变频与数码涡旋技术对比

1、目录目录1、数码涡旋压缩机工作原理、数码涡旋压缩机工作原理2、数码涡旋与变频多联机的对比数码涡旋与变频多联机的对比- -优点优点3、数码涡旋与变频多联机的对比数码涡旋与变频多联机的对比- -优点优点4 4、数码涡旋与变频多联机的对比数码涡旋与变频多联机的对比- -结论结论1.数码涡旋压缩机工作原理数码涡旋压缩机工作原理轴向柔性轴向柔性-数码涡旋建立原理数码涡旋建立原理 工作原理工作原理状态状态PWM PWM valvevalveLoadingLoadingUnloadingUnloadingOFFOFFONON固定固定ScrollScroll动作动作压缩压缩不压缩不压缩100% 能力50% 能

2、力10% 能力能力100% 0%时间通过PWM电磁阀关闭(打开)使调节腔处于高压(低压)状态.调节腔处于高压时,固定涡旋盘压紧动涡旋盘,压缩机处于负载状态,压缩机象定速压缩机一样正常运压缩机象定速压缩机一样正常运转转;调节腔处于低压时,固定涡旋盘上移,压缩机处于卸载状态,压缩机空转压缩机空转.数码涡旋压缩机工作原理数码涡旋压缩机工作原理 负载和卸载状态负载和卸载状态数码涡旋操作分两个阶段：数码涡旋操作分两个阶段：1.“1.“负载状态负载状态” 此时电磁阀常闭；压缩机此时电磁阀常闭；压缩机象常规涡旋压缩机一样工作，象常规涡旋压缩机一样工作，传递全部容量和制冷剂质流传递全部容量和制冷剂质流量。量。

3、2.“2.“卸载状态卸载状态”，此时电磁，此时电磁阀打开阀打开; ;无容量和制冷剂质流无容量和制冷剂质流量通过压缩机量通过压缩机, ,压缩机空转。压缩机空转。数码涡旋压缩机工作原理数码涡旋压缩机工作原理 周期时间周期时间1.“1.“负载状态负载状态”时间时间2.“2.“卸载状态卸载状态”时间时间3. 3. 容量调节容量调节 两个时间阶段的组合决定压缩两个时间阶段的组合决定压缩机的容量。容量为负载状态和卸载机的容量。容量为负载状态和卸载状态时间平均的总和。状态时间平均的总和。100%100%：全部负载状态：全部负载状态75%75%： 负载状态时间为负载状态时间为1515秒而卸载秒而卸载状态时间为

4、状态时间为 5 5 秒，则压缩机调节秒，则压缩机调节量为量为 75% 75% 50%50%： 若负载状态时间为若负载状态时间为 10 10 秒，秒，卸载状态时间为卸载状态时间为 10 10 秒，压缩机调秒，压缩机调节量为（节量为（ 10 10 秒秒 100% 100% 10 10 秒秒 0 0 ） 20 20 50% 50% 通过改变负载状态时间和卸载状态时间，压缩通过改变负载状态时间和卸载状态时间，压缩机就可提供任意大小的容量机就可提供任意大小的容量 (10%-100% (10%-100% ）。2.数码涡旋与变频多联机的对比数码涡旋与变频多联机的对比-优点优点 数码涡旋多联机数码涡旋多联机变

5、频多联机变频多联机1.1.无变频驱动装置无变频驱动装置( (仅有一片电脑仅有一片电脑板板) )2.2.单压缩机系统不需要使用油分离单压缩机系统不需要使用油分离器；器；3.3.系统回油较容易系统回油较容易，基本油循环率，基本油循环率低，低，谷轮建议大匹数的多联系统使谷轮建议大匹数的多联系统使用用回油循环回油循环. .1.1.需要变频器需要变频器( (需要多块电脑板需要多块电脑板, ,并并且主板的温度高且主板的温度高) )2.2.单单/ /多联制冷系统都需要油分离多联制冷系统都需要油分离器；器；3.3.油循环率较高油循环率较高, ,需要回油运转需要回油运转. .4.4.需要旁通保护及喷液保护电磁阀

