（已结束）变频擂台第65期——关于变频家电的节能探讨 点击：2113 | 回复：38
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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一、二点是做好可以改进整机效率，多少不好讲，但是不要一节能就提出什么30%、50%，真正的节能每一项改进能有5%的节能就不错了，应该祝贺。第三点最不靠谱，因为无论热量还是冷量是由过程决定的，只要你没有改进部件本身性能，光靠变频技术是不行的。举个简单工业领域的恒温箱的控制，有谁会认为采取调功器控制会比固态继电器节能。连续控制和继电器控制是等效的（我可以通过调节通断时间来控制加热量）。
好笑，这是专家的观点吗？如果是专家，你应该告诉我们这些小百姓，新技术好在什么地方，而不是用简单类比方法来增加自己的说服力。科学史告诉我们，一项技术能够得到快速推广，取决于一技术是否成熟、二实现的成本是现实的、三提供比其他技术优异的特性。现在变频技术已经具备上述几个因素，当然会推广了，难道是因为是节能产品？国外可没有我们运动式的节能呀！
引用 老菜鸟 的回复内容： 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%。－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－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？
因为咱不研究这个，没有实际数据，但是从网上拷贝一些资料。供大家参考，有兴趣真可以自己计算，甭管别人怎么说，看看自家的空调标示有没有水分。
空调器的能效比，就是名义制冷量(制热量)与运行功率之比，即EER和COP。空调能效比越高就越省电，家里也就越省钱。
说明 (1)EER是空调器的制冷性能系数，也称能效比，表示空调器的单位功率制冷量。
编辑本段空调国家标准
目前国内销售的空调都有“中国能效标识”（CHINA ENERGY LABEL）字样的彩色标签，为蓝白背景的彩色标识，分为1、2、3共3个等级，等级1表示产品达到国际先进水平，最节电，即耗能最低；等级2表示比较节电；等级3表示产品的能源效率为我国市场的平均水平； 国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会发布新《房间空气调节器能效国家标准》，2010年6月1日起在全国范围内正式实施。| 旧能效标准(12021.3-2004) | 类型 | 额定制冷量(CC)W | 1级 | 2级 | 3级 | 4级 | 5级 | |
| 分体式 | CC≤4500 | 3.4 | 3.2 | 3.0 | 2.8 | 2.6 | ||
| 4500＜CC≤7100 | 3.3 | 3.1 | 2.9 | 2.7 | 2.5 | |||
| 7100＜CC≤14000 | 3.2 | 3.0 | 2.8 | 2.6 | 2.4 | |||
| 整体式 | 3.1 | 2.9 | 2.7 | 2.5 | 2.3 | |||
| 新能效标准(12021.3-2010) | 类型 | 额定制冷量(CC)W | 1级 | 2级 | 3级 | |||
| 分体式 | CC≤4500 | 3.6 | 3.4 | 3.2 | ||||
| 4500＜CC≤7100 | 3.5 | 3.3 | 3.1 | |||||
| 7100＜CC≤14000 | 3.4 | 3.2 | 3.0 | |||||
| 整体式 | 3.3 | 3.1 | 2.9 |
关于冰箱能耗指数的资料供参考：
1、能效限定值：1999年开始，中国节能产品认证中心 (China Certificationg Ceter for Energy Conservation Product，简称CECP)经过调研，选定了当时市场上20%-30%产品能达到的能效指标作为节能指标，把90%以上产品能达到的指标作为能效指标的限定值，淘汰掉10%能效指标较低的产品，并引导60%-70%的产品向更高指标靠近。
