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1 前言
随着人们对高素质生活追求的不断提高，变频空调在使用效果上优于常规空调而逐渐成为市场消费主流。然而目前还没有具体标准对变频空调的测试进行明确、全面的论述。本文结合近几年开发实践提出一些新的技术指标对变频空调的设计进行一些探讨，并对其综合性能进行评估。
2 设计评价指标的探讨
2.1 标准工况下制冷（热）量设计评价的指标
在标准工况下对常规空调性能指标的考核，一般用制冷（热）量/制冷（热）功率/能效比（性能系数）就基本可以表达了。但由于变频空调在运行中可根据需求变化改变转速，从而改变能力输出，评价变频空调的能力特性显然不能仅用铭牌标称值来评价。针对这个情况，提出以下几个指标供设计、评价参考。
2.1.1 最大制冷（热）量/额定制冷（热）量系数
提出这个指标旨在评价变频空调的最大能力范围，也间接表达了空调器快速制冷（热）的能力。例如：设计额定制冷能力相同的变频空调，可能由于压缩机、蒸发器、冷凝器、风量等诸多因素的限制，其频率可调范围不同，因而最大制冷量也是不同的。
取以下两款机为例，A品牌KFR-26GW/BP2Y与B品牌KFR-26GW/BP2Y（见表1）。
（图片） 从表1可以看出，A品牌机在额定制冷状态与B品牌能力基本相同，但最大制冷能力就有明显优势。在模拟用户实验中，A品牌机将4.7m×3.3m×2.2m的房间从32℃降至20℃仅用10分钟，而B品牌机则需用17分钟。
2.1.2 最小制冷（热）量/额定制冷（热）量系数
与上一指标对应，该指标在于评价变频空调的最小能力范围，并间接表达了空调器对房间温度调节的精度。在室内温度接近设定温度时，变频机能力输出将减小，使房间温度保持在一个较为稳定的范围，一般而言，最小能力范围越小，稳定范围精度越高，同时也较为省电。以A品牌机KFR-26GW/BP2Y为例，可使房间温度稳定在0.5℃左右。
2.2 非标准工况下的性能设计评价指标
在非标准工况下常规空调的性能指标，一般根据国际规定的各种型式实验来评价。但由于变频空调在运行中可根据工况变化改变转速，评价变频空调的非标准工况特性也不能仅用国标规定的几种型式实验来评价。根据开发发实践经验，提出增加以下几种设计评价方法。
2.2.1 高负荷最大频率运行制冷
实验方法：将空调器室内、室外空气进行交换的通风门和排风门（如果有）完全关闭，其设定温度、风扇速度、导向格栅等调到最大制冷状态，试验电压分别为额定电压的85%和115%，在室内工况32℃/23℃（干球/湿球），室外工况尽可能高的制冷工况运行最大频率，稳定后再连续运行1小时，然后停机3min（此间供电电源电压上升不超过3%），再启动运行1小时。
实验评价：按上述实验方法试验时，空调器各部件不应损坏，空调器应能正常运行；空调器在第1小时连续运行期间，其电机过载保护器不应跳开；当空调器停机3min后，再启动连续运行1小时，但在启动运行的最初5min内允许电机过载保护器跳开，其后不允许动作；在运行的最初5min内电机过载保护器不复位时，其停机不超过30min内复位的，应连续运行1小时；于手动复位的过载保护器，在最初5min内跳开的，应在跳开的10min后使其强行得位，并应能够再连续运行1小时[1]。
解释说明：在高温环境下，制冷系统压力比较高。对变频机而言，用高温高频运转来评价其系统的安全性是十分有效的。以A公司另一款KFR-26GW/BPY为例，室内（干球/湿球）温度为32/23℃,187V，频率78Hz（见表2）。
（图片） 从表2可以看出，在室外温度超过43℃以后，排气温度升高较快，可见高温运行的环境工况对系统而言是恶劣的，在设计需注意保证其在最恶劣工况下系统压力、温度在安全许可范围内。而模块温度基本是与温度呈线性上涨。
2.2.2 最大室外环境温度运行制冷（高温高（低）压制冷）
实验方法：将空调器室内、室外空气进行交换的通风门和排风门（如果有）完全关闭，其设定温度、风扇速度、导向格栅等调到最大制冷状态，试验电压分别为额定电压的85%和115%，在室内工况32℃/23℃（干球/湿球），室外工况按空调器允许的最高温度运行，稳定后再连续运行1小时，然后停机3min（此间供电电源电压上升不超过3%），再启动运行1小时。
实验评价：按上述实验方法时，空调器各部件不应损坏，空调器应能正常运行；空调器在第1小时连续运行期间，其电机过载保护器不应跳开；当空调器停机3min后，再启动连续运行1小时，但在启动运行的最初5min内允许电机过载保护器跳开，其后不允许动作；在运行的最初5min内电机过载保护器不复位时，其停机不超过30min内复位的，应连续运行1小时；对于手动复位的过载保护器，在最初5min内跳开的，应在跳开的10min后使其强行复位，并应能够再连续1小时[1]。
解释说明：在高温度低压环境下，系统安全性更加严峻。对变频机而言，还有模块温度的评价。以 A公司一款KFR-50LW/BPY（见表3）。
从表3看出，当电压降低、室外温度升高时，频率下降，使功率基本保持不变，系统压力维持在安全范围以下，但模块温度却上升较快。除室外工况升高影响外，还由于电压降低，室外风机转速降低，换热效果变差。虽然模块温度目前还在安全范围内，但仍是我们设计所需注意的地方。
（图片） 2.2.3 低温低压启动
实验方法：在室外环境温度为-15℃，室内环境温度为15℃，电压150V时，将空调器停机放置，压缩机保持预热状态。8小时后，使空调器启动运行。
实验评价：按上述实验方法试验时，空调器应正常启动。
解释说明：由于变频机在低电压条件下仍能正常启动，该实验旨在模拟冬季恶劣工况下使用的状态。
2.2.4 长期运行实验
实验方法：在一般空调器使用环境下，将空调器运行15天（每天12小时）或连续运行100小时。
实验评价：按上述实验方法试验时，空调器应正常启动、运行，无异常现象。
解释说明：该实验实质是一种模拟用户极限使用的状态，对整机系统安全性的一种综合评价。
3 结论
按国家标准GB/T 7725-1996《房间空气调节器》，加上上述一些测试评价方法进行检测，变频空调在质量上将更加安全、可靠，空调舒适性也将有更大的提高。
5/19/2004
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