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变频擂台第65期擂台——关于变频家电的节能探讨
在变频技术的应用中，相对于工业应用而言，民用也非常广泛。首先就是2000年左右开始推广的变频空调，然后是2007年左右批量上市的变频冰箱，到了2010年左右吹来的变频洗衣机风。。。。。。不知还会刮来什么样的风会推广到一些什么样的家电上。。。。。。
节能，是这些变频家电的第一大卖点。从制造商、经销商、业务员、促销员，对节能分析起来都是头头是道，有数据、有彩页介绍。
在本期擂台中，我们就来讨论一下变频家电的节能问题。变频擂台开始以来，这么多期都列有问题，但在这期擂台，我不想列问题，因为列问题怕束缚了大家的思维，希望大家畅所欲言。非常支持原创，评奖倾向于原创者。可以包括这些家电产品的工作原理、技术介绍、产品结构，包括正面的、反面的，包括制造商、反对者一些很具体的数据等，包括官方的发展计划，包括变频空调/冰箱/洗衣机的发展计划、性价比、适用性、优缺点，包括包括其它很多很多。。。。。。希望大家畅所欲言，我没有列问题要来求大家解答，只是希望大家热烈的探讨！！！！！！
变频擂台每周一期，本期擂台的最晚结贴时间为：2012年1月29日。
奖项设置：一等奖1名：50MP，二等奖5名：10MP，三等奖10名：30积分。
MP介绍：gongkongMP即工控币，是中国工控网的用户积分与回馈系统的一个网络虚拟计价单位，类似于大家熟悉的QB，1个MP=1元人民币。
MP有什么用？兑换服务：以1个MP=1元来置换中国工控网的相关服务。 兑换现金：非积分获得的MP可兑换等值现金（满100MP后、用户可通过用户管理后台申请兑换）。
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从2007年夏天开始，海尔以变频技术为平台开发的“复式变频”冰箱就全面上市。这款冰箱功能非常优异：首先是耗电量少，优于国家即实施的Ｉ级节能标准，与非节能冰箱相比，每日约节省６０％的耗电量；其次是噪音变小，由于采用的是国际先进的变频压缩机，冰箱在开机或停机时实现转速的平滑过渡，从而有效地降低了启停噪音，噪音值降１０％以上；第三大优势是保鲜功能更好。经海尔“复式变频”冰箱速冻过的食品，解冻后其营养汁的流失约减少５０％。这是因为当食品需要速冻时，变频压缩机会产生一个很快的加速度，快速通过食品的冰晶生成带，不会产生大的冰晶，从而避免了冰晶刺破细胞膜，有利于食品的保鲜。再加上海尔“复式变频”冰箱拥有独特的４个湿区，可以根据食品的种类、储存时间进行分类存放，更加保证了食品的新鲜程度。
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有这么节电吗？
据业内人士介绍，变频洗衣机包括两方面关键技术，一是变频电机，特别是直流无刷电机技术；二是相应的电机控制与驱动技术。目前多家业内巨头都拥有能够成熟应用的变频洗衣机关键技术；并且，相比普通产品，变频洗衣机通常要节能1/3，噪音至少要低3-4分贝，而且洗净度也有大幅提升。因此，变频洗衣机不但被认为是产品发展的趋势，也被公认为整个洗衣机产业的升级方向。“特别是在绿色低碳理念已经深入人心的背景下，这一升级需求表现得更为明显和迫切；而洗衣机行业也已经开始进入以技术竞争为核心的升级期。”
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节能1/3？真的吗？
变频技术在家电节能上的潜力有多大作为中国家电变频产品开发的先行者,海信营销有限公司总经理杨云铎介绍,以空调为例,空调器的节能技术可分为三种一是节能元件与节能技术的应用,如采用高效压缩机,采用强化传热技术如亲水膜铝箔、带内螺纹的铜管等;二是改善空调器的设计,优化结构参数及系统参数;三是运行中的节能控制,即采用变容量控制技术,特别是变频技术。由于变频技术通过改变频率来调整压缩机功率,因此变频空调一方面降低了频繁启动损耗,另一方面在低频运转时的效率极高。实验证明不管压缩式定速空调系统几次提效,增加变频技术都可再实现节能超过30%以上,因此,变频成为最佳的节能技术方案。
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这也节能30%以上？？？
