變頻家電――效率和節能的典范

引言

隨著(zhù)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)，人們對家電的要求也越來(lái)越高。冰箱不能只是冷凍，洗衣機不能只是洗衣，而空調也絕不能僅僅滿(mǎn)足于制冷、制熱，還要節能，講究效率。為了滿(mǎn)足人們對家電的高要求，高標準，眾多生產(chǎn)廠(chǎng)家無(wú)不絞盡腦汁，變著(zhù)花樣迎合消費者。但真正能打動(dòng)消費者，令其掏腰包的，恐怕并不多，變頻家電就是這為數不多中的一種。

1 變頻節能的原理

所謂變頻調速，就是通過(guò)改變供電電源的頻率來(lái)改變電動(dòng)機的轉速，以實(shí)現節能和提高效率。

變頻調速技術(shù)的基本原理是根據電機轉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)機的轉速；

f為工作電源輸入頻率；

s為電動(dòng)機轉差率；

p為電機磁極對數。

通過(guò)改變電動(dòng)機供電電源頻率可以達到改變電機轉速的目的。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。

以空調為例，所謂變頻空調是與傳統的恒頻空調相比較而言的。眾所周知，我國的市電電壓為220V/50Hz，在這種條件下工作的空調稱(chēng)之為恒頻空調。由于供電頻率不能改變，傳統的恒頻空調的壓縮機轉速基本不變，依靠其溫控開(kāi)關(guān)不斷地開(kāi)、停壓縮機來(lái)調整室內溫度，其一開(kāi)一停之間容易造成室溫忽冷忽熱，并消耗較多電能。而變頻空調通過(guò)變頻器改變壓縮機供電頻率，調節壓縮機轉速。供電頻率高，壓縮機轉速快，空調器制冷（熱）量就大；而當供電頻率較低時(shí)，空調器制冷（熱）量就小。依靠壓縮機轉速的快慢達到控制室溫的目的，室溫波動(dòng)小、電能消耗少，其舒適度大大提高。另外，變頻空調可根據環(huán)境溫度自動(dòng)選擇制熱、制冷和除濕運轉方式，使居室在短時(shí)間內迅速達到所需要的溫度。并在低轉速、低能耗狀態(tài)下以較小的溫差波動(dòng)，實(shí)現了快速、節能和舒適控溫效果。

變頻空調的核心是變頻器，變頻器是20世紀80年代問(wèn)世的一種高新技術(shù)，通過(guò)它實(shí)現了電動(dòng)機運轉頻率的自動(dòng)調節，把50Hz的固定電網(wǎng)頻率變換為30～130Hz的變化頻率，使空調完成了一次新的革命。同時(shí)，還使電源電壓范圍達到142～270V，徹底解決了由于電網(wǎng)電壓的不穩定而造成空調器不能正常工作的難題。變頻空調每次開(kāi)始使用時(shí)，通常是讓空調以最大功率、最大風(fēng)量進(jìn)行制熱或制冷，迅速接近所設定的溫度。由于變頻空調通過(guò)提高壓縮機工作頻率的方式，增大了在低溫時(shí)的制熱能力，最大制熱量可達到同品牌、同級別空調器的1．5倍，低溫下仍能保持良好的制熱效果。此外，一般的分體機只有4檔風(fēng)速可供調節，而變頻空調器的室內風(fēng)機自動(dòng)運行時(shí)，轉速會(huì )隨壓縮機的工作頻率在12檔風(fēng)速范圍內變化，由于風(fēng)機的轉速與空調器的能力配合較為合理，實(shí)現了低噪音的寧靜運行。當空調高功率運轉，迅速接近所設定的溫度后，壓縮機便在低轉速、低能耗狀態(tài)運轉，以維持設定的溫度。這樣不但溫度穩定，避免了壓縮機因頻繁啟動(dòng)對機身壽命的影響，而且使耗電量大大下降，實(shí)現了高效節能。

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能，利用模糊控制原理實(shí)現系統的最佳運行；

2）快速制冷；

3）溫度波動(dòng)范圍較普通冰箱小。

據悉，我國廣東科龍集團公司最近已成功研制出國內第一臺變頻冰箱――科龍BCD－272／HCP型變頻冰箱，它是在原BCD－272／HC冰箱的基礎上，增加變頻控制系統，采用專(zhuān)用進(jìn)口變頻壓縮機和驅動(dòng)器研制而成的。該變頻冰箱的壓縮機轉速在2000～4000r/min之間變化。當冰箱內溫度很高時(shí)，變頻壓縮機運轉速度可達4000r/min，使冰箱內溫度迅速降低，從而保證快速制冷；而當冰箱內溫度較低時(shí)，變頻壓縮機又可實(shí)現低速運轉，從而達到節能目的。據科龍集團對第一臺變頻冰箱的性能測試表明，其冷凍能力比普通冰箱提高20％，節能比普通冰箱提高40％左右，而噪音則降低了2～3dB。

2.2 變頻洗衣機

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

變頻洗衣機也有三大特點(diǎn)：

1）提高洗滌效果洗衣機采用變頻電機以后，其洗滌、脫水速度可調，可以針對不同質(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到最佳效果；

2）節能一般洗衣機電機效率僅為40％～50％，而變頻洗衣機的效率可達到80％以上，節約了能源；

3）降低噪音變頻電機的電磁噪音要小于單相感應電機，同時(shí)改機械傳動(dòng)機構為直接驅動(dòng)方式，減少了機械傳動(dòng)的噪音。

據媒體報道，目前小天鵝公司在國內率先進(jìn)行了變頻洗衣機的開(kāi)發(fā)研究，并獲得成功，成為國內第一家生產(chǎn)變頻洗衣機的公司。其生產(chǎn)的“變頻王”洗衣機特點(diǎn)是全能洗、節能洗、靜音洗，采用無(wú)極調速系統的直流無(wú)刷變頻電機。

2.3 變頻空調器

有報道說(shuō)，由于空調產(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，如何降低空調的能耗，不僅是空調產(chǎn)品的問(wèn)題，也是一個(gè)關(guān)系國民經(jīng)濟發(fā)展的重大問(wèn)題。

而變頻空調具有以下優(yōu)點(diǎn)：節能、使用壽命長(cháng)（無(wú)須頻繁開(kāi)停機）、效率高、制熱效果尤其突出、恒溫舒適（溫差波動(dòng)小，有效地預防了“空調病”）、噪聲低、整體工藝先進(jìn)等。

據了解，國內變頻空調自1996年起步以來(lái)，變頻空調市場(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，這主要是因為一方面恒速空調與變頻空調在價(jià)格方面相差還較大，另一方面也是由于一些針對變頻空調不利言論的影響。從價(jià)格方面來(lái)看，業(yè)內人士認為，經(jīng)過(guò)空調行業(yè)兩年的“價(jià)格戰”和變頻空調技術(shù)的更新?lián)Q代，目前恒速空調和變頻空調的價(jià)格已相差不大，從綜合性?xún)r(jià)比來(lái)看，變頻空調勢必將替代定速空調成為未來(lái)空調市場(chǎng)的主流。

3 結語(yǔ)

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