变频空调基本知识讲座培训课件.ppt

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1、变频空调基本知识讲座,精品空调 格力创造,提纲,1.变频/定频能效等级，变频特点2.G-Matrik技术3.格力产品与M产品对比,一.变频/定频能效等级，变频特点,一、变频空调特点,二、定频能效等级/变频能效等级：,EER(能效比)=制冷量/功率，也就是目前定频空调用于评定能效等级的数值依据。它是在一个固定工况下（室内27/19度，室外35度环境条件），空调整机测试得出的数值，是一个实际测试值。SEER(季节能效比)，是目前变频空调用于评定能效等级的数值依据。以下描述不够准确，但是为了便于理解，可以简化理解为SEER是在一系列工况运行条件下测试的EER的加权平均值，是一个计算值。,变频新国标规

2、定的具体用户使用环境温度和加权小时数如下：,在室外环境低于30度以下时，压缩机会根据负荷大小降低运转频率，此时会获得很高的能效比,第一种，如果用户使用空调时间比较长，全年使用时间在34个月左右或者以上，即超过1136小时，结论：4级能效的变频机=1级能效的定频机,第二种，如果用户使用空调时间比较短，只是在天气最冷和最热的时段使用空调，使用时间远远小于3个月，全年按照700小时左右计算结论：4级能效的变频机=2级能效的定频机,三、变频空调的基本知识,1.变频空调系统组成：控制系统与感测装置室内热交换器及风扇电机室外热交换器及风扇电机电源与变频器变频压缩机（含驱动马达）制冷剂回路与回路控制装置,2

3、.变频结构系统图,变频空调技术的发展历程,能耗,120方波直流变频与180正弦波变频,直流变频技术主要有两种：一种是方波直流变频技术，也就是120变频技术，另一种是正弦波直流变频技术，也就是180变频技术。两种直流变频技术适用于不同的压缩机电机，一般来说，反电势为方波的压缩机电机就适合用方波直流变频技术来驱动，而反电势为正弦波的压缩机电机就适合用正弦波直流变频技术来驱动。总的来说，正弦波直流变频技术的控制精度更高，可以使压缩机电机的运转效率更高，因此采用正弦波技术的变频空调在同样条件下可以得到更高的能效比。但是这种技术的运算量很大，对控制芯片的要求比较高。,3.变频空调的基本知识,2.名词解释

4、：变频：相对于定频机来说，压缩机的转速可以变化，从而可 以调节制冷制热量直流变频：直流没有频率，只能调速，这是一个约定俗成的说法，压缩机转子为稀土材料的永磁体 控制方式采用交直交 闭环控制交流变频：电机采用三项异步感应电机，电效率以及磁效率损失较大，控制采用交直交 开环控制全直流：即内机电机、外机电机、压缩机均为直流控制；相对于非全直流，内机电机可能采用PG电机，抽头电机等交流电机，外机电机可能采用抽头电机频率/转速：频率的单位是转/秒，但是频率不仅有大小，还有方向，是一个矢量单位；转速只有大小，没有方向,正弦波波形,方波波形,格力变频机主板形状,二.G-Matirk技术,自1997年起，格力

5、的研发团队经过多年潜心研究，从最基础的底层理论开始，建立了格力的G-Matrik数学模型：,名词解释：G代表格力（GREE），matrik一词来源于英文单词matrix,意思即矩阵、母体等，G-Matrik代表格力的直流变频核心技术，即通过对压缩机驱动类似与矩阵的控制技术，达到压缩机15hz稳定运转，在此技术平台上研发出一些列衍生技术，从而格力变频空调实现高效、节能、环保的目标。格力所有的变频技术都是G-matrik技术，格力所有变频产品也都是G-Matrik技术的体现，它是格力人历时12载潜心研究的结晶，也是国内唯一一家具有自主知识产权的，自主创新的变频技术。,低频15Hz运转控制技术 高效

