多联机空调系统的变容量技术介绍课件.ppt

1、多联机空调系统多联机空调系统的变容量技术介的变容量技术介绍绍多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍J空 调 系 统 中 的 变 容 量（空 调 系 统 中 的 变 容 量（V a r i a b l e V a r i a b l e Refrigerant VolumeRefrigerant Volume，VRVVRV）是指通）是指通过技术措施改变压缩机制冷剂（冷媒）过技术措施改变压缩机制冷剂（冷媒）输出容量，以更好地匹配系统的制冷输出容量，以更好地匹配系统的制冷/制热负荷要求。制热负荷要求。J目前较常见采用的技术方式（系统）有：目前较常见采用的技术方式（系统）有：高温

2、气体旁通、变频技术、数码涡旋等。高温气体旁通、变频技术、数码涡旋等。高温气体旁通（高温气体旁通（Hot Gas By passHot Gas By pass）p 高温气体旁通是以旁通从压缩机排出的一些高压制高温气体旁通是以旁通从压缩机排出的一些高压制冷剂（高温气体），即回流至吸气管而无需流经蒸冷剂（高温气体），即回流至吸气管而无需流经蒸发器的方式来调节制冷剂的流动。发器的方式来调节制冷剂的流动。p 这样空调系统就等于旁通部份产生于压缩机的压缩这样空调系统就等于旁通部份产生于压缩机的压缩气体，并使其直接返回压缩机而不进行任何制冷气体，并使其直接返回压缩机而不进行任何制冷/制热工作。制热工作。p

3、高温气体的旁通使用阀门进行控制，仅允许一定量高温气体的旁通使用阀门进行控制，仅允许一定量的气体排入吸气管。的气体排入吸气管。p 通过旁通阀门的开启、关闭及改变压缩机的运行数通过旁通阀门的开启、关闭及改变压缩机的运行数量量 ，可得出多级的容量输出。，可得出多级的容量输出。多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍高温气体旁通（续）高温气体旁通（续）多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍高温气体旁通（续）高温气体旁通（续）多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍高温气体旁通（续）高温气体旁通（续）p 优点优点初始成本较低初始成本较低几乎无

4、电磁干扰几乎无电磁干扰可通过进启、关闭阀门较快地进行容量的调可通过进启、关闭阀门较快地进行容量的调节节p 缺点缺点仅可进行分级变容量，因此温度控制不顺畅、仅可进行分级变容量，因此温度控制不顺畅、不精确不精确一部份的压缩机的工作被浪费，不节能一部份的压缩机的工作被浪费，不节能多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍 变频技术变频技术p 变频空调的核心是它的变频器，变频器是世纪变频空调的核心是它的变频器，变频器是世纪年代问世的一种高新技术，它通过对电流的转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，把换来实现电动机运转频率的自动调节，把的固定电网频

5、率调至至的变化频率。的固定电网频率调至至的变化频率。p 同时，还使电源电压范围调到至，同时，还使电源电压范围调到至，解决了由于电网电压的不稳定而造成空调器不能正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。常工作的难题。p 当室内负荷要求提高时，变频空调压缩机马达的频当室内负荷要求提高时，变频空调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。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。率减小，从而使容量降低。多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技

6、术介绍绍变频技术（续）变频技术（续）多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍变频技术（续）变频技术（续）p 变频空调分为直流变频和交流变频。变频空调分为直流变频和交流变频。p 直流变频空调与交流变频空调的区别在于使用何直流变频空调与交流变频空调的区别在于使用何种压缩机（交流变频压缩机还是直流变频压缩机）种压缩机（交流变频压缩机还是直流变频压缩机）以及因压缩机的不同而带来控制器的变化。以及因压缩机的不同而带来控制器的变化。p 交流变频压缩机本质上仍是三相交流异步电动机，交流变频压缩机本质上仍是三相交流异步电动机，通过定、转子之间磁场的相互作用使转子旋转。通过定、转子之间磁场的

7、相互作用使转子旋转。但其特别的设计使得可以在较大范围内通过改变但其特别的设计使得可以在较大范围内通过改变电源的频率和电压来改变电机的转速。电源的频率和电压来改变电机的转速。多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍变频技术（续）变频技术（续）p“直流变频直流变频”实际上是直流调速，实际上是直流调速，直流变频压直流变频压缩机转子采用稀土永磁材料制作而成，其工作缩机转子采用稀土永磁材料制作而成，其工作原理为：定子产生旋转磁场与转子永磁磁场直原理为：定子产生旋转磁场与转子永磁磁场直接作用，实现压缩机运转。可以通过改变送给接作用，实现压缩机运转。可以通过改变送给电机的直流电压来改变电