6、需要旁通保护及喷液保护电磁阀回路回路系统结构简单系统结构简单2.2.数码涡旋与变频多联机的对比数码涡旋与变频多联机的对比- -优点优点数码涡旋多联机数码涡旋多联机变频多联机变频多联机1.1.无变频器，对电网的无变频器，对电网的干扰小干扰小. .更适更适 合于合于通信通信/ /导航导航/ /医院医院/ /地铁地铁/ /电厂电厂等项等项 目的应用目的应用. .2.2.不产生电磁干扰不产生电磁干扰, ,无须抑制电路无须抑制电路. .容易容易 取得取得EMC及及3C认证认证. .1.1.有变频器，对电网的有变频器，对电网的干扰要大干扰要大；2.2.电磁干扰抑制电路复杂电磁干扰抑制电路复杂, ,增加成本

7、增加成本. .将将来来失效失效也也无法确认无法确认. .电磁干扰小电磁干扰小3.3.数码涡旋与变频多联机的对比数码涡旋与变频多联机的对比- -优点优点节能性比变频好节能性比变频好空调系统的能耗主要取决于空调系统的能耗主要取决于1.1.实际运行工况实际运行工况 2.2.压缩机电机效率压缩机电机效率3.3.压缩机启停次数压缩机启停次数 4.4.变频器损耗或数码涡旋的空载损耗变频器损耗或数码涡旋的空载损耗5.5.系统的旁通系统的旁通损耗损耗比较条件：制冷剂、风机、换热器、节流机构等大小性能完全相同比较条件：制冷剂、风机、换热器、节流机构等大小性能完全相同3.3.数码涡旋与变频多联机的对比数码涡旋与变

8、频多联机的对比- -优点优点节能性比变频好节能性比变频好1.1.实际运行工况实际运行工况 在无法予知在无法予知实际运行工况实际运行工况时, IPLV 是唯一的衡量能效比的标准. 以R22外机为例, 10HP的外机的IPLV 可达到:制冷IPLV (C)= 3.56制热IPLV (H)= 3.71变频多联机的外机IPLV 大部分厂家的数值在3.2以下.比较条件：制冷剂、风机、换热器、节流机构等大小性能完全相同比较条件：制冷剂、风机、换热器、节流机构等大小性能完全相同3.3.数码涡旋与变频多联机的对比数码涡旋与变频多联机的对比- -优点优点节能性比变频好节能性比变频好2.压缩机电机效率压缩机电机效

9、率数码涡旋压缩机为数码涡旋压缩机为恒速电机恒速电机, 电机的额定转速就是其电机的额定转速就是其最高效率点最高效率点(最佳优化点最佳优化点).变频压缩机为压缩机为变速电机变速电机, 电机的效率曲线为抛物线状电机的效率曲线为抛物线状(50%为其最高点为其最高点,100% 和和25%点的效率很低点的效率很低).以以10HP的外机为例: 在在100%100%点运行时为点运行时为数码数码+ +普通定速压缩机普通定速压缩机同时处于同时处于额定转速即额定转速即最高效率点最高效率点(最佳优化点最佳优化点)运行运行. 在在50%点运行时为数码压缩机单独处于额定转速即点运行时为数码压缩机单独处于额定转速即最最高效

10、率点高效率点(最佳优化点最佳优化点)运行运行.而而10HP变频多联机的外机在50%及100%点运行时,其变频压缩机的压缩机的效率很低效率很低,加上加上变频器损耗变频器损耗(10%),其能效将不如数码涡旋其能效将不如数码涡旋.比较条件：制冷剂、风机、换热器、节流机构等大小性能完全相同比较条件：制冷剂、风机、换热器、节流机构等大小性能完全相同3.3.数码涡旋与变频多联机的对比数码涡旋与变频多联机的对比- -优点优点节能性比变频好节能性比变频好3.压缩机启停次数压缩机启停次数数码涡旋压缩机的运行范围为数码涡旋压缩机的运行范围为: 10%-100%. 以以5HP的压缩机为例的压缩机为例, 其最小可运行

