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[摘 要]调查冰箱变频技术的发展状况及使用情况，为企业的变频技术开发提供方向。
中图分类号：V685 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）22-0084-01
前言
对于目前冰箱的研究来说，冰箱的能耗要求已经处于非常重要的地位。为降低冰箱的能耗，提高压缩机的效率是最重要的因素。目前市场上最高能效的冰箱产品基本上都是使用变频压缩机，要想缩小与这些产品的能效差距变频技术的应用是必不可少的。根据我们前期的测试结果，变频压缩机的节能效果确实比较明显。但在项目研究过程中存在一些问题需要解决。为了确认是否深入研究变频技术或开发变频冰箱产品，特进行了以下调查。
一、变频压縮机的优缺点
（一）优点
节能和低噪声、快速制冷。
传统冰箱压缩机运行转速在2940rpm左右，而变频压缩机一般可以运行在1600rpm～4200rpm转速范围内。如果对油润滑系统进行优化，转速还能进一步降低。恩布拉科变频压缩机的转速范围可以运行在1200rpm（实际使用最低1300rpm）～4500rpm。
变频冰箱利用这种压缩机的宽频运行范围，使其获得好的制冷速度和节能效果。在冰箱室内温度较高时，压缩机工作在较高的转速，压缩机提供较大的制冷能力，在冰箱室内温度接近设定温度时，压缩机以较低的转速运行。在变频压缩机以较低的转速运行时，机械运转和流体力学的优化再加上无刷直流电机固有的高效率，使得整个系统的效率得到很大的提高。（在冷凝温度35℃/蒸发温度-25℃/压缩机转速1300或1600RPM工况下，恩布拉科VESD变频压缩机的COP值已达到2.4W/W。）此时压缩机的噪声也是非常低的。另外，由于压缩机以低转速运行，使得冰箱减少开停次数，减少启动带来的功率损耗。
在前期的节能项目中也体现了变频压缩机这种变频的优势。节能项目中选用的冰箱型号是节能型的，泡层很厚，稳定时它需要的冷量很少。如DD2-22.5配用NB1070Y压缩机，制冷量82W，COP1.88，耗电量测试时压缩机工作系数仅31%，我们想用更小制冷量的压缩机匹配，但目前难以找到比此款压缩机更小制冷量的相同效率压缩机。而且用更小制冷量的压缩机我们也担心冰箱的降温速度会比较慢。而变频压缩机却可以同时满足我们这两种需求。
（二）缺点或不足
变频压缩机主要缺点是成本高，使用时对冰箱系统匹配技术要求高。
当前制约我国变频冰箱普及的主要因素是变频压缩机的国产化和变频压缩机的价格。近年来，国内各冰箱压缩机厂均在积极开发变频压缩机，陆续推出了自主品牌的产品，但除加西贝拉、青岛海立等少数几家外，其他内资品牌的变频压缩机均未实现批量生产（注：东贝有一款变频压缩机正在实现批量给海信供货），市场供应仍然主要依靠外资品牌，而这也直接导致了变频压缩机和变频冰箱的价格居高不下。
变频控制器是变频压缩机的关键部件，国内各压缩机厂家大多采用与专业厂家合作开发的方式来解决控制器的开发和配套，普遍规模较小，其性能及可靠性与国外先进企业水平差距较大，特别是在大冷量压缩机的效率和高速运行噪声方面与世界先进水平有明显差距。
另外，在变频控制核心算法（变频控制规则）和控制接口规范化方面的缺失，造成不同厂家的压缩机之间兼容性差，无法相互替代，给整机制造带来很大困难。
随着电冰箱产品结构的升级，国内主要冰箱企业相继推出了变频冰箱。然而，由于核心技术缺失、专业人才匮乏，我国冰箱产业面临变频技术上的诸多瓶颈。
二、变频压缩机的现状
目前，在欧洲，变频冰箱的市场占有率为70%～80%；在日本，变频冰箱的生产对比在日本生产的冰箱市场占有率接近100%。而在中国，变频冰箱的市场占有率仍只有3%不到。