2、能效指数（η）：是用来判断不同型号冰箱的能效水平，是在统一标准下衡量冰箱效率高低的绝对数据。能效指数越小，越节能。
家用电冰箱产品分类
序号 | 产品类别 |
1 | 无星级室的冷藏箱 |
2 | 带1星级室的冷藏箱 |
3 | 带2星级室的冷藏箱 |
4 | 带3星级室的冷藏箱 |
5 | 冷藏冷冻箱 |
6 | 冷冻食品储藏箱 |
7 | 食品冷冻箱 |
(a) 能效指数的计算
(b) 能效等级的判定
根据能效指数查表3，以判定产品的能效等级。
表3 电冰箱能效等级
能效指数 | 能效等级 |
η≤55% | 1 |
55%＜η≤65% | 2 |
65%＜η≤80% | 3 |
80%＜η≤90% | 4 |
90%＜η≤100% | 5 |
欧盟能效等级中，A+级——30%≤η≤42%, A++级——η≤30%。欧洲A级日耗电一般为0.64度，A＋级日耗电为0.48度，而A＋＋级日耗电仅为0.4度。
三、关于家用电冰箱能效标准修订及能效标识实施有关问题的说明
1、新修订的GB 12021.2-2008《家用电冰箱耗电量限定值及能源效率等级》（代替GB 12021.2-2003《家用电冰箱耗电量限定值及能源效率等级》）将于2009年5月1日起正式实施，CEL-001《家用电冰箱能效标识实施规则》修订已列入第五批能效标识产品目录，预计今年年底完成批准发布。
2、冷藏冷冻箱（即家用两门电冰箱）1级能效指数提高了27%，与欧盟A++水平相当。能效限定值提高了2个能效等级，即新国标中的入门级（5级）相当于现行国标的3级水平，能效限定值提高了20%。新国标中的入门级（5级）能效指数η≤50%。
冷藏箱、冷冻箱（即冷柜、只有冷藏功能的小冰箱）能效限定值提高了1个能效等级，即新国标中的入门级（5级）相当于现行国标的4级水平，新国标中的入门级（5级）能效指数η≤60%。
3、2009年5月1日后，生产者或供应商的家用电冰箱，应根据修订后的标准实行能效标识，而5月1日前已出厂或出口（指完成报关手续）的家用电冰箱，准许继续使用修订前标识。500L以上不纳入本次标识内。
四、行业动向
新国标对冰箱能效指标、噪音、负载温度回升、冷冻能力、冷却速度、冷藏食品储存质量6项指标进行了评价，使用最广泛的两门冷藏冷冻箱1级能效指数提高了27%，相当于目前国际冰箱业届公认的最高能效标准欧盟A++标准。这将加速电冰箱节能、保鲜技术的全面升级。
节能减排以及国标升级使冰箱厂家也普遍意识到，节能将成为未来冰箱发展的主要方向之一。2008年以来，新飞冰箱推出了一款日耗电量为0.29千瓦时，名为“节能王”的超级节能冰箱，随后，美菱推出了日耗电量为0.27千瓦时的新一代节能冰箱，容声冰箱接踵而至，宣称日耗电量为0.25千瓦时的顶级节能冰箱将在2009年事实现量产。
五、影响能效提升因素
1、压缩机
变频压缩机、变容压缩机、直线压缩机较为高效、环保、低噪。其主要特征为新材料、CAD（计算机辅助设计）等现代设计技术、CAM（计算机辅助制造）等现代制造技术、变容（变频）调节技术的应用。
通过一系列技术进步，压缩机的COP值（热泵循环性能系数）已从1990年的不足1.1提高到现在的2.02。实现压缩机COP值提升的主要技术途径有：第一改善电机性能提高电机效率；第二改进气阀的结构和材料，减少流动损失、泄露和吸气过热；第三优化改进泵体结构，提高容积效率；第四提高零件精度、改善运动副结构和材料特性、改良润滑油特性，降低机械损耗。
目前，全球最大的冰箱压缩机制造企业是高效压缩机的主要制造商巴西恩布拉科，其制冷压缩机全球占有率为25%，其2008年推出的EMC系列产品COP值高达2.02。
2、系统及零部件结构设计
应用计算机模拟制冷循环，研究制冷系统及部件的稳态和瞬态过程，研究制冷剂的热物理特性，采用优化设计的方法确定产品的结构参数和系统参数，使冰箱的设计、制造和控制技术得以升级，从而获得最佳的冰箱效率。
冰箱回热毛细管计算模型分析。针对冰箱毛细管的实际应用情况，建立冰箱回热毛细管多段式流阻模型，考虑回气管与毛细管的传热和毛细管进出口截面突变的影响，以及冰箱循环工作参数的影响。