8、机的转速。电机的直流电压来改变电机的转速。p 直流压缩机不存在定子旋转磁场对转子的电磁直流压缩机不存在定子旋转磁场对转子的电磁感应作用，克服了交流变频压缩机的电磁噪音感应作用，克服了交流变频压缩机的电磁噪音与转子损耗，直流变频压缩机效率比交流交频与转子损耗，直流变频压缩机效率比交流交频压缩机高压缩机高10%-30%10%-30%，噪音低，噪音低5 5分贝分贝-10-10分贝。分贝。多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍变频技术（续）变频技术（续）p 但是，直流变频空调的成本要高于交流变频空但是，直流变频空调的成本要高于交流变频空调，因此，市场上的变频机大部分是交流变频。调

9、，因此，市场上的变频机大部分是交流变频。多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍变频技术（续）变频技术（续）p 优点优点 比高温气体旁通系统实现更多级容量输出，因此对温度的比高温气体旁通系统实现更多级容量输出，因此对温度的控制也更为精确控制也更为精确 无旁通高温气体造成能量浪费无旁通高温气体造成能量浪费p 缺点缺点 改变电机频率造成高度电磁干扰（交流变频）改变电机频率造成高度电磁干扰（交流变频）电机频率较低时，由于制冷剂流动缓慢，会造成润滑油较电机频率较低时，由于制冷剂流动缓慢，会造成润滑油较难回流至压缩机的问题难回流至压缩机的问题 电机频率较高时，大量润滑油会被挤出压缩机

10、，从而又会电机频率较高时，大量润滑油会被挤出压缩机，从而又会造成润滑油问题造成润滑油问题多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍变频技术（续）变频技术（续）p 缺点（续）缺点（续）需要较复杂的电子元件来控制系统需要较复杂的电子元件来控制系统 由于电子元件及组件较复杂，造成可靠性较由于电子元件及组件较复杂，造成可靠性较低，而维护问题会较多低，而维护问题会较多 不是无级性地调节容量不是无级性地调节容量多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍数码涡旋数码涡旋p 涡旋技术是一种简单的压缩概念，首于涡旋技术是一种简单的压缩概念，首于19051905年得年得到专利。

11、到专利。p 涡旋盘为内旋式螺旋，在与配对的涡旋盘匹配后，涡旋盘为内旋式螺旋，在与配对的涡旋盘匹配后，在两个涡旋盘之间会生成一系列月牙形气窝，在压在两个涡旋盘之间会生成一系列月牙形气窝，在压缩过程中，一个涡旋盘保持静止（固定涡旋盘），缩过程中，一个涡旋盘保持静止（固定涡旋盘），而另一个涡旋盘（旋转涡旋盘）可围绕第一个涡旋而另一个涡旋盘（旋转涡旋盘）可围绕第一个涡旋盘公转。这一动作发生时，两者之间的气涡被缓慢盘公转。这一动作发生时，两者之间的气涡被缓慢推向两个旋涡的中心，而其体积同时減小。当气窝推向两个旋涡的中心，而其体积同时減小。当气窝达到涡旋盘的中心，压力已升高的气体通过位于中达到涡旋盘的中心

12、，压力已升高的气体通过位于中心的口释放出去。在压缩过程中，会同时压缩多个心的口释放出去。在压缩过程中，会同时压缩多个气窝，使过程相当平稳，吸入过程（涡旋盘组的外气窝，使过程相当平稳，吸入过程（涡旋盘组的外部）和释放过程（内部）均为连续的。部）和释放过程（内部）均为连续的。多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍数码涡旋（续）数码涡旋（续）多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍数码涡旋（续）数码涡旋（续）数码涡旋（续）数码涡旋（续）p 压缩机容量是通过涡旋盘的周期性啮合与脱开来改压缩机容量是通过