11、工其最小可运行工况为况为 5HP x 10% = 0.5HP. 因此因此,数码涡旋压缩机即使在单台内机单独运行时数码涡旋压缩机即使在单台内机单独运行时,也不会也不会发生停机发生停机.变频压缩机的运行范围大概为变频压缩机的运行范围大概为: 33%-107%.以以5HP的压缩机为例的压缩机为例, 其最小可运行工况其最小可运行工况为为 5HP x 33% = 1.65HP. 当单台小容量的内机单独运行时当单台小容量的内机单独运行时,变频压缩机在低频运行变频压缩机在低频运行的同时的同时, 须打开旁通电磁阀进行须打开旁通电磁阀进行“热气旁通热气旁通”,降低系统能效降低系统能效.为了降成本为了降成本,变频

12、系统的设计通常采用变频系统的设计通常采用“小马拉大车小马拉大车”(压缩机的容量不足压缩机的容量不足)的方式的方式. 当负荷当负荷突然突然变大或变频压缩机在高速运行时变大或变频压缩机在高速运行时,因其排气温度快速升高因其排气温度快速升高,会导致变频压会导致变频压缩机的缩机的频繁开停频繁开停(ON/OFF). 这会降低系统的这会降低系统的COP.比较条件：制冷剂、风机、换热器、节流机构等大小性能完全相同比较条件：制冷剂、风机、换热器、节流机构等大小性能完全相同3.3.数码涡旋与变频多联机的对比数码涡旋与变频多联机的对比- -优点优点节能性比变频好节能性比变频好4.变频器损耗或数码涡旋的空载损耗变频

13、器损耗或数码涡旋的空载损耗数码涡旋压缩机的运行范围为数码涡旋压缩机的运行范围为: 10%-100%. 在在“空载期空载期”,数码涡旋压缩机的空载损耗仅占其数码涡旋压缩机的空载损耗仅占其额定功率的额定功率的10%,这一点已被全球这一点已被全球超过超过20家家数码涡旋压缩机的用户所见证数码涡旋压缩机的用户所见证. 在在“满载期满载期”,其其输入功率输入功率也会也会随着外机负随着外机负荷的减小而减小荷的减小而减小. 例如在例如在50%工况下工况下, 数码涡旋压缩机有一半时间将处于数码涡旋压缩机有一半时间将处于“满载期满载期”.但由于但由于室外机的容量室外机的容量只有额定工况的只有额定工况的50%,

14、此时虽然压缩机处于此时虽然压缩机处于“满载期满载期”,外机的外机的热交换面积和风量则相当于额定工况的热交换面积和风量则相当于额定工况的200%. 从从“压压-焓图焓图”上不难看出上不难看出,此时压缩此时压缩机的机的输入功率输入功率将低于将低于100%工况时的工况时的额定功率额定功率. 同样起到单台压缩机同样起到单台压缩机在在50%工况节能工况节能的作用的作用.变频压缩机的运行范围大概为变频压缩机的运行范围大概为: 33%-107%.即使采用即使采用直流变频直流变频技术技术,变频电源模块元件的发热会导致变频器的损耗变频电源模块元件的发热会导致变频器的损耗 (5% 8 ), 加上电机的加上电机的

15、“切换损耗切换损耗”( 2% 3 ),变频器控制模块变频器控制模块总的损耗约总的损耗约为为10%. 所以所以,数码涡旋压缩机的数码涡旋压缩机的“空载损耗空载损耗”仅相当于仅相当于“变频器损耗变频器损耗”,但处于但处于“满载期满载期”期时期时,电机的效率处于电机的效率处于最高效率点最高效率点(最佳优化点最佳优化点),加上压缩机加上压缩机功率功率会会随着外机负荷的减随着外机负荷的减小而减小小而减小,单台数码涡旋压缩机在单台数码涡旋压缩机在50%工况工况也会取得很好的节能效果也会取得很好的节能效果.比较条件：制冷剂、风机、换热器、节流机构等大小性能完全相同比较条件：制冷剂、风机、换热器、节流机构等大