6、节能技术 舒适性技术 电压突变自适应技术180度正弦波 高可靠性技术 有限元管路仿真技术 噪声分析技术 功率因数校正技术,八大核心技术,G-Matrik特有的低频运转控制技术，压缩机可低至15Hz稳定可靠的运行，并使压缩机效率最优，而市场上普通的变频空调低频只能达到30Hz。众所周知，陀螺转动的越慢就会越不平稳，压缩机也一样。压缩机低频运转时系统会产生振动，解决低频运转时的系统振动一直是变频空调厂家攻破的重点。格力G-Matrik技术一举将国内变频频率由30Hz降到15Hz，成为国内唯一掌握该技术的厂家。,低频15Hz运转控制技术,高效节能技术,省电%=（30hz耗电量-15hz耗电量+30h

7、z起停损耗电量）/(30hz耗电量),一、30hz的制冷（热）量浪费大（1）采用典型标本为：卧室尺寸4.5*3.0*3.6m，东向一面窗（2）以夏季7.1号北方13个城市为标本，本标本采用最大热负荷433.6w（3）按两个成年人最大人体散热量，成年男子126w，成年女子107.1w故总的房间平衡热负荷为：433.6+126+107.1=666.7w；（4）30Hz是输出制冷（量）达到1000W以上，远超过房间负荷，导致冷（热）量浪费和频繁停机，按普通用户平均使用八小时计算，折算为单位时间损耗125w二、以35机计算实例：格力35玉蔷春变频机 VS MD 变频M系列35机格力最小功率215w V

8、S MD最小功率 330w按每晚8小时使用时间计算：省电%=(30hz耗电量-15hz耗电量+30hz起停损耗电量)/(30hz耗电量)=（330-215+125）/330=73%,高频更高：快速制冷制热能力更强。低频更低：以最低频率维持室内温度恒定，温度波动更小。,舒适性技术,一天有早晚，一年有四季，所需空调的能力在不断变化。G-Matrik舒适性技术使得空调能力极佳的适应环境负荷的变化。,G-Matrik 普通直流变频,Hz,普通180度正弦波技术,250V,180V,260V,150V,G-Matrik 技术,电压突变自适应技术,G-Matrik技术充分克服了国内电网的痼疾，可在1502

9、60V超宽电压范围内正常运行，使得用户不再受到电压突变的困扰。,高可靠性技术,G-Matrik特有的高可靠性技术运用了FMEA等失效分析工具，经受了1500多项实验的考验，历经冰雪、严寒、酷暑、雷雨等多种恶劣的气候条件，并经过了多年的市场验证。,“格力坚决不拿消费者做实验品！”,G-Matrik先进的有限元管路仿真技术，应用模态测试、模态参数识别、载荷识别、有限元模型一致性分析、动力学分析，来完成对压缩机管路系统的设计和优化。,有限元管路仿真技术,应用G-Matrik技术前的管路应变,应用G-Matrik技术后管路应变,噪声分析技术,G-Matrik噪声分析技术，采用空气动力学、计算流体力学、

10、计算声学、噪声源识别等手段实现对室外机的低噪声设计。,功率因数校正技术,市场上普通变频空调的功率因数仅为8090%，G-Matrik采用先进的数字功率因数校正技术，其功率因数可高达99以上，对电网的冲击极小，同时大大提高了电网的输送效率。,普通直流变频 G-Matrik,荣誉及知识产权,2007年6月，“基于正弦波驱动的变频空调控制理论和方法研究”经广东省科技厅鉴定为国际先进水平。2008年12月，“基于正弦波驱动的变频空调器的研制及产业化”由国家科技部列入国家火炬计划。,三.格力变频与MD比的优势,一技术优势明显，领先竞争对手,1.自主知识产权的180度正弦波直流变频控制技术：,格力的180

