變頻家電――效率和節(jié)能的典范

引言

隨著人們生活水平的不斷提高，家電在生活中的普及率越來(lái)越高，與此同時(shí)，人們對(duì)家電的要求也越來(lái)越高。冰箱不能只是冷凍，洗衣機(jī)不能只是洗衣，而空調(diào)也絕不能僅僅滿足于制冷、制熱，還要節(jié)能，講究效率。為了滿足人們對(duì)家電的高要求，高標(biāo)準(zhǔn)，眾多生產(chǎn)廠家無(wú)不絞盡腦汁，變著花樣迎合消費(fèi)者。但真正能打動(dòng)消費(fèi)者，令其掏腰包的，恐怕并不多，變頻家電就是這為數(shù)不多中的一種。

1 變頻節(jié)能的原理

所謂變頻調(diào)速，就是通過(guò)改變供電電源的頻率來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能和提高效率。

變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系，即

n=60f（1－s）／p

式中：n為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；

f為工作電源輸入頻率；

s為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率；

p為電機(jī)磁極對(duì)數(shù)。

通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)供電電源頻率可以達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。變頻器就是基于上述原理，集交―直―交電力電子變換技術(shù)、微電腦控制技術(shù)等于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。

以空調(diào)為例，所謂變頻空調(diào)是與傳統(tǒng)的恒頻空調(diào)相比較而言的。眾所周知，我國(guó)的市電電壓為220V/50Hz，在這種條件下工作的空調(diào)稱之為恒頻空調(diào)。由于供電頻率不能改變，傳統(tǒng)的恒頻空調(diào)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變，依靠其溫控開關(guān)不斷地開、停壓縮機(jī)來(lái)調(diào)整室內(nèi)溫度，其一開一停之間容易造成室溫忽冷忽熱，并消耗較多電能。而變頻空調(diào)通過(guò)變頻器改變壓縮機(jī)供電頻率，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速。供電頻率高，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速快，空調(diào)器制冷（熱）量就大；而當(dāng)供電頻率較低時(shí)，空調(diào)器制冷（熱）量就小。依靠壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢達(dá)到控制室溫的目的，室溫波動(dòng)小、電能消耗少，其舒適度大大提高。另外，變頻空調(diào)可根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)選擇制熱、制冷和除濕運(yùn)轉(zhuǎn)方式，使居室在短時(shí)間內(nèi)迅速達(dá)到所需要的溫度。并在低轉(zhuǎn)速、低能耗狀態(tài)下以較小的溫差波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了快速、節(jié)能和舒適控溫效果。

變頻空調(diào)的核心是變頻器，變頻器是20世紀(jì)80年代問(wèn)世的一種高新技術(shù)，通過(guò)它實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的自動(dòng)調(diào)節(jié)，把50Hz的固定電網(wǎng)頻率變換為30～130Hz的變化頻率，使空調(diào)完成了一次新的革命。同時(shí)，還使電源電壓范圍達(dá)到142～270V，徹底解決了由于電網(wǎng)電壓的不穩(wěn)定而造成空調(diào)器不能正常工作的難題。變頻空調(diào)每次開始使用時(shí)，通常是讓空調(diào)以最大功率、最大風(fēng)量進(jìn)行制熱或制冷，迅速接近所設(shè)定的溫度。由于變頻空調(diào)通過(guò)提高壓縮機(jī)工作頻率的方式，增大了在低溫時(shí)的制熱能力，最大制熱量可達(dá)到同品牌、同級(jí)別空調(diào)器的1．5倍，低溫下仍能保持良好的制熱效果。此外，一般的分體機(jī)只有4檔風(fēng)速可供調(diào)節(jié)，而變頻空調(diào)器的室內(nèi)風(fēng)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速會(huì)隨壓縮機(jī)的工作頻率在12檔風(fēng)速范圍內(nèi)變化，由于風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與空調(diào)器的能力配合較為合理，實(shí)現(xiàn)了低噪音的寧?kù)o運(yùn)行。當(dāng)空調(diào)高功率運(yùn)轉(zhuǎn)，迅速接近所設(shè)定的溫度后，壓縮機(jī)便在低轉(zhuǎn)速、低能耗狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，以維持設(shè)定的溫度。這樣不但溫度穩(wěn)定，避免了壓縮機(jī)因頻繁啟動(dòng)對(duì)機(jī)身壽命的影響，而且使耗電量大大下降，實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能。

2 變頻家電

2.1 變頻冰箱

變頻冰箱有三大特點(diǎn)：

1）提高了制冷效率和節(jié)能，利用模糊控制原理實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最佳運(yùn)行；