冰箱隔热单元传热分析与结构优化。应用Fluent、有限元软件ANSYS等建模分析，并在VB环境下应用MATLAB工具进行系统优化设计，对冰箱背板、冷凝器、蒸发器、回气管及发泡隔热层等的传热过程建模、求解，寻求最佳的局部结构设计。
3、冰箱材料使用
陶瓷及陶瓷复合材料在压缩机上的应用改善了导热、耐磨和润滑性能，有质轻、强度和韧性好、化学与尺寸稳定性好、表面光洁度好等优点。
采用高效换热材料的开发和使用，减小系统的热损失。典型应用有VIP真空绝热技术以及航空绝热保温材料在冰箱上的应用。如容声的第三代发泡技术HFC-245FA，可使冰箱耗电量进一步降低7%以上。
制冷剂向HFC和天然工质转型，重视新型混合工质的开发和研究，以获得更高的循环效率和环保性能。
采用高效换热材料和技术、优化换热器结构、合理匹配两器传热面积、合理设计制冷剂流向可以大幅减少换热过程的不可逆传热损失，是有利于控制或降低产品成本，提高能源效率的最佳途径之一。
最精彩的莫过楼主7楼的资料。也不知道这资料是真是假，我觉得挺搞笑的。人家朱董说话就不一样，数据也特有说服力，不过如果把周院士的网络讲话（同样咱也不知道是真是假）放到一起，那才叫幽默。为了方便大家，把楼主提供的资料黏贴如下：
一赫兹好变频”，在今夏火热的空调市场上，格力1HZ变频空调吸引了不少消费者的目光，成为空调市场上的绝对宠儿。
“格力1HZ空调采用的是国际领先的变频技术，节能环保，绿色静音，而且超薄时尚。它满足了我们现代家庭购买空调的全部理由。”一位在柜台前购买格力1HZ空调的消费者如是说。
权威认定，舒适节能国际领先
空调的核心部件是压缩机，而压缩机的控制技术就是空调核心中的核心，技术的高低直接关系着能给消费者带来多大的好处。
2010年4月，历经格力电器12年潜心研发，格力1HZ技术被权威专家鉴定为国际领先水平。由业内泰斗吴元炜等组成的专家组一致认为，格力1HZ变频技术克服了变频空调压缩机在低频运行时，主机很容易抖动、并且容易造成系统损坏、管路破裂等行业难题，即使是在1HZ低频下，压缩机也能平稳运行。此前行业内变频空调的低频一直徘徊在10-30HZ，既使是日本企业，也只能做到8HZ，格力1HZ的问世，一举将变频空调技术推至了业界最高水准。
此外，格力1HZ技术在变频空调的效能、噪音、功率因数以及压缩机性能等多方面取得了重大突破：实现了45W的低耗电状态下稳定运行，只相当于一个灯泡的电量；专用DSP的控制芯片，能够更精确控制室内温度保持恒定，舒适感觉无与伦比；完全独立自主开发出多种特点的单转式变频压缩机，大大提高了产品的能效水平，减低成本，推动变频空调的普及；独有的全程PFC技术，功率因数达到0.999，使得空调能源利用率无限接近100%。
多项技术的突破使格力1Hz空调更节能更舒适。根据测算，与同冷量的普通空调相比，一台1.5匹冷量的格力1赫兹变频空调一年可节约用电约471度，节约电费282元。
在2010年格力核心科技的发布会上，周远院士预测，格力1HZ技术成果如果推广到全国，全部采用1HZ变频空调，到2015年每年节约电能138亿度，年节能指标为480万吨标煤。
正是格力1HZ技术近乎完美的表现，格力1HZ空调问世以来，变频空调的消费口碑和品牌集中度越来越高。
消费者认可，市场销量一路领涨
消费观念或许是推动品牌集中度的关键－－如手机中的IPHONE，冰洗中的西门子，空调中的格力1HZ－－这些品牌的产品无不是以真正领先的核心技术获得消费者的推崇与喜爱。
众所周知，以技术领先和时尚外观著称的“苹果”电脑与手机，价格比同类产品高出不止一点点，但近年来以迅猛之势掀起了全球消费的热潮，2011年财年第三季度，苹果IPHONE手机全球销量销量突破2034万台，同比增长142%，再创历史纪录。同样，据格力年报透露，上半年格力电器销售收入超402亿元，其中，格力1HZ空调销量占比40%以上。
靓丽业绩源于消费者的热捧，同时也令业内眼热。专家认为，业绩的暴涨显现了“科技的力量”在市场上的一往无前。多年来，格力电器不屑于同行对眼前利益的追逐，一意孤行于核心科技的攀登，最终在科研上取得了累累硕果，多项核心科技打破国际制冷巨头的垄断，走上国际领先水平的行列，同时也推出了众多令对手难以企及的空调产品，为消费者带来了高端的享受。如I、U系列等巅覆传统造型的时尚精品，将空调消费带入国际领先潮流的前列的同时，促使竞争对手加快技术革新，将空调行业整体技术向前推进。
