第一章 變頻空調(diào)器基礎(chǔ)知識

第一節(jié) 變頻空調(diào)器和定頻空調(diào)器硬件的區(qū)別

本節(jié)選用格力定頻和變頻空調(diào)器的兩款機(jī)型，比較兩類空調(diào)器硬件之間的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，使讀者對變頻空調(diào)器有初步的了解。

定頻空調(diào)器選用典型機(jī)型KFR-23GW/（23570）Aa-3，變頻空調(diào)器選用的KFR-32GW/（32556）FNDe-3是一款普通的直流變頻空調(diào)器。

一、室內(nèi)機(jī)

1．外觀

室內(nèi)機(jī)外觀見圖1-1，兩類空調(diào)器的進(jìn)風(fēng)格柵、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、上下導(dǎo)風(fēng)板、顯示板組件的設(shè)計形狀或作用基本相同，部分部件甚至可以通用。

2．主要部件設(shè)計位置

室內(nèi)機(jī)主要部件設(shè)計位置見圖1-2，兩類空調(diào)器的主要部件設(shè)計位置基本相同，包括蒸發(fā)器、電控盒、接水盤、步進(jìn)電機(jī)、上下導(dǎo)風(fēng)板、室內(nèi)風(fēng)扇（貫流風(fēng)扇）和室內(nèi)風(fēng)機(jī)等。

3．制冷系統(tǒng)部件

室內(nèi)機(jī)制冷系統(tǒng)部件見圖1-3，兩類空調(diào)器中的設(shè)計相同，只有蒸發(fā)器。

4．通風(fēng)系統(tǒng)

室內(nèi)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)見圖1-4，兩類空調(diào)器通風(fēng)系統(tǒng)使用相同形式的室內(nèi)風(fēng)扇（貫流風(fēng)扇），均由帶有霍爾反饋功能的室內(nèi)風(fēng)機(jī)（PG電機(jī)）驅(qū)動，貫流風(fēng)扇和室內(nèi)風(fēng)機(jī)在兩類空調(diào)器中可以相互通用。

5．輔助系統(tǒng)

接水盤和導(dǎo)風(fēng)板在兩類空調(diào)器中的設(shè)計位置和作用相同。

6．電控系統(tǒng)

兩類空調(diào)器的室內(nèi)機(jī)主板，在控制原理方面最大的區(qū)別在于，定頻空調(diào)器的室內(nèi)機(jī)主板是整個電控系統(tǒng)的控制中心，對空調(diào)器整機(jī)進(jìn)行控制，室外機(jī)不再設(shè)置電路板；變頻空調(diào)器的室內(nèi)機(jī)主板只是電控系統(tǒng)的一部分，工作時處理輸入的信號，處理后將信號傳送至室外機(jī)主板，才能對空調(diào)器整機(jī)進(jìn)行控制，也就是說室內(nèi)機(jī)主板和室外機(jī)主板一起才能構(gòu)成一套完整的電控系統(tǒng)。

（1）室內(nèi)機(jī)主板

由于兩類空調(diào)器的室內(nèi)機(jī)主板單元電路相似，在硬件方面有許多相同的地方。見圖1-5，其中不同之處在于定頻空調(diào)器室內(nèi)機(jī)主板使用3個繼電器為室外機(jī)壓縮機(jī)、室外風(fēng)機(jī)和四通閥線圈供電；變頻空調(diào)器的室內(nèi)機(jī)主板只使用1個主控繼電器為室外機(jī)供電，并增加通信電路與室外機(jī)主板傳遞信息。

（2）接線端子

從兩類空調(diào)器接線端子上也能看出控制原理的區(qū)別，見圖1-6，定頻空調(diào)器的室內(nèi)外機(jī)連接線端子上共有5根引線，分別是零線、壓縮機(jī)引線、四通閥線圈引線、室外風(fēng)機(jī)引線和地線；而變頻空調(diào)器則只有4根引線，分別是零線、通信線、相線和地線。

二、室外機(jī)

1．外觀

室外機(jī)外觀見圖1-7，從外觀上看，兩類空調(diào)器的進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口、管道接口、接線端子等部件的位置和形狀基本相同，沒有明顯的區(qū)別。

2．主要部件設(shè)計位置

室外機(jī)主要部件設(shè)計位置見圖1-8，室外機(jī)的主要部件如冷凝器、室外風(fēng)扇（軸流風(fēng)扇）、室外風(fēng)機(jī)（軸流電機(jī)）、壓縮機(jī)、毛細(xì)管、四通閥和電控盒的設(shè)計位置也基本相同。

3．制冷系統(tǒng)

在制冷系統(tǒng)方面，兩類空調(diào)器中的冷凝器、毛細(xì)管、四通閥、單向閥和輔助毛細(xì)管等部件的設(shè)計位置和工作原理基本相同，有些部件可以通用，見圖1-9。

