冰箱變頻壓縮機節(jié)能技術(shù)探析

黎 盛

（四川省丹甫環(huán)境科技有限公司 眉山 620010）

前言

就現(xiàn)階段的實際情況來看，冰箱能耗要求占據(jù)重要地位。為了能夠降低冰箱耗能，這就需要優(yōu)化冰箱的各個部件結(jié)構(gòu)，逐漸提升冰箱運行性能，從而將冰箱壓縮機運行效能提上去。所以，本文就冰箱變頻壓縮機節(jié)能技術(shù)進行了具體的分析和探討。

1 變頻壓縮機分析

壓縮機技術(shù)的持續(xù)升級，在冰箱發(fā)展進程中，能夠大幅度提升冰箱實際的節(jié)能效果，這樣就可以基于壓縮機的發(fā)展來推動冰箱的可持續(xù)發(fā)展。針對實際的技術(shù)分析來看，無論是結(jié)構(gòu)性能，還是電機性能，都有一定的提升，能夠滿足COP值2.0左右的要求，從而實現(xiàn)冰箱能耗的有效控制。如此，通過冰箱絕熱效率、壓縮機制冷量等方面的優(yōu)化，就可以滿足實際的節(jié)能標準要求。其中，轉(zhuǎn)速直接決定了變頻壓縮機的實際制冷量，通過合理有效的控制，就可以基于變頻技術(shù)來滿足要求。因此，在節(jié)能方面，就應該發(fā)揮變頻壓縮機的基本作用[1]。

利用三相交流電機運行方式來模擬變頻壓縮機，基于繞組差異性工作狀態(tài)，實現(xiàn)對電機的有效控制。在不同狀態(tài)下，其繞組頻率和波形長度也會有所不同，導致其轉(zhuǎn)速出現(xiàn)差異。當處于較低頻率時，電機轉(zhuǎn)速降低之后，其實際的功率也會降低，從而降低制冷量；當處于較高頻率時，電機轉(zhuǎn)速提高之后，其實際的功率也會提升，從而提高制冷量。

2 不同環(huán)境下的冰箱節(jié)能分析

針對變頻壓縮機節(jié)能，其基本原理在于：減少制冷量，其蒸發(fā)溫度會對應的提升，這樣會將壓縮機制冷效率提高。一般來說，冰箱都處于多變的環(huán)境下，在低溫環(huán)境下，周邊的熱負荷值較小，這樣也會降低實際的耗電量；但是處于高溫環(huán)境下，周邊的熱負荷值較高，這樣會對應的提升其耗電量[2]。

針對能耗的分析，致力于25 ℃環(huán)境下，其計算的結(jié)果是相互一致的，利用軟件，針對定頻和變頻壓縮機的具體節(jié)能情況來做好對應的分析，具體見表1與表2所示。

3 冰箱節(jié)能變頻壓縮機技術(shù)的應用

3.1 直冷單循環(huán)制冷系統(tǒng)

直冷單循環(huán)制冷系統(tǒng)見圖1所示。對于電腦溫控冰箱，基于開關(guān)電源實現(xiàn)對控制板的設計，就可以確保其功能降低0.2 W之下，其耗電量為0.004 8 kWh/24 h；但是傳統(tǒng)模式下所使用的機械溫控冰箱，只存在壓縮機運行的功耗。因此，通過定頻壓縮機的使用，其耗電量為0.44 kWh/24 h。但是選擇變頻壓縮機，其降壓模式選擇控制板之后，實際功耗為2 W，達到0.48 kWh/24 h的耗電量，使得其能耗可以提升10 %左右。在改變電機運行轉(zhuǎn)速之后，就可以提升其實際的節(jié)能要求。如果運行是按照1 600轉(zhuǎn)來實施，也會降低其實際的壓縮機冷量，與冰箱的制冷系統(tǒng)相互的結(jié)合，就可以滿足蒸發(fā)溫度對應的提升，最終實現(xiàn)壓縮機運行效率的控制。通過仿真，在實際的耗電量降低到0.45 kWh/24 h之后，其具體的能耗就能夠基本持平機械溫控冰箱；在處于低速運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，提高2.5 ℃的蒸發(fā)溫度，在運行效率得以滿足的前提下，也能夠規(guī)避因為控制板出現(xiàn)的功耗，最終導致能量損失的出現(xiàn)。

3.2 無霜冰箱系統(tǒng)

針對直冷冰箱系統(tǒng)，其實際的蒸發(fā)面積無法滿足調(diào)節(jié)的需求，就需要通過仿真系統(tǒng)來實現(xiàn)計算處理。考慮到無霜冰箱本身的制冷系統(tǒng)復雜度較高，除開普通制冷之外，也包含了化霜和風道，這就要求在分析中通過仿真處理來實現(xiàn)。當化霜累計時間不出現(xiàn)變化的前提下，就需要考慮到壓縮機的實際累計運行時間，假設其低轉(zhuǎn)速為1 600 RPM，通過仿真計算，提高2 ℃的蒸發(fā)式溫度，就可以達到10 %左右效率的提升。但是在冰箱耗電量增加之后，其開機率也會進一步提高，因此，就可以將整體的能耗提上去。一般來說，在總體的能耗中，無霜冰箱化霜需要的在10 %，累計時間越短，其能耗的影響越大，但是時間的長短產(chǎn)生了關(guān)鍵性作用[3]。

3.3 風直冷多循環(huán)系統(tǒng)

冰箱的風直冷多循環(huán)系統(tǒng)具備一定的獨立性，冰箱的冷藏室及冷凍室均保持獨立運行狀態(tài)，冷藏室和冷凍室應用的蒸發(fā)器采用并聯(lián)的連接方式，充分體現(xiàn)了多循環(huán)制冷系統(tǒng)的優(yōu)勢。在該制冷系統(tǒng)中，可以根據(jù)不同冷凍室的能量需求，進行制冷系統(tǒng)運行時間的調(diào)節(jié)，降低變頻壓縮機的運行時間，降低電量及能耗。這種節(jié)能技術(shù)能夠確保變頻壓縮機的運行狀態(tài)滿足冰箱的制冷需求，有助于制冷效率的提升，實現(xiàn)了變頻壓縮機制冷量的高效控制。

表1 25 ℃環(huán)境下冰箱的能耗設計值與測試值

表2 不同環(huán)境下變頻壓縮機的參數(shù)選擇

圖1 單循環(huán)冰箱制冷系統(tǒng)

4 結(jié)語

總而言之，通過本文對冰箱變頻壓縮機節(jié)能技術(shù)的分析，不同環(huán)境下的節(jié)能冰箱及冰箱節(jié)能變頻壓縮機技術(shù)的應用解析，以期提升冰箱的節(jié)能實際效能，對相關(guān)的節(jié)能技術(shù)提供參考。