今天值班，暂时现场无事，偶来闲聊几句。
变频技术应用于家电是厂家的一大卖点，也是与同行业竞争的法宝，可以说使用变频器用于家电的确实现了节能，但节能的效果没有厂家宣传的那么大，厂家宣传的指标都是在一些限制条件下，单纯的从机器本身耗电量来说的，至于整体的效能如何，厂家弱化了也是无法分析的，因为作为一个民用电器来说一个电器的耗电量多少不仅仅取决于机器本身，也取决于使用环境。
拿空调来说，这个是家用电器中耗电量最大的用电设备，普通的空调可以说是一个粗略的气温控制器，这个控制器通过温度传感器埋入式热阻，控制器、制冷剂、压缩机及散热风扇组成，不论现在普通空调有多少功能，厂家宣传的多么人性化舒适化，其本质还是开关量控制，与设定温度进行比较，低于高于多少度实现压缩机的启停控制。这就是工艺用到的开关量控制电机一样，频繁的启停是变频器耗电大的原因之一，但是作为一个温度控制器，最主要的是空气能量的散失，不论是制冷还是制热，环境的热交换量及房屋的密封性是影响耗电量最重要的因素，如果一个空间合适的密封良好的房屋，空调器散发到空气中的能量长时间保持不变，那么其空调压缩机长期处于停止状态，这样的状况是最理性的也是最节能的，但是厂家无法决定用户的房屋密封性能，只能大体的换算出房屋的面积与压缩机容量的关系，以此作为用户选购空调的依据。
用户的房屋密封性能无法得知，但是怎样提高空调器的效率减少耗电量，是各个厂家致力于研究的也是厂家竞争的目标，这个空调器效率主要有两个方面一时制冷剂的充分热交换，这个不仅取决于制冷剂的质量还受房屋内外温差的制约，温差越大效率越高，但这个也不是能够人为来决定的或者可以提高的余地较小甚至被厂家忽略或者掩盖，厂家能做的就是怎样提高压缩机的效率和减少用电量的消耗，基于普通空调机的控温途径看，一个压缩机耗电量最大的时候是压缩机的启动，其效率也非常低，所以厂家就把这个作为节能的重点来考虑，因此推出了变频空调的产品。
偶对这个变频空调不了解，不过依照偶的推测，变频空调最大的卖点是减少了压缩机的频发启停，在空调控制器设定温度与室温一致下，不是停止压缩机的运转而是使其在最低速度下运转，以此来达到压缩机不停止的目的，当控制器的温差达到设定要求后压缩机在从低速下缓慢运行到高速下或者线性的与温差成正比，这个方法可以说是节能的，控制的室温也是舒适的，如果长期使用的空调机可以说节约的电能也是客观的。
但是偶认为这样的变频空调不应该把应用对象定位于普通居民用户，而应推广于长期的不停止空调使用对象，比如各种工业控制室、各种商城、超市、政府办公大楼、医院等等，但是这些对室温要求严格的大型用户都使用了中央空调，偶对其控制性能和原理不熟，不过变频空调要想打入这个成熟的行业不是容易的事情，而普通民众的对于空调的需求和对于专业知识的匮乏，让厂家找到了赚钱的方向，不断对空调推出名目繁多的花样功能，以此来提高利润占领民用市场，所以厂家就把这个长时间使用节能，短时间不节能或者节能很少的产品推广与市场。
民用空调使用变频器为什么不节能或者节能很少，偶想主要是所用时间很少决定的，大部分家庭都是上班族或者普通民众，对于这个耗电巨大的用电设备也只有在家吃饭和休息的一段时间才用，所用时间也是零零碎碎，一年中使用的频率不高，因此算下来一年或者在空调机寿命期限内节约点电能还不及采购变频空调相对于普通空调多花的钱，也就是说节能不节钱，这个对于普通居民是得不偿失的，因为老百姓节能的初衷就是节约支出，不省钱的变频空调买它干什么，但是厂家宣传的时候却可以隐瞒了此弊端，通过各种华丽的数据来宣传以此来实现高利润，如果严肃的说这就是欺诈宣传，导致消费者冤枉消费。
至于冰箱、洗衣机虽然与空调器应用有所不同，但是所谓的变频节能原理大同小异，效果也是如此，同样是厂家宣传的卖点而不是消费者省钱的用点，所以其节能效果，省钱空间对于普通居民用户也不理想，偶的一点猜测，请专业人士指教。
变频空调