兩類空調(diào)器最大的區(qū)別在于壓縮機(jī)，其設(shè)計位置和作用相同，但工作原理（或稱為方式）不同，定頻空調(diào)器供電為輸入的市電交流220V，由室內(nèi)機(jī)主板提供，轉(zhuǎn)速、制冷量、耗電量均為額定值，而變頻空調(diào)器壓縮機(jī)的供電由室外機(jī)主板上的模塊提供，運(yùn)行時轉(zhuǎn)速、制冷量、耗電量均可連續(xù)變化。

4．節(jié)流方式

節(jié)流方式見圖1-10，定頻空調(diào)器通常使用毛細(xì)管作為節(jié)流方式，交流變頻空調(diào)器和直流變頻空調(diào)器也通常使用毛細(xì)管作為節(jié)流方式，只有部分全直流變頻空調(diào)器或高檔空調(diào)器使用電子膨脹閥作為節(jié)流方式。

5．通風(fēng)系統(tǒng)

室外機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)見圖1-11，兩類空調(diào)器的室外機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)部件為室外風(fēng)機(jī)和室外風(fēng)扇，工作原理和外觀基本相同，室外風(fēng)機(jī)均使用交流220V供電；不同之處是定頻空調(diào)器由室內(nèi)機(jī)主板供電，變頻空調(diào)器由室外機(jī)主板供電。

6．制冷/制熱模式轉(zhuǎn)換

兩類空調(diào)器的制冷/制熱模式轉(zhuǎn)換部件均為四通閥，見圖1-12，工作原理和設(shè)計位置相同，四通閥在兩類空調(diào)器中也可以通用，四通閥線圈供電均為交流220V；不同之處是定頻空調(diào)器由室內(nèi)機(jī)主板供電，變頻空調(diào)器由室外機(jī)主板供電。

7．電控系統(tǒng)

兩類空調(diào)器在硬件方面的最大區(qū)別是室外機(jī)電控系統(tǒng)，區(qū)別如下。

（1）室外機(jī)主板和模塊

見圖1-13，定頻空調(diào)器室外機(jī)未設(shè)計電控系統(tǒng)，只有壓縮機(jī)電容和室外風(fēng)機(jī)電容，而變頻空調(diào)器則設(shè)計有復(fù)雜的電控系統(tǒng)，主要部件是室外機(jī)主板和模塊等（本機(jī)室外機(jī)主板和模塊為一體化設(shè)計）。

（2）壓縮機(jī)工作方式

壓縮機(jī)工作方式見圖1-14。

定頻空調(diào)器壓縮機(jī)由電容直接起動運(yùn)行，工作電壓為交流220V、頻率為50Hz、轉(zhuǎn)速約為2950r/min。

變頻空調(diào)器壓縮機(jī)由模塊供電，工作電壓為交流30～220V、頻率為15～120Hz、轉(zhuǎn)速為1500～9000r/min。

（3）電磁干擾保護(hù)

電磁干擾保護(hù)見圖1-15。

變頻空調(diào)器由于模塊等部件工作在開關(guān)狀態(tài)，使得電路中電流諧波成分增加，降低了功率因數(shù)，因此增加了濾波電感等部件，定頻空調(diào)器則不需要設(shè)計此類部件。

（4）溫度檢測

溫度檢測見圖1-16。

變頻空調(diào)器為了對壓縮機(jī)運(yùn)行時進(jìn)行最好的控制，設(shè)計了室外環(huán)溫傳感器、室外管溫傳感器、壓縮機(jī)排氣傳感器，定頻空調(diào)器一般沒有設(shè)計此類器件（只有部分機(jī)型設(shè)計有室外管溫傳感器）。

三、結(jié)論

1．通風(fēng)系統(tǒng)

室內(nèi)機(jī)均使用貫流式通風(fēng)系統(tǒng)，室外機(jī)均使用軸流式通風(fēng)系統(tǒng)，兩類空調(diào)器相同。

2．制冷系統(tǒng)

均由壓縮機(jī)、冷凝器、毛細(xì)管、蒸發(fā)器四大部件組成，區(qū)別是壓縮機(jī)工作原理不同。

3．主要部件設(shè)計位置

兩類空調(diào)器基本相同。

4．電控系統(tǒng)

兩類空調(diào)器電控系統(tǒng)工作原理不同，硬件方面室內(nèi)機(jī)有相同之處，最主要的區(qū)別是室外機(jī)電控系統(tǒng)。

5．壓縮機(jī)

壓縮機(jī)是定頻空調(diào)器和變頻空調(diào)器最根本的區(qū)別，變頻空調(diào)器的室外機(jī)電控系統(tǒng)就是為控制變頻壓縮機(jī)而設(shè)計的。

也可以簡單地理解為，將定頻空調(diào)器的壓縮機(jī)換成變頻壓縮機(jī)，并配備與之配套的電控系統(tǒng)（方法是增加室外機(jī)電控系統(tǒng)，更換室內(nèi)機(jī)主板部分元器件），那么這臺定頻空調(diào)器就可以改稱為變頻空調(diào)器。