在“2005年中国家电变频技术与节约经济论坛”上,来自国家发改委、国务院发展研究中心、中国标准化研究院、中国家电协会、中国家电研究院、中标认证中心、中国消费者协会、中国制冷学会等部门机构的专家,和30多家空调、冰箱、洗衣机、元器件企业的代表发出倡议,呼吁有关各方共同努力,推动变频技术在中国家电产品领域的应用,为建设资源节约型社会做出贡献。
国家发改委制定出台的《节能中长期专项规划》强调,坚持把节能作为转变经济增长方式的重要内容,坚持突出重点、全面推进,全社会共同参与。引导和鼓励消费者购买节能型产品。并提出了节能目标,其中宏观节能指标是到2010年每万元GDP能耗由2002年的2.68吨标准煤下降到2.25吨标准煤,到2020年进一步下降到1.54吨标准煤。在主要耗能设备能效指标中,要求房间空调器的能效比从2000年的2.4提高到2010年的3.2－4;要求电冰箱的能效指数要从2000年的80%下降到2010年的62%－50%。
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可以看出，国家对家电节能的规划还是很具有先进性的，这些是否已经实现或实现的怎么样了？
变频空调真的省电吗?让实验数据说真话
广东频道 ( 12-19 08:49 )
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新华网广州12月19日电（葛素表 广东频道记者 陈冀） “变频空调器高效节能，可比普通空调省电２０％甚至４０％！”这样的广告宣传无疑对消费者具有较大的诱惑力。可是变频空调真的省电吗？看了下面一组实验数据，很多消费者定会有受骗上当的感觉。
珠海格力电器股份有限公司
朱江洪董事长日前向新闻界公布了一组比较实验结果，该集团的研发中心将国内一家颇有名气的空调品牌的交流变频空调器（因为直流变频省电成本高，所以国内市场上基本上使用交流变频）与普通空调器在同一条件下同时连续开机３小时，测试的耗电结果如下：当室外温度达３５度、室内温度为２７度时，普通空调耗电２．８６度，交流变频空调耗电２．８５度，变频机仅仅省电０．０１度；当室外温度达４０度、室内为３２度时，普通空调耗电４．２５度，交流变频空调耗电３．９７度，省电０．２８度；当室外温度达７度、室内温度达１０度时，普通空调耗电２．４６度，交流变频空调耗电２．４６度，两者耗电量相同；当室外温度为零下５度、室内为１０度时，普通空调耗电３．２９度，交流变频空调耗电３．６４度，变频空调此时甚至比普通空调多耗电０．３５度。
朱江洪说：“消费者往往在商家夸大其辞的诱惑下购买变频空调，由于家中使用的电器较多，难以考证是否省电，所以往往多花了钱却买回一盏并不省油的灯。”
空调厂家声称变频空调节能往往是基于两种理由：一是变频空调器将室温控制到设定温度后，机组较长时间处于低频（低速）状态运行，此时的电机功耗低，所以省电；二是变频空调器在运行过程中，机组很少停机，避免了普通空调器频繁启动，故省却了额外的启动电能消耗。
中国家电研究院副院长陈建民指出，仅凭这两点理由就说变频空调器节能是缺乏说服力的。在目前技术条件下，变频空调器的省电效果尚待证实。
首先，空调器运作受到环境温度、房间大小、结构、朝向、室内人员数量、室内活动等各种因素影响，即使将室温控制到设定的温度后，机组又有多少时间一定维持在低频低速（即低能耗）运行状态呢？而低能耗运行同时又伴随着低的产冷产热量，这种状态又难以满足房间的实际需要，一旦不能满足实际需求，机组还是要返回到额定频率或更高频率的运行，节能就成了难以兑现的承诺。
其次，较少频繁启动可省电的说法也难以找到令人信服的事实依据。普通空调器运行中启动虽频繁，但启动时间却很短，每次约零点几秒的时间。变频空调虽然不需频繁启动，但其快速控温却是靠高频运行实现的，这一过程又是以高能耗换来的。两者相较，出现前文中提到的耗电量基本相当的情况便不足为怪了。
空调业内专家指出，变频空调的高能效是建立在特定条件下的，如制冷２７度、制热２０度，且长期运转，然而一般家庭中使用是达不到这一条件，离开了这一特定条件，笼而统之地谈节能，显然既欠科学，又有玩弄文字游戏蒙骗消费者之嫌。（责编/翟秀艳）
根据《报告》的划分，节能减排产业包括节能产业（以工业节能、建筑节能、交通节能为服务对象，以合同能源管理为服务方式的节能企业）、环保产业（垃圾处理、烟气处理、环保水务等）以及新能源产业（太阳能、风能、核能等）。
1998年，在世界银行、全球环境基金的支持下，中国政府实施了“中国节能促进项目”，分别在北京、山东、辽宁成立了三个示范性的节能服务公司，将合同能源管理机制引入我国。