多年来在变频冰箱压缩机市场推广产品最为成功的企业要数恩布拉科。恩布拉科的变频压缩机产品平台面向全球市场，技术领先，质量可靠，一直保持着不错的销售业绩。
2013年，无锡松下冷机计划全年生产销售压缩机200万台，1～8月已经完成130万台，其中变频压缩机占比为60%。松下公司计划到2015年将产能扩大到400万～500万台，并进一步提高变频压缩机的占比。
思科普（天津）正在推广XV系列变频压缩机。与传统型号相比，XV系列压缩机的高度降低了100mm，冰箱整机容积因此增大了5～20L。这款产品目前已经实现批量生产，2013年在欧洲市场售出近50万台。
加西贝拉R600a直流变频压缩机已经实现产业化。其中，2012年新推出的VNX-Y系列是2013年加西贝拉的重点推广产品。
东贝正在不断完善变频机型品类，同时还在加紧研究变频控制系统，目前已具备变频控制解决方案的设计能力。
2013年，钱江推出了更多的变频产品。其中，VFC变频系列压缩机采用R600a制冷剂，冷量范围为70～250W，COP值达到2.0W/W，采用的高效矢量控制器能将转速精确控制在1600～4200rpm，实现智能化制冷。
2013年，广州万宝变频压缩机的商业化运作也正式步入正轨，已经与多家整机企业匹配测试样机。
三、变频压缩机的发展趋势
我国压缩机生产企业应丰富变频压缩机产品种类，加强宽变频范围压缩机的研究，扩大变频压缩机的适用范围，同时要加强变频控制系统的研发，达到智能化和低功耗的要求。
中怡康监测数据显示，2013年1～7月，变频冰箱零售量同比增长24.83%，零售额同比增长32.89%；涨势迅猛。由于以前基数低，虽然增长迅速，但数量增长仍未实现质的突破。预计到2015年我国变频冰箱可占据10%的市场份额，而到2020年将达到20%。 冰箱压缩机生产企业看好中国变频冰箱市场并寄予厚望。多数受访企业人士称：“不出3年，变频冰箱市场一定会出现爆发性增长。”
四、变频压缩机使用过程中的问题
1.冰箱灌注量问题
变频压缩机以大频率工作时需要的制冷剂灌注量要比以小频率工作时要少一点。系统设计时需要兼顧。
2.变频压缩机频率不稳定问题
机械温控冰箱用的厂家提供的变板控制板，程序设计不合理时，稳定运行后变频压缩机频率有时会变化，导致温度波动大，对能耗不利。
3.冷藏冷冻蒸发器匹配问题
单系统冷藏冷冻箱如果冷冻蒸发器不变，用变频压缩机时原冷藏蒸发器要减小。
4.风冷冰箱使用变频压缩机时的风速问题
全风冷对开门上使用变频压缩机时，不要降低风扇的转速。降低风扇的转速会使测试时顶部温度很高，顶部没有明显风的感觉。
5.变频压缩机频率低时温度波动大问题
稳定运行后，变频压缩机频率降低，开停机时间增加，导致冷冻室温度波动大。
6.用变频压缩机时的能耗模式问题
电子风冷冰箱一般带有能耗模式，但能耗模式都有严格的要求，较长时间才能进入，如果等进入能耗模式再以最佳频率运行对能耗不利。因此，电子温控冰箱应该在冰箱温度降下来并且有开停以后就以最佳频率运行，若连续开机达到设定的时间值再加大频率。
7.干扰问题
对于变频控制系统的设计，虽然采用了许多的抗干扰技术，但它还是会受电网或其它电器设备干扰；
8.机械变频压缩机的工作状态变化问题
同一台冰箱重新测试一次，与前一次测试的功率、开停时间、耗电量会有变化。
9.机械变频压缩机频率不变化问题
有一台样机在38℃储藏温度时，冷冻温度达不到-18℃，压缩机不停机，压缩机运行频率不大也没有增加。
10.10℃储藏温度不停机问题
冬季温度补偿加热器不能先与温控器并联，后再与压缩机串联，否则温控器断开后压缩机会通过加热器接通电路，导致变频压缩机不停机。
由于我们目前对变频冰箱研究时间短，随着研究的深入，以后碰到的问题将会越来越多。
五、结论
将来变频技术在冰箱上的应用会越来越多，同时变频技术的应用也有一定的难度，需要攻克很多难题。在变频技术应用到产品之前进行变频技术的研究很有必要。
作者简介
