制冷压缩机采用变频式能量调节的主要特点如下:
1.节能、能效比高。这是变频式调节最突出的优点。在部分负荷运行时,由于冷凝器、蒸发器的热流量减小,制冷系数明显提高。例如美国某公司生产的系列离心式冷水机组,采用“Turbo一变速调节器”实现变频调速,实际运行表明,比固定转速的冷水机组每年可节电约30%。在小型空调器中,采用变频能量调节节电可达40%。因为空调大部分时间都在部分负荷下运行,部分负荷条件下效率的提高,可以大幅度地减少全年运行电费。
2.启动电流小。一般电动机的启动电流是额定电流的5一7倍,即使采取了降压启动等措施,启动过程对电网冲击仍较大。采用变频调节时,可以实现“软启动”(软件控制启动),即启动时以低频、低压供电,待启动完成后再投入全速运行。因而电动机的启动电流小,对电网的干扰小。
3.压缩机的寿命长。采用变频调节后,压缩机大部分时间都在低于额定转速下连续运行,避免了频繁的启动停机。这样压缩机和电动机的机械冲击和电冲击就大大减少,因而磨损小、寿命长、可靠性高。
4.无级调速、调节范围宽。月前变频调速的变频范围已达15一180Hz,压缩机的调速范围可达20:1,适应负荷变化的范围非常宽,完全可以满足各种不同条件下的调节需要。
5.温度波动小、控制精度高。由于变频式能量调节具有随负荷改变容量的特性,大负荷时机器可在高频、高效率状态下运行,到达设定温度速度快。又因为容量始终追踪负荷变化因此控制精度高。例如,对变频式空调器的实测表明,从启动到达设定温度的时间及室温度波动幅度,均比一般开关控制式空调器减小一半。
6.可以利用原笼型异步电动机,对减少初投资特别有利。对现有制冷设备进行技术改造,更宜采用这种调速方式。
变频调速实现制冷压缩机能量调节的方式也存在一些缺点,主要是变频器较复杂,初投资较大,而且要求的使用、维护、管理技术水平高。尽管如此,变频调速的优点还是明显多于缺点。因此,变频调速已发展成一门专门技术,获得越来越广泛的应用。通过国内在水泵、风机方面的实际应用,可以实现最经济运行,通常节电可达30%一40%。