《报告》称，十多年来，采用合同能源管理机制的节能服务公司不断发展，特别是“十一五”以来，国家出台了一系列推动节能的政策措施，合同能源管理作为市场化节能新机制，其投资、技术和节能效果等优势正逐渐显现。
一项最新的统计显示，目前全国仅节能服务公司就达502家，实施节能项目4000多个，年产值580多亿元，形成年节能能力1350万吨标准煤，从业人员10万余人。
除了节能服务公司外，大量的企业也自觉不自觉地加入到节能减排领域中来。全国工商联环境服务业商会的统计显示，2008年，我国GDP为30.3万亿元，同期节能减排产业总产值达1.49万亿元，节能减排产业产值占GDP比重约4.92%。全行业就业人数达2500多万人。“十一五”期间我国节能减排产业产值年均增长率在15%以上。
环境商会预计，到2015年，全国节能减排产业产值占GDP比重达到10%，年均增长率达到20%，节能减排骨干企业产值年均增长率达到30%，形成若干个年产值过百亿的大型节能减排企业。
而此前国家环境保护部也预计，“十二五”期间节能减排产业将成为新的增长点，预计每年将以15%到20%的增速发展。
“实现上述目标是有可能的。”全国工商联环境服务业商会秘书长骆建华分析说，在国家高度重视节能减排产业，并加大投入和政策扶持力度，以及市场需求有较大增长的情况下，未来节能环保产业的增长速度有望进一步提升。如果节能减排产业总产值按照20%的年增长率计算，到2015年，我国节能减排产业总产值可达到5.3万亿元，约占同期GDP的10%。
据环境商会调查，目前年产值排在前10位的环保企业年产值多在20亿元到30亿元之间，如果按照30%的年增长率计算，到2015年，这些大型环保企业的产值可达125亿～188亿元。
以水务行业为例，截至2008年，全国水务行业已经有10家以上企业污水处理能力超过100万立方米/日，如北京首创股份有限公司累计污水处理能力达493万立方米/日，威立雅水务集团累计污水处理能力达345.2万立方米/日，天津创业环保股份有限公司累计达303.5万立方米/日。
“由此可见，到2015年，形成10个污水处理能力超过1000万立方米/日的水务企业，是有可能的。”骆建华称。
而在垃圾处理方面，截至2007年，中国垃圾焚烧发电骨干企业中，采用炉排炉焚烧技术的上海环境集团处理规模达8400吨/日，中国光大国际有限公司达4600吨/日；采用流化床焚烧技术的杭州锦江集团处理规模则达5300吨/日。到2015年，形成10个垃圾处理能力超过1万吨/日的固废企业，也是有可能的。
《报告》称，联合国环境署估计全球环保产品和服务的市场需求达1.3万亿美元/年，12年后将翻一番；英国政府估计全球低碳经济市场价值达3万亿英镑/年（约占全球GDP的8%）。我国技术可行、经济合理的节能潜力超过4亿吨标准煤，可带动上万亿元的节能投资。
据中国工业节能与清洁生产协会介绍，2009年以来，政策导向引领节能减排产业走向规模化发展与市场化，一系列诸如“金太阳示范工程”、《海上风电开发建设管理暂行管理办法》、《加快推进合同能源管理和节能服务产业发展的通知》等政策频频出台，加上新能源、节能环保、新材料、新能源汽车、生物产业、高端装备制造业等七大战略性新兴产业萌生待发，节能减排产业作为我国下一轮经济发展的重要承载平台，已成为政府部门、产业和企业瞩目的焦点。
与多个证券融资市场的节能减排板块上市公司遥相呼应，自2009年我国资本市场推出创业板以来，已有近百家中小规模、以民间资本为主的企业登陆A股市场。统计显示，截至2010年7月，28家创业板上市企业的主营业务与发展方向均围绕低碳经济的各个领域，共计上市融资128.67亿元，营业范围涉及新能源、节能环保、智能电网、新材料等诸多低碳领域。
《报告》介绍，目前我国资本市场的节能减排上市公司，按技术路径可划分为能源结构低碳化（新能源、可再生能源和清洁能源）、能效改进（工业、建筑、交通的能源替代和节能）、循环经济（环境产业等）；按产业链属性可划分为新能源（风电、光伏太阳能、核电、生物质能）、节能环保（变频节能、余热余压利用节能、大气污染处理、污水处理和水资源利用、固体废料处理）等重点产业。
在风电领域，新疆金风科技股份有限公司作为国内顶尖的科技型风电设备制造商之一，2009财政年度营业收入和净利润分别超过107亿元和17亿元。截至2010年6月30日，金风科技累计销售了超过8000台风力发电机组。
在光伏太阳能行业，天威保变电气股份有限公司相继研发出多台具有国际先进水平、在中国变压器发展史上名列第一的变压器产品，成为变压器单厂产量世界第一、拥有变压器行业核心技术最齐全的企业。
