调 引言 现在中国正进入高速发展时期，需要有大量的能源供应，而常规能源不可再生性和价格的飞涨致使我国面临能源危机。再加上世界气候环境的日益恶化，要求我们必须使用更多的节能环保设施。“节约能源”一直是我国的一项基本国策，坚持“节约和开发并举，把节约放在首位”一直是我国节能工作的长期方针。大力推进节能技术进步，大幅度提高能源利用率，提高社会经济效益，是我们面临的促进国民经济向节能型转变的一项重要任务。空调是现代建筑中不可缺少的能耗运行系统。据统计，我国建筑物能耗约 占能源总消耗量的 30%1。在有空调的建筑物中，空调的能耗所占比例呈逐年增长的

2、趋势。空调在给人们提供舒适的生活和工作环境的同时，又消耗掉了大量的能源。变频空调节能环保等诸多优点正是顺应了节能环保的发展趋势。 关键词 变频空调 节能环保 趋势 1 何为变频空调 1.1 变频空调变在哪里？ 传统空调压缩机依靠其不断地 “ 开、停 ” 来调整室内温度，其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。变频空调则依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，室温波动小、电能消耗少，其舒适度 大大提高。 变频空调的核心是它的变频器，变频器是 20 世纪 80 年代问世的一种高新技术，它通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节，把50Hz 的固定电网频率改为 30 至 130Hz

3、 的变化频率，使空调完成了一个新革命 2。同时，还使电源电压范围达到 142V 至 270V，彻底解决了由于电网电压的不稳定而造成空调器不能正常工作的难题。变频空调每次开始使用时，通常是让空调以最大功率、最大风量进行制热或制冷，迅速接近所设定的温度。由于变频空调通过提高压缩机工作频率的方式，增大了在低温时的制热能力，最大制热量可达到同品牌、 同级别空调器的 1.5 倍，低温下仍能保持良好的制热效果 3。此外，一般的分体机只有四档风速可供调节，而变频空调器的室内风机自动运行时，转速会随压缩机的工作频率在 12 档风速范围内变化，由于风机的转速与空调器的能力配合较为合理，实现了低噪音的宁静运行 4

4、。 当空调高功率运转，迅速接近所设定的温度后，压缩机便在低转速、低能耗状态运转，仅以所需的功率维持设定的温度。这样不但温度稳定，还避免了压缩机频繁地开开停停所造成的对寿命的衰减，而且耗电量大大下降，实现了高效节能。 运用变频控制技术的变频空调，可根据环境温度自动 选择制热、制冷和除湿运转方式，使居室在短时间内迅速达到所需要的温度，并在低转速、低能耗状态下以较小的温差波动，实现了快速、节能和舒适控温效果。 1.2 变频空调的优点 1.2.1 节能，变频空调由于其不用反复启动 /停止压缩机，故不消耗多余的电力，所以电费只是一般空调机的约 2/3。压缩机根据调节运转而不用每次都启动，可以减少很多电力

5、的浪费 5。 1.2.2 由于根据温度控制不断调节压缩机运转，因此，对室内的温度控制能力更强。使室内的温度恒定控制非常有效。不会产生过热或者过冷的现象。 1.2.3 温度调节精准， 不但能很好恒定温度，而且对室内的温度的控制精度有所提高，使人体感到很舒适。 1.2.4 由于压缩机平衡运转，可以降低传统空调压缩机启动的噪音，因此，噪音低也是变频空调的一个优点 6。 1.2.5 变频空调的制冷、制热能力比传统空调要强很多。变频空调能迅速使室内温度达到预设的温度。 1.2.6 抗环境能力比较好，变频空调能在 -10 度以下依然能达到不错的制热效果。而一般空调在-5 度以下已经停止运转。 1.2.7

6、电压要求低，变频空调对电压的适应性较强，有的变频空调甚至可在 150 240V 电压下启动。 1.3 变频空 调的类型 日本自 60 年代末开发变频空调器以来，已达到世界上领先水平，而东芝的变频调节技术在日本各公司之中居领先地位。就变频空调器的种类而言，按技术进步发展可分为以下四个类别 7。 1.3.1 单转子变频空调。它是初级型产品，压缩机工作频率范围在 30 60Hz，制冷制热性能可控范围不大，电控与普通分体机功能相当。这种较低技术档次的变频产品由于成本价只比普通分体机高 15 20，且性能优于普通分体机，容易被市场接受而成为商品化销售。目前，日本有 30变频产品属此类型，这种低档变频产品