周万文， 性别：男，籍贯：湖南安仁，出生年月：1975-2，单位：广东奥马电器股份有限公司，职称：助理工程师，研究方向：冰箱制冷及冰箱性能。
中图分类号：V685 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）22-0084-01
前言
对于目前冰箱的研究来说，冰箱的能耗要求已经处于非常重要的地位。为降低冰箱的能耗，提高压缩机的效率是最重要的因素。目前市场上最高能效的冰箱产品基本上都是使用变频压缩机，要想缩小与这些产品的能效差距变频技术的应用是必不可少的。根据我们前期的测试结果，变频压缩机的节能效果确实比较明显。但在项目研究过程中存在一些问题需要解决。为了确认是否深入研究变频技术或开发变频冰箱产品，特进行了以下调查。
一、变频压縮机的优缺点
（一）优点
节能和低噪声、快速制冷。
传统冰箱压缩机运行转速在2940rpm左右，而变频压缩机一般可以运行在1600rpm～4200rpm转速范围内。如果对油润滑系统进行优化，转速还能进一步降低。恩布拉科变频压缩机的转速范围可以运行在1200rpm（实际使用最低1300rpm）～4500rpm。
变频冰箱利用这种压缩机的宽频运行范围，使其获得好的制冷速度和节能效果。在冰箱室内温度较高时，压缩机工作在较高的转速，压缩机提供较大的制冷能力，在冰箱室内温度接近设定温度时，压缩机以较低的转速运行。在变频压缩机以较低的转速运行时，机械运转和流体力学的优化再加上无刷直流电机固有的高效率，使得整个系统的效率得到很大的提高。（在冷凝温度35℃/蒸发温度-25℃/压缩机转速1300或1600RPM工况下，恩布拉科VESD变频压缩机的COP值已达到2.4W/W。）此时压缩机的噪声也是非常低的。另外，由于压缩机以低转速运行，使得冰箱减少开停次数，减少启动带来的功率损耗。
在前期的节能项目中也体现了变频压缩机这种变频的优势。节能项目中选用的冰箱型号是节能型的，泡层很厚，稳定时它需要的冷量很少。如DD2-22.5配用NB1070Y压缩机，制冷量82W，COP1.88，耗电量测试时压缩机工作系数仅31%，我们想用更小制冷量的压缩机匹配，但目前难以找到比此款压缩机更小制冷量的相同效率压缩机。而且用更小制冷量的压缩机我们也担心冰箱的降温速度会比较慢。而变频压缩机却可以同时满足我们这两种需求。
（二）缺点或不足
变频压缩机主要缺点是成本高，使用时对冰箱系统匹配技术要求高。
当前制约我国变频冰箱普及的主要因素是变频压缩机的国产化和变频压缩机的价格。近年来，国内各冰箱压缩机厂均在积极开发变频压缩机，陆续推出了自主品牌的产品，但除加西贝拉、青岛海立等少数几家外，其他内资品牌的变频压缩机均未实现批量生产（注：东贝有一款变频压缩机正在实现批量给海信供货），市场供应仍然主要依靠外资品牌，而这也直接导致了变频压缩机和变频冰箱的价格居高不下。
变频控制器是变频压缩机的关键部件，国内各压缩机厂家大多采用与专业厂家合作开发的方式来解决控制器的开发和配套，普遍规模较小，其性能及可靠性与国外先进企业水平差距较大，特别是在大冷量压缩机的效率和高速运行噪声方面与世界先进水平有明显差距。
另外，在变频控制核心算法（变频控制规则）和控制接口规范化方面的缺失，造成不同厂家的压缩机之间兼容性差，无法相互替代，给整机制造带来很大困难。
随着电冰箱产品结构的升级，国内主要冰箱企业相继推出了变频冰箱。然而，由于核心技术缺失、专业人才匮乏，我国冰箱产业面临变频技术上的诸多瓶颈。
二、变频压缩机的现状
目前，在欧洲，变频冰箱的市场占有率为70%～80%；在日本，变频冰箱的生产对比在日本生产的冰箱市场占有率接近100%。而在中国，变频冰箱的市场占有率仍只有3%不到。
多年来在变频冰箱压缩机市场推广产品最为成功的企业要数恩布拉科。恩布拉科的变频压缩机产品平台面向全球市场，技术领先，质量可靠，一直保持着不错的销售业绩。
