變頻空調(diào)能效計量及諧波檢測整體解決方案
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變頻空調(diào)能效計量及諧波檢測整體解決方案
一、變頻空調(diào)與定頻空調(diào)的區(qū)別
空調(diào)的作用是將室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)至相對固定的溫度,比如說 26 ℃,而室外的溫度變化范圍較大,比如說在 28 ~ 40 ℃之間。室內(nèi)外溫差越大,空調(diào)需要的需要制冷量越大,反之越小。而空調(diào)的制冷量與壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān),大約與轉(zhuǎn)速的三次方成正比,而轉(zhuǎn)速與頻率成正比,若將頻率降低到額定頻率的 1/2 ,需要輸入功率僅為額定功率的 1/8 。
定頻空調(diào)壓縮機(jī)不能改變轉(zhuǎn)速,輸出制冷量不能隨室內(nèi)外溫差減小而改變,空調(diào)只能以開停機(jī)形式穩(wěn)定室內(nèi)溫度,存在開停機(jī)的能量損耗;而變頻空調(diào)可以根據(jù)不同溫差改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速,調(diào)節(jié)制冷量,基本不停機(jī),大大減小了開停機(jī)損耗,這是變頻空調(diào)節(jié)能的主要原因。
此外,變頻空調(diào)與定頻空調(diào)相比還有一個很大的好處就是沒有開停機(jī)之間的溫差,可基本維持溫度的恒定,不需要或減少開停機(jī)也降低了空調(diào)的噪聲,提高了舒適度。
二、變頻空調(diào)能效計量原理
1 、引用標(biāo)準(zhǔn)
GB 12021.3-2010 房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能源效率等級
GB 21455-2013 轉(zhuǎn)速可控型房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級
GB/T 7725 房間空氣調(diào)節(jié)器
GB/T 17758 單元式空氣調(diào)節(jié)器
GB/T 22670-2008 變頻器供電三相籠型感應(yīng)電動機(jī)試驗方法
GB 17625.1 - 2003 電磁兼容限值 諧波電流發(fā)射限值(設(shè)備每相輸入電流≤ 16A )
2 、變頻空調(diào)能效比
變頻空調(diào)能效比 APF 是指空調(diào)器全年運行期間從室內(nèi)交換的熱量總和與消耗電量總和之比。變頻空調(diào)能效比數(shù)值越大,表示空調(diào)越節(jié)能。
變頻空調(diào)能效比 SEER 是指空調(diào)器制冷季節(jié)運行期間從室內(nèi)除去的熱量綜合與消耗電量總和之比。變頻空調(diào)能效比數(shù)值越大,表示空調(diào)越節(jié)能。
最新國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)《 GB 21455-2013 轉(zhuǎn)速可控型房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級》對轉(zhuǎn)速可控型房間空調(diào)調(diào)節(jié)器能效等級分為 3 級,其中 1 級能效等級最高,最節(jié)能。
三、變頻空調(diào)能效計量整體解決方案
電源端輸入功率 P1 可以采用二瓦計法測量,根據(jù)被測電量量程選用兩臺相關(guān)型號的 DT 數(shù)字變送器。
按照“ GB/T 22670-2008 變頻器供電三相籠型感應(yīng)電動機(jī)試驗方法”的要求,變頻器輸出功率也就是電機(jī)的輸入功率 P2 推薦采用三瓦計法測量,根據(jù)被測變頻電量量程選用三臺相關(guān)型號的 DT 數(shù)字變送器。
本文不推薦采用 WP3000 變頻功率分析儀,是因為考慮到變頻空調(diào)的基波頻率可能較低,比如說 1Hz 。
注: WP3000 變頻功率分析儀可準(zhǔn)確測量的最低基波頻率為 4Hz , WP4000 變頻功率分析儀可準(zhǔn)確測量的最低基波頻率為 0.1Hz ,詳見銀河電氣官網(wǎng)產(chǎn)品欄目“ WP3000 變頻功率分析儀”及“ WP4000 變頻功率分析儀”
如何準(zhǔn)確測量電機(jī)的輸出功率及壓縮機(jī)的輸入功率 P3 ,是本方案的關(guān)鍵所在!
本方案采用銀河電氣自主研發(fā)的新型電機(jī)軸功率測量儀器—— TN4000 電子式扭矩儀的測量原理,通過 WP4000 變頻功率分析儀的相關(guān)測試參數(shù),結(jié)合轉(zhuǎn)速和溫度等參量,利用專門定制的變頻空調(diào)能效計量檢測軟件可準(zhǔn)確計算出電機(jī)的輸出軸功率 P3 。從而對變頻空調(diào)各部件及整機(jī)的能效進(jìn)行全面的測試評估。詳見銀河電氣官網(wǎng)產(chǎn)品欄目“ TN4000 電子式扭矩儀”。
電機(jī)轉(zhuǎn)速測量也是業(yè)界的難題,難就難在轉(zhuǎn)速傳感器的安裝!
本方案采用銀河電氣自主研制的新型感應(yīng)式轉(zhuǎn)速計,只需將轉(zhuǎn)速計擺放在電機(jī)附近,即可通過磁場感應(yīng)測量出電機(jī)的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)速。詳見銀河電氣官網(wǎng)產(chǎn)品欄目“ DM4022 感應(yīng)式轉(zhuǎn)速計”。
電機(jī)相關(guān)溫度測量采用銀河電氣的 DMC300 分布式測控系統(tǒng)的 DM4031 四通道溫度測試子站。