13、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，容量达到缩机一样工作，容量达到100%100%，当外部电磁阀打开，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。缩，从而也无容量输出。p 下图说明输出容量分别为下图说明输出容量分别为10%10%、50%50%、100%100%时的时的数码涡旋压缩机的变容量的原理。以一个数码涡旋压缩机的变容量的原理。以一个20s20s的循环的循环周期为例，如果周期为例，如果PWMPWM阀（数码涡旋无级能量

14、调节阀）阀（数码涡旋无级能量调节阀）关闭（涡旋盘加载）关闭（涡旋盘加载）2s2s，打开（卸载），打开（卸载）18s18s，其容，其容量输出就是量输出就是10%10%；如果；如果PWMPWM阀关闭阀关闭10s10s，打开，打开10s10s，其容量输出就是其容量输出就是50%50%；如果；如果PWMPWM阀关闭阀关闭20s20s，其容，其容量输出就是量输出就是100%100%。加载时间占循环周期的比例可以。加载时间占循环周期的比例可以在在10%10%到到100%100%范围内任意改变，从而引起输出容范围内任意改变，从而引起输出容量的改变。量的改变。多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量

15、技术介绍绍数码涡旋（续）数码涡旋（续）多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍数码涡旋（续）数码涡旋（续）p 优点优点 计设较简单，易于与系统集成计设较简单，易于与系统集成 容量范围广，可无级变容量容量范围广，可无级变容量 温度控制较精确温度控制较精确 并无电磁干扰并无电磁干扰p 缺点缺点 初始成本较高于高温气体旁通式空调系統初始成本较高于高温气体旁通式空调系統 涡旋式压缩机精度要求较高，维护费用较高涡旋式压缩机精度要求较高，维护费用较高多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍变频技术与数码涡旋的比较变频技术与数码涡旋的比较p 环保环保L变频技术：交流变

16、频不符合变频技术：交流变频不符合EMCEMC（电磁兼容）（电磁兼容）要求。变频控制器会产生高次谐波，造成一些电要求。变频控制器会产生高次谐波，造成一些电磁干扰问题，如变压器磁干扰问题，如变压器/电容器过热、精密仪器电容器过热、精密仪器的精度降低以及干扰电视信号、移动信号和地铁的精度降低以及干扰电视信号、移动信号和地铁站信号的传送等。为解决电磁干扰问题，室外机站信号的传送等。为解决电磁干扰问题，室外机/室内机都需添加电磁噪音过滤器或扼流圈，从室内机都需添加电磁噪音过滤器或扼流圈，从而提高了系统的造价。而提高了系统的造价。J数码涡旋：符合数码涡旋：符合EMCEMC电磁兼容要求，无变频系电磁兼容要求

17、，无变频系统产生的高次谐波等带来的一系列问题。统产生的高次谐波等带来的一系列问题。多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍变频技术与数码涡旋的比较（续）变频技术与数码涡旋的比较（续）p 回油性能回油性能L 变频技术变频技术:当冷负荷低时，回油难度提高，因为变频压缩机转当冷负荷低时，回油难度提高，因为变频压缩机转速很低。因此，回气的低速就造成了回油因难。为解决这个速很低。因此，回气的低速就造成了回油因难。为解决这个问题，变频系统在每隔一段时间的运行后必须加入许多的回问题，变频系统在每隔一段时间的运行后必须加入许多的回油循环油循环33。这对于容量越大的室外机组来说更加明显，因为

18、。这对于容量越大的室外机组来说更加明显，因为回气管径很大，在部分负荷情况下回气速度很低。因此需要回气管径很大，在部分负荷情况下回气速度很低。因此需要更频繁的回油循环，并消耗更多电力。更频繁的回油循环，并消耗更多电力。J 数码涡旋数码涡旋:回油性好，在每一个循环（如回油性好，在每一个循环（如10s10s）中，还是有几）中，还是有几秒钟的满负荷运行状态。这使得回气的速度成波状起伏，因秒钟的满负荷运行状态。这使得回气的速度成波状起伏，因此回油较好。同时，在每个空载期内，压缩机中无排气，所此回油较好。同时，在每个空载期内，压缩机中无排气，所以此时无润滑油排出。运行寿命长。以此时无润滑油排出。运行寿命长