7、在近几年中国市场已有较 好的发展。 1.3.2 双转子变频空调。它是较高档次的产品，压缩机采用双转子结构，工作频率在 20 一 130Hz之间，制冷制热性能可控范围较大，电控功能用仿智逻辑或模糊逻辑技术。这和档次的产品性能较前优越，但压缩机成本较高，整机成本较普通分体机高 40 50 8。该类产品在日本市场中占 40，比较适合中、上层消费者，东芝向美的公司输出的变频技才就属此类。 1.3.3 直流变频空调。它是目前最高档次的产品，压缩机采用双转子或涡卷式，而压缩机内的电动机则采用了直流转子结构，工作频率在 15 160Hz 之间，制冷制 热可控性能范围大，电控部分采用更高级的智能控制方式。这类

8、产品整机成本是初级型的单转子变扣机的两倍，在日本此类型占变频机种的 30，为高档次消费者接受。 1.3.4 一拖二一拖三变频空调。这类产品是在第二类双转子变频空调的基础上发展的派生产品，最大的特点是拖动 2 3 个室内机组实现多室制冷制热工作。它将最大发挥变频机组的效力，且真正省电，并能可靠地工作，是真正的一拖二一拖三机型。 2 变频空调在国内外的发展经历及现状 2.1 日本变频空调的发展历史 据了解，全球第一台变频空调，是由日本东芝公司在 1983 年研 制成功的。该款变频空调器投放日本市场后 5 年内，变频空调的市场占有率达到 31.1%，定速空调市场占有率则从 100%下降到 69.9%

9、； 13 年后的 1996 年，变频空调上升到 85.0%，定速空调下降到 15%； 19 年后的2002 年，变频空调上升到 95.7%，定速空调降至 4.3%； 20 年后至今，变频空调的市场占有率已达到 99%以上，定速空调已不足 1%，定速空调可以说已从日本市场上基本退出了。 2.2 中国变频空调的发展历史 自从 20 世纪 90 年代中期变频空调真正进入中国市场以来，国内变频空调的发展经历了三个阶段， 分别是： 2.2.1 技术产品导入期（ 90 年代前期 -2000 年以前） 此阶段中，变频空调作为一项高端技术仅被少数有能力的空调生产企业引进使用，市场也开始逐渐认识此类概念和产品。

10、由于变频空调的大部分配件都依赖进口，所以价格非常昂贵，其销量也不大。不过，海信等企业一直致力于变频技术的研发和产品的市场推广，无疑推动了中国变频空调领域的技术进步。 2.2.2 市场导入期（ 2000 年 -2005 年） 以 2000 年 3 月 1 日海信推出 “ 工薪变频 ” 为标志，变频空调以亲民化的价格逐步在国内市场推广开来，不仅增大了市场 机会，也使不少企业迅速跟进。变频空调的市场份额开始节节攀升，但是由于国家标准的缺失则使其先天不足，所以尽管这段时间空调市场规模迅速扩大并超过 2000 万台，但变频空调总销量直到 2002 年才刚刚超过 100 万台 9。 2.2.3 进入发展时

11、期（ 2005 年 -现在） 从 2005 年起，直流变频空调开始大行其道，迅速抢占交流变频空调的市场份额。随着直流变频空调的走俏，我国变频空调市场也进入了缓慢发展的怪圈。表现为，一边是大家都知道变频空调好，节能省电。一边是大企业都不愿推广，市场上的产品少。厂商对变频空调的促销推 广活动少进一步导致消费者对变频空调的购买热情不高。 2.3 中国变频空调的现状 据国家信息中心对 2007 年空调的监测数据显示， 2007 年国内零售市场空调销售量达到2630 万台。定速与变频空调销量之比约为 9 1。也就是说， 2007 年我国变频空调销量约为263 万台，定速空调销量约为 2367 万台。看到

12、这个数据，我们不禁要问：既然大家都知道变频空调好，那么为何变频空调的销量不高呢？ 近年来，许多企业将变频空调发展缓慢的原因归于国家标准缺乏，企业得不到统一的指导，但面对国家标准的起草和制定，多数企业或不参与、 或横加指责，使得行业标准难以形成 10。 虽然变频空调在我国经历了近 20 年的发展，但受经济发展水平所导致的需求差异以及节能环保意识的相对落后、政府相关政策引导的缺失等因素影响，变频空调市场遭遇了炒作有余而推广不足的尴尬。 对于目前的空调变频困局，不少业内人士指出，变频空调之所以多年来得不到普及，主要源于三大阻力：市场氛围不佳、参与企业不多、消费意识不强。但是，追究问题的根源是企业不同