在核电领域，仅东方电气股份有限公司、上海电气股份有限公司两家重点企业总市值就接近1500亿元，成为国家重大技术装备国产化基地。预计2011年东方电气新能源业务将超过百亿产值。2011年起，上海电气将迎来新能源板块业绩释放的新一轮盈利周期高峰。
根据有关资料家电采用变频技术的主要有：
荧光照明。可以改变光效和减小频闪，但是根据我对射频灯和荧光灯测试来看，节能效果和电费消耗比较没有优势，节电不省钱，企业自然没有动力。
微波炉。因为微波炉也主要是加热，在效率变化不大的情况下，热能主要与热源工作功率和工作时间有关，在热负荷一定的情况下，热工和时间成反比。没有节能效果。
电磁炉。理由同上，节能没有效果。
空调和冰箱。没有明显节能效果，对提高控温精度和降低噪声有益。但是作为家电其使用寿命和可靠性下降。
洗衣机。在特定载重和污物的情况下不会有什么帮助！
节能不会因为控制方式的不同而有大大不同。家电节能，关键在提高单元部件（如电机、微波电源）的效率，另外就是节电意识，不要空开设备！
既然擂主胸怀广大，不拘形式，那么我也就变频家电的事情，用我们工控人的角度好好聊聊，不吐不快！
首先我们从我们最熟悉的家电基本部件电动机说起。（因为咱行业不同，咱不板门弄斧，咱从原理讲起）
1、电扇电动机
通常电扇电动机为罩极式和电容运转式两种交流电机。
罩极式电动机的转子为笼型，小功率的电机的定子为凸极式。因为与我们本题目无关，我们不在这里讨论。有兴趣可以查找有关资料。
电容运转式电动机有主副连个绕组。在副绕组中接有电容，使两绕组中的电流和磁场在相位上相差一个角度，组成一个两相电动机。电容运转式电动机的副主绕组的有效匝数之比称为匝比a。匝比的大小对电机的性能、电容值、电容电压、启动转矩、转速都有影响。好了这个咱不管了。现在有个问题：将单相220V电源用变频器的变频电源替代会怎样？我的基本看法是电容必须要去掉。为什么呢？因为现在最流行的PWM技术载波频率高达几kHz，如果电容不去掉，变频电源将被电容器短路掉！！！，根本无法使电机运行。为了证明我的观点，我特意查找了有关资料，给大家提供一个实际的接线图，大家一看就明白。
2、空调全封闭压缩机用电动机
一般为单相异步电机或三相异步电机，由于其和泵合在一起工作，它有以下特点：（根据《电工手册》吕如良等主编，第四版，2000年）
1）耐腐蚀性好；2）耐热性好；3）耐振动和冲击性好；4）启动转矩大，启动性能好；5）效率高，功率因数大。效率一般要求达到80%，功率因数接近100%（书上这么说的，如果将电容包括在系统内，我认为可能是真的，专家不是忽悠变频空调功率因数高吗？我看电机本身也够牛。不过我见过SIMENTS 三相异步电机功率因数超过0.9.）；6）对电源波动适应力好。
我们这个国家也不知咋高的，电机做不好，压缩机做不好，竟然会有世界一流的变频空调，不是叫人笑话吗？但是专家相信，你信吗
3、冰箱用电动机和空调电动机要求差不多，洗衣机电动机原理也差不多，不讲了。
关于能不能节能，怎么算呢？实际很简单，我们将一公斤面包由15C加热到60C，吸收的热量是一定的，我们如果用电炉加热，外部温度到了里面可能还是凉的，并且周围散热多效率低，就耗电。如果用微波炉加热，因为它是利用高分子在电场作用下振动产生热量，当然效率高，就省电。但是你要理解食品的物性，才能做出美味的食品。恰大好处的利用能源，不多一分不少一分。能源充分利用并满足需要，效率高的就会节能，否则使用不当，你节省电能，可饭是生的。或者，小功率的设备你不使用时仍然运行，也不会节能呀！
这些东西都是在做市场宣传，什么叫变频压缩机？冰箱节能不是一个压缩机就解决问题，而取决于整个制冷系统的设计。就像工业锅炉的给水系统，你说我想用变频器连续供水。可以，但是你的水泵的流量扬程参数都要变，否则你甚至达不到，间歇供水的锅炉的出力。所以前面我讲了，这是全新的设计，它采用性能更高的部件，来优化某些性能，好啊！不过不要拿节能话事。如果哪一天，我看到一台空调2匹的制冷量，只使用750W的电机，用了反而更舒适。你什么广告都不用打，一上市就卖光了，只要数钞票就行了。以上数据恐怕只有减噪声10%有可能，其余都是假的。
假的，只有噪声指标有可能，如果我说的错，请使用者出来说话，有没有人真的测试过（我不信厂家，不信什么检验报告，有没有工程师自己做出来，还可以研究一下！）！
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