19、。多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍变频技术与数码涡旋的比较（续）变频技术与数码涡旋的比较（续）p 综合部分负荷系数综合部分负荷系数IPLVIPLVL 变频技术变频技术:COP:COP系数表示的是机组满负荷运行时的性能。而实系数表示的是机组满负荷运行时的性能。而实际工况中，空调机在制冷或制热时往往是在部分负荷下工作际工况中，空调机在制冷或制热时往往是在部分负荷下工作的。美国制冷空调学会提出了计算的。美国制冷空调学会提出了计算IPLVIPLV的计算公式：的计算公式：IPLVIPLV0.17A+0.39B+0.33C+0.11D(kW/kW)0.17A+0.39B+0.3

20、3C+0.11D(kW/kW)式中式中A A、B B、C C、DD分别为分别为100%100%、75%75%、50%50%、25%25%负荷时负荷时机组的性能系数机组的性能系数COPCOP（或（或EEREER）。）。由于变频系统在低容量时转为旁通控制，由于变频系统在低容量时转为旁通控制，IPLVIPLV因此降低。因此降低。J 数码涡旋数码涡旋:由于没有制冷剂的热气旁通，同时没有变频器损失，由于没有制冷剂的热气旁通，同时没有变频器损失，数码涡旋系统的数码涡旋系统的IPLVIPLV性能较好。性能较好。多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍变频技术与数码涡旋的比较（续）变频技术

21、与数码涡旋的比较（续）p 能效比能效比/COP/COPL变频技术变频技术:变频器的损失大约占功耗的变频器的损失大约占功耗的15%15%，这样，这样就降低了系统的就降低了系统的COPCOP。当室内的总容量要求低时。当室内的总容量要求低时（如（如10%10%、20%20%或或30%30%），变频系统必须使用制），变频系统必须使用制冷剂的热气旁通进行容量调节冷剂的热气旁通进行容量调节 。在室内的总容量。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，系统的量会有损耗，系统的COPCOP降低。降低。J数码涡旋数码涡旋:没有变频器损失，同样也

22、没有制冷剂的没有变频器损失，同样也没有制冷剂的热气旁通，因此在热气旁通，因此在10%10%到到100%100%负荷范围内，负荷范围内，COPCOP性能较好。空载时的能量损耗较低（仅为性能较好。空载时的能量损耗较低（仅为10%10%），这也使得数码涡旋在部分负荷的情况下），这也使得数码涡旋在部分负荷的情况下COPCOP也会较高。也会较高。多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍变频技术与数码涡旋的比较（续）变频技术与数码涡旋的比较（续）空调系统品牌空调系统品牌中国市场认知度中国市场认知度变频技术变频技术（交流及直流）（交流及直流）大金、大洋三洋、海信日大金、大洋三洋、海信日立

23、、松下电器、三菱重工立、松下电器、三菱重工海尔、三菱电机海尔、三菱电机进入中国市场超过进入中国市场超过1010年，市场佔有率较高年，市场佔有率较高数码涡旋数码涡旋（美国谷轮压缩（美国谷轮压缩机）机）三星、格力、麦克维尔、三星、格力、麦克维尔、三菱重工海尔、美的三菱重工海尔、美的20022002年进入中国市年进入中国市场，在推广应用中场，在推广应用中多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍能效比（能效比（COPCOP）容量调节范围容量调节范围变频技术变频技术（交流及直流）（交流及直流）室内的总容量要求较低的室内的总容量要求较低的情况下，系统的情况下，系统的COPCOP降低降低

24、负荷可调容量级别有负荷可调容量级别有限，输出间断限，输出间断数码涡旋数码涡旋（美国谷轮压缩（美国谷轮压缩机）机）在在10%10%到到100%100%负荷范围负荷范围内，内，COPCOP性能良好性能良好输出在输出在10%10%到到100%100%之间，连续的容量输之间，连续的容量输出出多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍变频技术与数码涡旋的比较（续）变频技术与数码涡旋的比较（续）回油性能回油性能电磁干扰电磁干扰价格比较价格比较变频技术变频技术（交流及直流）（交流及直流）系统的稳定性系统的稳定性较遜较遜交流变频器产交流变频器产生电磁干扰生电磁干扰较数码涡旋系较数码涡旋系统高约统高约10-15%10-15%或以上或以上数码涡旋数码涡旋（美国谷轮压（美国谷轮压缩机）缩机）回油性能好回油性能好无电磁干扰无电磁干扰-多联机空调系统的变容量技术介多联机空调系统的变容量技术介绍绍变频技术与数码涡旋的比较（续）变频技术与数码涡旋的比较（续）