11、度正弦波直流变频控制技术是格力完全自主知识产权的压缩机驱动技术，经广东省科技厅鉴定为国际先进水平。美的公司的直流变频空调是依靠购买定制芯片实现的，本身不具备核心技术。,2.正弦波直流变频控制技术结合低频转矩控制技术，技术更先进：,管路是连接空调的核心（压缩机）与蒸发器/冷凝器的关键零部件，因压缩机运转时自身的不平衡力，造成管路会有振动。特别是压缩机低频运行时，此时管路的应力应变很大，如果不采用低频转矩控制技术，空调长期在低频运转会造成断管事故。一般厂家采用回避的办法，将最低运转频率提高，从而造成空调的产品性能严重下降。格力变频空调全部采用正弦波和低频转矩控制结合技术，使空调运转频率更宽，最低可

12、达到15HZ，使压缩机的最低频率运转时的噪音和振动小，表现更出色；而美的公司产品无低频转矩控制技术，最低频率只能到30HZ，噪音和振动表现更差。,3.先进的有源功率因数校正技术：,格力的正弦波直流变频空调采用先进的有源功率因数校正技术，功率因数高，谐波电流小，完全满足国标及IEC标准对谐波的限制。美的公司变频空调采用无源的功率因数校正技术，功率因数低，谐波电流大，无用消耗功过多，难以满足国标及IEC标准的要求。,功率因数过低的缺点有：a.吸收无功电流，增加电网功率，加大电网损耗，降低实际可传递的有功功率,不符合节能的发展趋势；b.造成电网电压畸变，影响用户家中其它电气设备的正常工作；c.造成用

13、户家中电源的中线电流显著增加，导致中线严重发热，甚至引起火灾。,二产品性能更好，节能效果和舒适性更佳,1.格力变频空调的变频范围更宽，是真正意义上的直流变频空调节能产品：,格力正弦波直流变频空调全部结合低频转矩控制技术，很好得控制了压缩机低频的噪音和振动，保证了产品可靠性，使空调频率范围宽为15120Hz，远远超出美的公司3080Hz的频率范围，适应负荷的能力更强，是真正的直流变频节能技术产品。,2.主流产品的能效等级更高：,格力的正弦波变频空调产品全部国家能效等级4级以上，而美的低价变频空调全部为国家能效等级5级产品，格力产品更节能。,3.快速制冷，快速制热效果更佳：,当室内环境温度和设定温

14、度的温差较大时，需要空调向房间输出更大冷热量，我公司的正弦波变频空调最高运行频率远大于美的公司，可以在更短的时间内输出更大冷热量，达到快速制冷，快速制热的目的；,4.节能效果和舒适性更佳：,当室内环境温度接近设定温度时，需要空调向房间输出较小冷量，美的公司的变频空调最低运行频率仍有30Hz，此时易造成制冷量过剩，不但白白浪费电力，而且使得房间温度频繁波动，影响舒适性。我公司的正弦波直流变频空调最低运行频率仅为15Hz，可以使房间环境温度保持在一个很小的温度波动范围内，有效避免了压缩机的频繁开停，实现了制冷量与房间热负荷的自动匹配，提高了舒适性，也节省了电力。,5.格力变频空调产品的噪音和振动更

15、小：,相同条件下，测试格力和美的产品管路应力应变值，可以发现，美的的应力应变值是格力产品的15倍以上，格力产品实测值为2030，而美的产品实测值为330460；应力应变值用于考察管路的振动情况，值越大，表明管路振动越大，越容易出现断管事故，此值单位为，按照格力专业生产空调产品的标准来看，此值要求80。,三贯彻精品战略，用料讲究,1.电抗器材质：,格力正弦波直流变频空调采用优质的铜线电抗器，温升更低，工作更加安全可靠。美的公司的变频空调采用铝线电抗器，温升高，安全系数低，并且焊接困难，焊点容易老化脱落造成故障。,2.室外压缩机驱动芯片：,格力采用先进的高速DSP（数字信号处理器）芯片，运算速度更

