假設(shè)外部電源輸入功率為P1,變頻器輸出功率為P2,電機(jī)輸出功率為P3,制冷功率為P4
變頻空調(diào)的能效與一般電器不同,一般電器采用輸出功率與輸入功率的比值衡量效率,基于能量守恒定律,效率永遠(yuǎn)小于1。
而變頻空調(diào)的能效是輸出制冷量與輸入電量的比值,其比值大于1。提高能效比的途徑主要是,一方面,加大壓縮機(jī)輸出機(jī)械功率與制冷量的轉(zhuǎn)換率,另一方面,提高所有耗能設(shè)備的運(yùn)行效率。
就提高耗能設(shè)備運(yùn)行效率而言,仍可采用輸出功率與輸入功率比值判斷耗能設(shè)備(主要是變頻器和電機(jī))的能效。根據(jù)能量守恒定律,轉(zhuǎn)換過(guò)程中損耗越小,效率越高,但損耗必然存在,能效必然小于1。
如圖2所示,測(cè)量出P1和P2,即可計(jì)算出變頻器的能效,而計(jì)算電機(jī)的能效,還需要測(cè)量P3,P3為機(jī)械功率,通常做法是采用扭矩儀測(cè)量出扭矩和轉(zhuǎn)速,再依據(jù)下式(1)計(jì)算出功率。
P=πTn/30000 (1)
注:P為機(jī)械功率,單位變?yōu)?/span>kW;T為扭矩,單位為N.m;n為轉(zhuǎn)速,單位為r/min。
圖2 變頻空調(diào)各部件及整機(jī)能效計(jì)量示意圖
變頻空調(diào)的電機(jī)與壓縮機(jī)之間采用固定連接,無(wú)法接入扭矩儀,因此,通常變頻空調(diào)廠家都不對(duì)該項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。
事實(shí)上,由于變頻器和電機(jī)及壓縮機(jī)通常由不同的廠家提供,由于匹配不當(dāng)或控制方式?jīng)]有最優(yōu)化等原因,上述設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行能效往往與廠家出具的參數(shù)存在較大的差異。尤其是變頻空調(diào)的實(shí)際運(yùn)行頻率范圍寬,而廠家提供的數(shù)據(jù)一般都是額定頻率或有限幾個(gè)工作點(diǎn)的參數(shù),不能準(zhǔn)確反映全頻段的運(yùn)行效率。因此,對(duì)電機(jī)和壓縮機(jī)的實(shí)際效率進(jìn)行評(píng)定是非常有必要的。