2）快速制冷；

3）溫度波動(dòng)范圍較普通冰箱小。

據(jù)悉，我國(guó)廣東科龍集團(tuán)公司最近已成功研制出國(guó)內(nèi)第一臺(tái)變頻冰箱――科龍BCD－272／HCP型變頻冰箱，它是在原BCD－272／HC冰箱的基礎(chǔ)上，增加變頻控制系統(tǒng)，采用專用進(jìn)口變頻壓縮機(jī)和驅(qū)動(dòng)器研制而成的。該變頻冰箱的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速在2000～4000r/min之間變化。當(dāng)冰箱內(nèi)溫度很高時(shí)，變頻壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度可達(dá)4000r/min，使冰箱內(nèi)溫度迅速降低，從而保證快速制冷；而當(dāng)冰箱內(nèi)溫度較低時(shí)，變頻壓縮機(jī)又可實(shí)現(xiàn)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到節(jié)能目的。據(jù)科龍集團(tuán)對(duì)第一臺(tái)變頻冰箱的性能測(cè)試表明，其冷凍能力比普通冰箱提高20％，節(jié)能比普通冰箱提高40％左右，而噪音則降低了2～3dB。

2.2 變頻洗衣機(jī)

變頻洗衣機(jī)最先由日本三菱公司推出，隨后新西蘭的廠商也推出了變頻攪拌式洗衣機(jī)，目前歐洲和日本正在研制變頻滾筒式洗衣機(jī)。

變頻洗衣機(jī)也有三大特點(diǎn)：

1）提高洗滌效果洗衣機(jī)采用變頻電機(jī)以后，其洗滌、脫水速度可調(diào)，可以針對(duì)不同質(zhì)地的衣物確定不同的洗滌、脫水速度，從而使衣物的洗凈率和磨損率達(dá)到最佳效果；

2）節(jié)能一般洗衣機(jī)電機(jī)效率僅為40％～50％，而變頻洗衣機(jī)的效率可達(dá)到80％以上，節(jié)約了能源；

3）降低噪音變頻電機(jī)的電磁噪音要小于單相感應(yīng)電機(jī)，同時(shí)改機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為直接驅(qū)動(dòng)方式，減少了機(jī)械傳動(dòng)的噪音。

據(jù)媒體報(bào)道，目前小天鵝公司在國(guó)內(nèi)率先進(jìn)行了變頻洗衣機(jī)的開發(fā)研究，并獲得成功，成為國(guó)內(nèi)第一家生產(chǎn)變頻洗衣機(jī)的公司。其生產(chǎn)的“變頻王”洗衣機(jī)特點(diǎn)是全能洗、節(jié)能洗、靜音洗，采用無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)的直流無(wú)刷變頻電機(jī)。

2.3 變頻空調(diào)器

有報(bào)道說(shuō)，由于空調(diào)產(chǎn)品在人們生活中的普及而引起的用電量劇增是引起今夏電力緊張的主要原因之一。因此，如何降低空調(diào)的能耗，不僅是空調(diào)產(chǎn)品的問(wèn)題，也是一個(gè)關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大問(wèn)題。

而變頻空調(diào)具有以下優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能、使用壽命長(zhǎng)（無(wú)須頻繁開停機(jī)）、效率高、制熱效果尤其突出、恒溫舒適（溫差波動(dòng)小，有效地預(yù)防了“空調(diào)病”）、噪聲低、整體工藝先進(jìn)等。

據(jù)了解，國(guó)內(nèi)變頻空調(diào)自1996年起步以來(lái)，變頻空調(diào)市場(chǎng)在短短的幾年間獲得了飛速的發(fā)展。但2000年至2002年的發(fā)展速度減緩，這主要是因?yàn)橐环矫婧闼倏照{(diào)與變頻空調(diào)在價(jià)格方面相差還較大，另一方面也是由于一些針對(duì)變頻空調(diào)不利言論的影響。從價(jià)格方面來(lái)看，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，經(jīng)過(guò)空調(diào)行業(yè)兩年的“價(jià)格戰(zhàn)”和變頻空調(diào)技術(shù)的更新?lián)Q代，目前恒速空調(diào)和變頻空調(diào)的價(jià)格已相差不大，從綜合性價(jià)比來(lái)看，變頻空調(diào)勢(shì)必將替代定速空調(diào)成為未來(lái)空調(diào)市場(chǎng)的主流。

3 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，變頻家電正處在全面推廣應(yīng)用的階段，尤其是變頻空調(diào)，正以其低頻啟動(dòng)，啟動(dòng)電流小，快速制冷制熱，節(jié)能等特點(diǎn)而受到廣大消費(fèi)者的青睞。從市場(chǎng)情況來(lái)看，去年末和今年初變頻空調(diào)獲得了極大的提升，今年前三個(gè)月，變頻空調(diào)銷售與去年同期相比增長(zhǎng)200％以上。從外部環(huán)境來(lái)看，更多廠家的關(guān)注和消費(fèi)者的逐步認(rèn)可，變頻空調(diào)的發(fā)展已經(jīng)具備了天時(shí)、地利、人和的發(fā)展環(huán)境。