16、快，控制更加精准。美的公司采用购买定制的IR压缩机驱动芯片来实现直流变频，技术含量低，该芯片的内核为8位单片机，运算速度有限，控制精度一般。,3.其他和定频空调通用的方面。,室内：a.电加热管：对于热泵机的加热管美的都是采用陶瓷PTC，而我司采用的金属PTC。近成本方面我方就比美的高达10元钱左右。但是采用陶瓷PTC对于系统凝露方面的影响较大。即对于系统的配置不是很理想。从对于热泵机型来讲，对于制热量的快速补充来讲，金属PTC具有长寿命和加热性能稳定的较大优势。,b.蒸发器的设计：美的片距略大于我司的蒸发器的设计，换句话说，美的蒸发器比较稀疏，因此在换热器方面，我方的材料使用成本高于美的。对于

17、换热器的系统稳定性起到至关重要的作用。c.贯流风叶：我司都是采用透明的材质进行加工制作，而美的多采用黑色体的风叶（成本上低于我司风叶，但是有潜在的灰料成分嫌疑，整体风叶的寿命较短）。,d.电器盒：我司对于电器盒的设计重点从电气安全角度出发，在国家规定安全措施上，额外进行了防漏电保护，在内机电器盒上进行全封闭式保护，并且走线和电气安全间隙的控制非常到位，针对美的样机，则没有额外的封闭式电气安全保护，走线比较乱而且电气安全间隙无法满足我司的企标。e.电机：我司采用的电机无论在转速和功率方面均高于美的要求。,f.保温排水管：我司采用的带卡钩的保温排水管，而美的只是采用带线扎式的保温排水管，胶圈方面我

18、司采用高成本的高寿命的氯丁胶。而美的方面只采用性能较差的丁氰橡胶。因此在装配和长期可靠性方面，都要逊于我司。g.电源线：我司电源线都采用了耐候性极高的白色和浅色电源线，而美的电源线为了避免耐候变色的问题，都采用了低耐候性的深色电源线。在高温试验中，我司的电源线的耐候性明显高于美的电源线，对于电器安全的保证有了进一步的提高。,室外：a.钣金结构件：我司都是采用高强钝化钣，通过喷塑处理我司的抗腐蚀性高达500小时。而美的的带喷塑的钣金件，耐腐性只在300小时左右。结构件的寿命低于我司。b.我司的结构的稳定性要求较高，在美的的中、低档机型中，中间隔板已经取消。噪音值普遍高于我司。此外对于钣金的结构设

19、计，钣金的厚度选择者较我司低，降低了结构件的可靠性。,c.压缩机机内配管：美的的压缩机的机内配管的设计缺乏合理性（为了节省管路，管路设计较为随意），在测试中开机启动时管路振动的应变值高于我司的管路10倍左右，严重影响管路的疲劳寿命。d.外机电机;经过测试美的电机温升不能达到我司的测试指标。我司测试指标要控制在58K以下，而美的测试值在75K左右，换句话说，我司电机在空调最恶劣工况下运转，电机内部温度升高值比美的电机小30，这会造成美的电机内部温度过高，导致电机内部的元器件老化和损坏。通过以上数据对比，可想而知电机的寿命对比结果，格力优势非常明显。,e.后护网：我司采用的金属框架的后护网，有效地保护了换热器的倒片。而美的只是采用了象征性的塑料网，根本起不到防护作用，对于性能的换热有一定的影响，从长期考虑，老化方面是一个问题。f.电气安全方面：对于电元安全间隙以及走线，以及一些电气元器件的量程选择都小于我司。因此综合来看美的控制指标都无法满足我司的标准。,g.保温管：室内外机的连接管的保温管，美的绝大部分采用了PE材质管，而我司采用的是专业橡塑保温管。无论从保温效果以及抗老化、耐高温方面，PE材质管都无法比拟。而这对于系统方面的保护是至关重要的。,格力制冷技术研究院供稿 2009.4.24,