13、心，无法迅速在我国形成变频销售氛围。 表现为每个企业在变频空调上都有各自的算盘 11。有的认为变频 份额小，不如卖定频赚得多。有的认为变频技术高，投入成本大。还有的认为，海信一直强调是变频专家，自己企业参与进入就成了跟随者，或是推广变频空调是在无偿为海信宣传。 另外，政府的政策引导不到位、 相比传统空调变频空调在价格方面也会贵一些 、 由于变频控制系统比普通空调机的定频机要复杂，所以控制板出现故障的可能性也比较高、 消费理念和习惯使变频优势难以体现、变频空调关键部件需要进口所造成的成本较高等原因也造成了市场氛围不佳 12。 3 变频空调的发展前景 近几年，随着能源问题的日趋紧张，世界各国纷纷看

14、到空调节 能的重要性，并采取了一系列措施鼓励节能产品入市。据统计，在全球有 76的国家制定了强制性最小能效标准或标识； 19的国家实施了自愿性标准或标识；约 95的国家和地区把能源效率作为衡量产品质量的重要指标之一。截至目前，欧盟、美国、 加拿大、巴西、澳大利亚、韩国 37 个国家和地区已经大范围使用了国家能效等级标识。 时至今日，随着行业大环境的改观、厂家对消费者消费习惯的培养，变频空调发展趋势已不可逆转。变频空调也悉数进入了全国各大主流销售渠道，销售规模实现成倍增长，成为2010 冷冻年度空调市场最大的亮点 13。 据国家信息中心最新发布的数据，在 2009 冷年变频空调得到较高水平增长的

15、基础上，2010 冷年变频空调销售规模再次高速提升，国内重点城市变频空调销 售量、销售额同比增长分别达到了 101.57%和 86.65%，增幅创下历年之最。当前，国内变频空调市场处于一个快速发展阶段，并将继续保持较快速度增长。 2010 年变频空调占整体空调销售比例已经达到24.02，比上一冷冻年度水平高出 6.65 个百分点。预计在未来的两三年内，变频空调将达到50%的市场份额。此外，我们也可以从邻国日本的身上找到变频空调发展的足迹。由于 日本能源匮乏的国情所致，一直以来开发出更节能、控温更精确的空调节能新技术就成为日本空调技术发展的主导 14。 1983 年到 1988 年，日本变频空调

16、就占据了 1/3 的市场份额。到了 2000年，日本变频空调的普及率已达到 85%左右，其中直流变频空调的份额占到变频空调市场总份额的 31%。 2003 年，日本变频空调市场占有率达到 95%。其中直流变频空调的份额又占到了变频空调市场总份额的 95%。由于日本是发达国家又是中国的邻国，在地理环境上中日两国都比较相近 15。所以，变频空调在日本的发展状况在很大程度上将是变频空调 在中国发展的写照。由此，我们可以看出，变频空调在中国极具发展前途。 4 总结 通过上面的材料可知，变频空调已经是大势所趋与我国大力提倡的节能政策相适必将应。空调的节能环保不仅符合个人和企业的利益更能创造更加深远的社会

17、效益，真的是一举两得。随着节能、环保、低碳理念逐渐深入消费者的观念， 变频空调 迎来了 黄金季， 它将会 在 人们的未来生活中占据主要地位 。 变频空调的未来将会是非常光明的。 参考文献 1.詹建北 .变频技术的发展及现状 J.广东科技 ,2003,(7) 2.彦启森 .空调技术的发展与展望 C.中国 建筑工业出版社 ,1998,(10) 3.孙越 .一种变频空调控制单元 J.信息技术 ,2002.(05) 4.Frank Kreith, Paul Norton. Energy save for central air conditioners J. CRC Press, 2000 5.吴逢有

18、 .变频器应用手册 J.中国计划出版社 ,2000,(09) 6.廖成华 .变频技术在空调器中的应 J.电机电器技术 ,2000,(3) 7.俞炳丰 .中央空调新技术及其应用 J.化学工业出版社 ,2005,(01) 8.汪滔 .新型变频空调器 J.人民邮电出版社 ,2006,(01) 9.黄鸿翔 .变频空调特点及选购 N.湖北科技报 ,2004,(08) 10.Gail Greenberg. Energy efficient building handbook J. Business Communications Co, 2006 11.陈焰华 .变频空调成主流 N.中国质量报 ,.2003,(04) 12.沈其祥政策推动变频空调人气 N.新农村商报 ,2006,(01) 13.马 敬誉 .暖通空调新技术 J.中国建筑工业出版社 ,2003,(12) 14.陆诤岚 .变频空调应用实册 J.旅游教育出版社 ,2005,(04) 15.潘云钢 .空调新型技术 J.中国建筑工业出版社 ,1999,(11)