16、小性能完全相同3.3.数码涡旋与变频多联机的对比数码涡旋与变频多联机的对比- -优点优点节能性比变频好节能性比变频好5.系统的旁通损耗系统的旁通损耗数码涡旋压缩机的运行范围为数码涡旋压缩机的运行范围为: 10%-100%.以以5HP的压缩机为例的压缩机为例, 其最小可运行工况其最小可运行工况为为 5HP x 10% = 0.5HP. 因此因此,数码涡旋压缩机即使在单台内机单独运行时数码涡旋压缩机即使在单台内机单独运行时,也不会发也不会发生停机也不需要生停机也不需要“旁通保护旁通保护”. 同时同时,由于码涡旋压缩机的由于码涡旋压缩机的转速恒定转速恒定(2,900转转/分分),涡涡旋盘的旋盘的排气

17、较大排气较大等特点等特点, 在在高环境温度高环境温度/高负荷高负荷下处于制冷运行时不需下处于制冷运行时不需“喷液保护喷液保护”.变频压缩机的运行范围大概为变频压缩机的运行范围大概为: 33%-107%.以以5HP的压缩机为例的压缩机为例, 其最小可运行工况其最小可运行工况为为 5HP x 33% = 1.65HP. 当单台小容量的内机单独运行时当单台小容量的内机单独运行时,变频压缩机在低频运行变频压缩机在低频运行的同时的同时, 须打开旁通电磁阀进行须打开旁通电磁阀进行“热气旁通热气旁通”,这会这会降低系统能效降低系统能效.为了降成本为了降成本,变频系统的设计通常采用变频系统的设计通常采用“小马

18、拉大车小马拉大车” 的方式的方式.在在高环境温度高环境温度/高负荷高负荷下处于制冷运行时下处于制冷运行时,变频压缩机将处于变频压缩机将处于超高频运行超高频运行而导致排气温度快速升高而导致排气温度快速升高. 为了降为了降低涡旋盘的温度低涡旋盘的温度, 必须利用必须利用“喷液保护喷液保护”回路来冷却变频压缩机回路来冷却变频压缩机, 从而产生影从而产生影“旁通旁通损耗损耗”, 这也会这也会降低系统的降低系统的COP.比较条件：制冷剂、风机、换热器、节流机构等大小性能完全相同比较条件：制冷剂、风机、换热器、节流机构等大小性能完全相同3.3.数码涡旋与变频多联机的对比数码涡旋与变频多联机的对比- -优点

19、优点变频多联机变频多联机数码涡旋多联机数码涡旋多联机1.变频压缩机变频压缩机设计通常采用设计通常采用“小马拉小马拉大车大车”(压缩机的容量不足压缩机的容量不足)的方式的方式,导导致其外机在制冷模式运行时致其外机在制冷模式运行时,环境温度环境温度不能超过不能超过43C.2.同样由于同样由于“小马拉大车小马拉大车”, 制热能虽制热能虽然在刚开机的短时间内然在刚开机的短时间内(15分钟分钟)可可超超高频运行高频运行以期产生更大的制热量以期产生更大的制热量. 但是但是超高速运行会超高速运行会增大增大 “压缩比压缩比”,导致导致过过低的蒸发压力低的蒸发压力,使得外机热交换器的表使得外机热交换器的表面面容

20、易结霜容易结霜而降低传热效果而降低传热效果. 同时同时,几几乎所有的日系直流变频产品的外机的乎所有的日系直流变频产品的外机的形状均偏小形状均偏小, 当环境温度降得很低当环境温度降得很低(-5 以下以下)时，其制热效果不如数码涡旋时，其制热效果不如数码涡旋多联机多联机.1.由于数码涡旋压缩机的由于数码涡旋压缩机的转速恒定转速恒定(2,900转转/ 分分),涡旋盘的涡旋盘的排气较大排气较大等特点等特点, 外机可在外机可在高高 环境温度环境温度/高负荷高负荷下处于制冷运行且不下处于制冷运行且不“喷喷 液保护液保护”. 大部分大部分数码涡旋的外机在制冷模数码涡旋的外机在制冷模 式下的最高环境温度式下的