优点：舒适度高、节能省电变频技术运用于空调上效果最为显著。传统定速空调压缩机依靠不断地“开、停”来调整室内温度，其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。而变频空调则通过变频器改变电流（电压）频率来调节压缩机的转速，电流频率高，压缩机转速就快，空调产生的制冷/热量就大；而频率较低时，制冷/热量相应变小，自动调节的结果就使得空调能够根据周围环境温度变化的实际需要快速产生可变的制冷/热量，在短时间内就能使室内迅速达到所需温度，然后在低转速、低能耗状态下维持运转，从而室内温差波动很小，人体舒适度大大提高。
变频冰箱
优点：超级保鲜静音节能省电变频冰箱是在原普通冰箱的基础上，采用了专用变频压缩机和驱动器，增加了变频控制系统。因为变频压缩机可以实现无级变速，根据冰箱的实际需要自动调节转速。也就是说，当箱内食品多、温差大、环温高时，压缩机高速运转，在短时间内达到要求的温度，从而实现超级保鲜。当食品少、温差小、环温低时，压缩机低速运转，从而有效降低了能耗，实现了超节能。测试结果表明，变频冰箱的速冻能力比普通冰箱提高20%，耗电量也低于普通冰箱，平均一天耗电只有0.4度~0.5度。另外因为采用了变频技术，冰箱在开机或停机时不像普通压缩机那样瞬间实现，而是实现转速的平滑过渡，从而有效地降低了启动和停机噪音，到了夜间运行几乎没有声音，避免了噪音的干扰，实现了超级静音。
变频洗衣机
优点：洗净度高、噪音低变频洗衣机是应用数字变频技术和模糊控制理论，采用无级调速系统、高精密度轴承和直流无刷变频电机，在运行中实现了无级变速，能够针对不同衣物的质地确定不同的洗涤、脱水速度，大大提高了衣物的洗净率，降低了对织物的机械磨损率。由于直流变频电机的电磁噪音要小于单向感应电机，同时将机械传动机构改为直接驱动方式，大大减少了机械传动的噪音。可使洗衣机运行中的噪音降低10分贝以上，直流变频洗衣机电机工作效率则由普通洗衣机的40%~50%提高到80%以上，大大节省了能源。与传统洗衣机相比，它具有全能洗、节能洗、静音洗等特点。
变频微波炉
优点：加热均匀，节能省时变频微波炉是以变频器取代了传统微波炉内的变压器，变频器通过变频电路可以将50Hz的电源频率任意地转换成为20000Hz~45000Hz的高频率，通过改变频率来得到不同的输出功率，解决了传统微波炉通过对恒定输出功率反复开/关进行火力调空而使食物加热不均匀的弊端，实现了真正意义上的均匀火力调控，经烹饪的食物不仅口感好，而且营养保留更多。除此之外，与传统微波炉相比，变频微波炉还具有机身轻巧、噪音小、烹饪速度快、用电省等特点。
知多D
何为“变频”？
所谓“变频”，就是通过改变压缩机、控制器的工作频率来改变其转速，从而实现节能和提高效率。我们生活中的电源频率50Hz（220V）本来是固定的，但变频器能改变电源频率。变频技术的核心也是它的变频器，变频器是20世纪80年代问世的一种高新技术产品，它通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节，把50Hz的固定电网频率变为6Hz~150Hz的变化频率。同时，电源电压在140V至270V之间，解决了由于电网电压的不稳定而影响电器工作的难题。
变频家电VS普通家电
价格 耗电量 最小噪音
一匹定速一级能效空调 1850元 3小时1.0838度 室内机28分贝
一匹变频四级能效空调 2600元 3小时0.611度 室内机22分贝
(相差) +750元 -0.4728度(省电43%)-6分贝(降噪21%)
226升一级能效普通冰箱 3299元 1天0.60度 压缩机运行35分贝
228升二级能效变频冰箱 4480元 1天0.45度 压缩机运行25分贝
(相差) +1181元 -0.15度(省电25%) -10分贝(降噪28%)
6公斤普通波轮洗衣机 1600元 40分钟0.266度 甩干时62分贝
6公斤变频波轮洗衣机 3058元 38分钟0.202度 甩干时48分贝
(相差) +1458元 -0.064度(省电24%) -14分贝(降噪22%)
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