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开开关关变波形,冷暖快慢我都成
——变频空调

  烈日炎炎的夏天,人们在高温的环境里。普遍会感到心情烦躁,身体不适。严重地影响了人们的生活和工作。而空调的出现,使人们可以在炎热的夏天“制造”出一个温度和湿度都令人感到舒适的“人工气候”。使人们在夏天的生活质量和工作效率得到很大的提高。

  空调的发明源于人们改变夏天温度的想法,早在我国秦朝时期,人们就用冬天储存的冰块来降低夏天皇宫的温度。现代意义上的空调是由美国技师多西在1881年发明的,当时美国总统格菲尔外出被刺,需要低温的环境做手术,多西使用压缩机和皮管等物,利用压缩空气的还原,产生冷却的效果。后来经过不断演化,形成了现在我们所用的空调。现在市场上所卖的空调种类很多,按照功能分有冷风型、电热型、热泵型等。按照结构分有整体式、分体式等。空调的控制方面也采用了如智能控制、模糊控制、变频控制等新技术。

  虽然空调的种类很多,但是他们的制冷原理都是一样的。空调器制冷系统主要由压缩机、冷凝器、过滤器、毛细管和蒸发器组成。这些部件通过连接管组成一个封闭的系统,在系统内注有一定量的制冷剂。制冷剂在封闭的系统中循环。下图是制冷系统的工作过程示意图。制冷剂在蒸发器中处于低压液态的状态,在室内温度高时,制冷剂吸收室内热量不断汽化,变成高温气态。气态的制冷剂经过压缩机,压缩机将制冷剂压缩成高压高温的气体,然后送入室外的冷凝器,在冷凝器中制冷剂由于处于高温高压下,与外界交换热量,同时制冷剂液化,温度降低。液化后的制冷剂通过毛细管后温度进一步降低,形成低温液态的制冷剂,又进入蒸发器进行下一个循环。不断的循环往复,室内的热量就会被排到室外。

空调工作原理图

  从上面对空调基本原理的介绍中,我们可以看出压缩机是整个空调工作的核心部件。空调压缩机的动力来源于一个与其相连的电动机上。空调压缩机就是在电机的带动下对制冷剂进行压缩的。现在市场上出售的各种空调,很多都说自己的空调采用了变频技术,可以节约电能,而且噪声小。变频空调有什么奥妙能够有这种功能呢?要回答这个问题,我们首先要知道电机的转速是由什么决定的,电机的空转转速是由电机定子的磁极对数、电机电源的电压和电源的频率共同决定的,空转速度的高低决定了相同负载情况电机的转速。通常我们使用的电机是靠改变电机电压的办法来改变电机的转速,而频率是不能变化的,我国家用电源的频率为50Hz。而变频空调采用了变频装置,该装置可以改变电源的频率来改变电机的转速,电机电源的频率越低,电机的转速就会越慢。变频装置的工作原理图如下。家用的50Hz交流电,首先送到一套整流用的晶闸管(该器件可以通过电压控制其开关状态)。交流电经过晶闸管后变成直流电,然后直流电送入一套逆变器中,逆变器的开关和正负极的变化由一个脉冲发生器的装置控制,这样从逆变器出来的电,再通过滤波等环节,就变成了不同频率的交流电,频率的大小由脉冲发生器控制。经过改变频率的交流电送入带动压缩机的电机,就可以控制电机的转速了。变频调速是一种无级调速技术,调速范围大,电机运转平稳。我们只要根据室内温度的变化,不断调节压缩机运转的快慢就可以达到制冷节能的目的。

变频装置原理图

 

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