21、最高环境温度可达可达48C.2.数码涡旋压缩机具有较大的排气量且数码涡旋压缩机具有较大的排气量且转恒转恒 定定,当环境温度降得很低当环境温度降得很低(-5 以下以下)时，因具有较时，因具有较 高的高的蒸发压力蒸发压力, 故故外机的表面不易外机的表面不易结霜结霜. 同时同时,几几 乎所有的乎所有的数码涡旋数码涡旋的外机的的外机的形状均将可靠性放形状均将可靠性放 在第一位在第一位, 而没有而没有“偷工减料偷工减料”. 其制热效果比直其制热效果比直流流 变频好变频好.以北京的以北京的 “总部基地总部基地”项目为例项目为例, 大部分的围护结大部分的围护结构构为全玻璃构造为全玻璃构造,内机的额定制热量仅

22、配置内机的额定制热量仅配置190w/m2 (包括新风负荷包括新风负荷,内机无电辅助加热内机无电辅助加热).经过经过连续连续3个个冬冬天的考验证明天的考验证明数码涡旋具有优越的数码涡旋具有优越的制热量性能制热量性能. 2005年底年底,数码涡旋数码涡旋+喷气增焓技术更是被喷气增焓技术更是被“建设部建设部”评为评为:“全球领先超低温制热成果全球领先超低温制热成果奖奖”.高温制冷高温制冷/ /低温制热能力低温制热能力均比变频好均比变频好3.数码涡旋与变频多联机的对比-优点数码涡旋多联机的数码涡旋多联机的运行运行更可靠性更可靠性变频多联机变频多联机数码涡旋多联机数码涡旋多联机1.交流变频压缩机及交流变

23、交流变频压缩机及交流变频技术在日本已有频技术在日本已有20年以上年以上的历史的历史.但直流变频技术是从但直流变频技术是从2003年底刚刚推出年底刚刚推出来的新技来的新技术术.其可靠性有待于进一步通其可靠性有待于进一步通过实践的检验。过实践的检验。2.变频多联机的外机内部需变频多联机的外机内部需要要成千上万个零部件成千上万个零部件组成组成(每每个模块中包括个模块中包括5片电脑板片电脑板,2组组旁通回路旁通回路等等). 这将增加设备这将增加设备的初投资及维护的初投资及维护/保养费保养费. 尤尤其是变频器主板的发热量很其是变频器主板的发热量很大大(压缩机功率的压缩机功率的5%), 加上加上变压器变压

24、器/电容器完全暴露在变电容器完全暴露在变频器主板的频器主板的“高频辐射高频辐射”下下, 产生产生“高频振荡高频振荡”而过热而过热, 其外机的故障率为其外机的故障率为1%-3% . 1.韩国三星于韩国三星于2000年正式向市场推出了年正式向市场推出了数码涡旋多联数码涡旋多联机机. 但是早在但是早在1997年数码涡旋就被应用于艾默生的机年数码涡旋就被应用于艾默生的机房房“精密空调精密空调”, 并于并于1999被应用于被应用于“船用冷冻船用冷冻”. 众众所周知所周知, “精密空调精密空调”和和“船用冷冻船用冷冻”的运行时间将为的运行时间将为普通空调的普通空调的2-3倍倍, 即相当于普通空调已经运行了

25、即相当于普通空调已经运行了15年年以上以上. 2.作为卸载加载转换的核心部件作为卸载加载转换的核心部件PWM电磁阀电磁阀及控及控制电磁阀的继电器也经过了严格的制电磁阀的继电器也经过了严格的寿命测试寿命测试: 40,000,000次开关动作次开关动作(相当于相当于30年使用年使用寿命寿命) 阀前后保持压差阀前后保持压差: R22,350 PSI(24Bar) R410A, 470PSI(32Bar) 每秒动作每秒动作3次次 / 测试期为测试期为6个月个月/ 抽选抽选100个阀门个阀门.由于谷轮压缩机的由于谷轮压缩机的“轴向柔性轴向柔性”, “径向径向柔性柔性”及及“浮浮动密封动密封”专利专利,

26、保障了数保障了数码涡旋码涡旋压缩机的设计寿命压缩机的设计寿命可达可达15年年以上以上. 而日系的压缩机不具而日系的压缩机不具 “柔性柔性”设计设计, 其设计其设计寿命一般寿命一般仅为仅为9年年.3.数数码涡旋码涡旋压缩机的压缩机的良好回油特性良好回油特性也保障了压缩机的也保障了压缩机的可靠性可靠性.3.3.数码涡旋与变频多联机的对比数码涡旋与变频多联机的对比- -优点优点变频多联机变频多联机数码涡旋多联机数码涡旋多联机1.在在很低负荷下很低负荷下处于制冷循环处于制冷循环时时,变频压缩机容易形成变频压缩机容易形成“喘喘振振”,引起内机振动引起内机振动. 在不同转在不同转速时速时,压缩机经常发生短

27、时间的压缩机经常发生短时间的“共振共振”(与底座共振与底座共振).2. 在在超高频运行超高频运行时时,压缩机转压缩机转速可达速可达6000转转/分分, 产生产生较大的较大的噪音噪音.3. 在梅雨季节的低工况运行在梅雨季节的低工况运行时时,内机的内机的除湿性能大幅下降除湿性能大幅下降,容易助长容易助长病菌的滋生病菌的滋生,影响室内影响室内空气品质空气品质.4. 对于内机对于内机需求需求的的突然变化突然变化如突然多开几台内机如突然多开几台内机, 变变频频VRF需要经过需要经过810分钟分钟的的过渡期过渡期才能满足内机的需才能满足内机的需求求. 1.由于涡旋盘的负载和卸载，由于涡旋盘的负载和卸载，数

28、码压缩机的数码压缩机的吸排气压力是吸排气压力是波动的波动的.但在外机的出口附近会设置但在外机的出口附近会设置“高压储液罐高压储液罐”,可可减小减小压力波动压力波动同时保证同时保证流量连续流量连续.2. .只要只要油平衡管油平衡管的口径足够的口径足够( (如如19mm19mm以上以上),),在压缩机并联在压缩机并联时，不会发生油面不时，不会发生油面不平衡问题平衡问题. .正如正如变频系统能将变频系统能将2台台压缩压缩机并联一样机并联一样.3. 在负载和空载之间相互转换时在负载和空载之间相互转换时, 与卸载状态相比，负载与卸载状态相比，负载状态的声压会高出状态的声压会高出2 dbA. 但是会但是会

29、远小于远小于变频压缩机变频压缩机在在超高超高频运行频运行时所产生的噪音时所产生的噪音.4. 数码压缩机在数码压缩机在“加载加载”, “空载空载”时，电流的变化很小时，电流的变化很小(以以10HP为例，空载电流为为例，空载电流为6A，加载为，加载为18A左右）左右）. 从开关从开关盘到压缩机的电源线只要按照正常的要求去配线盘到压缩机的电源线只要按照正常的要求去配线,在加载时在加载时(18A)导线上的电压下降导线上的电压下降(V)应该非常小应该非常小(0). 在在空载时空载时(6A)导线上的电压下降导线上的电压下降(V)也应该非常小也应该非常小(0). 所以所以,不管是不管是加载加载还是空载还是空

30、载, 室内其他电器均能取得稳定的供给电压室内其他电器均能取得稳定的供给电压, 不会对不会对电网形成任何冲击电网形成任何冲击.5.在梅雨季节的低工况运行时在梅雨季节的低工况运行时,内机的热交换器的内机的热交换器的下游侧下游侧具具有有较低的蒸发温度较低的蒸发温度,有利于有利于除湿除湿.运行的稳定性和舒适性运行的稳定性和舒适性3.3.数码涡旋与变频多联机的对比数码涡旋与变频多联机的对比数码涡旋多联机数码涡旋多联机变频多联机变频多联机1. 更宽的容量调节范围更宽的容量调节范围(10%-100%).2. 室内机的超配率达室内机的超配率达130%130%时，外机时，外机的容量因整体风量的增加而会有所的容量因整体风量的增加而会有所增加增加( (约约103%103%).).但由于压缩机的排气但由于压缩机的排气量较大量较大