2013年，无锡松下冷机计划全年生产销售压缩机200万台，1～8月已经完成130万台，其中变频压缩机占比为60%。松下公司计划到2015年将产能扩大到400万～500万台，并进一步提高变频压缩机的占比。
思科普（天津）正在推广XV系列变频压缩机。与传统型号相比，XV系列压缩机的高度降低了100mm，冰箱整机容积因此增大了5～20L。这款产品目前已经实现批量生产，2013年在欧洲市场售出近50万台。
加西贝拉R600a直流变频压缩机已经实现产业化。其中，2012年新推出的VNX-Y系列是2013年加西贝拉的重点推广产品。
东贝正在不断完善变频机型品类，同时还在加紧研究变频控制系统，目前已具备变频控制解决方案的设计能力。
2013年，钱江推出了更多的变频产品。其中，VFC变频系列压缩机采用R600a制冷剂，冷量范围为70～250W，COP值达到2.0W/W，采用的高效矢量控制器能将转速精确控制在1600～4200rpm，实现智能化制冷。
2013年，广州万宝变频压缩机的商业化运作也正式步入正轨，已经与多家整机企业匹配测试样机。
三、变频压缩机的发展趋势
我国压缩机生产企业应丰富变频压缩机产品种类，加强宽变频范围压缩机的研究，扩大变频压缩机的适用范围，同时要加强变频控制系统的研发，达到智能化和低功耗的要求。
中怡康监测数据显示，2013年1～7月，变频冰箱零售量同比增长24.83%，零售额同比增长32.89%；涨势迅猛。由于以前基数低，虽然增长迅速，但数量增长仍未实现质的突破。预计到2015年我国变频冰箱可占据10%的市场份额，而到2020年将达到20%。 冰箱压缩机生产企业看好中国变频冰箱市场并寄予厚望。多数受访企业人士称：“不出3年，变频冰箱市场一定会出现爆发性增长。”
四、变频压缩机使用过程中的问题
1.冰箱灌注量问题
变频压缩机以大频率工作时需要的制冷剂灌注量要比以小频率工作时要少一点。系统设计时需要兼顧。
2.变频压缩机频率不稳定问题
机械温控冰箱用的厂家提供的变板控制板，程序设计不合理时，稳定运行后变频压缩机频率有时会变化，导致温度波动大，对能耗不利。
3.冷藏冷冻蒸发器匹配问题
单系统冷藏冷冻箱如果冷冻蒸发器不变，用变频压缩机时原冷藏蒸发器要减小。
4.风冷冰箱使用变频压缩机时的风速问题
全风冷对开门上使用变频压缩机时，不要降低风扇的转速。降低风扇的转速会使测试时顶部温度很高，顶部没有明显风的感觉。
5.变频压缩机频率低时温度波动大问题
稳定运行后，变频压缩机频率降低，开停机时间增加，导致冷冻室温度波动大。
6.用变频压缩机时的能耗模式问题
电子风冷冰箱一般带有能耗模式，但能耗模式都有严格的要求，较长时间才能进入，如果等进入能耗模式再以最佳频率运行对能耗不利。因此，电子温控冰箱应该在冰箱温度降下来并且有开停以后就以最佳频率运行，若连续开机达到设定的时间值再加大频率。
7.干扰问题
对于变频控制系统的设计，虽然采用了许多的抗干扰技术，但它还是会受电网或其它电器设备干扰；
8.机械变频压缩机的工作状态变化问题
同一台冰箱重新测试一次，与前一次测试的功率、开停时间、耗电量会有变化。
9.机械变频压缩机频率不变化问题
有一台样机在38℃储藏温度时，冷冻温度达不到-18℃，压缩机不停机，压缩机运行频率不大也没有增加。
10.10℃储藏温度不停机问题
冬季温度补偿加热器不能先与温控器并联，后再与压缩机串联，否则温控器断开后压缩机会通过加热器接通电路，导致变频压缩机不停机。
由于我们目前对变频冰箱研究时间短，随着研究的深入，以后碰到的问题将会越来越多。
五、结论
将来变频技术在冰箱上的应用会越来越多，同时变频技术的应用也有一定的难度，需要攻克很多难题。在变频技术应用到产品之前进行变频技术的研究很有必要。
作者简介
周万文， 性别：男，籍贯：湖南安仁，出生年月：1975-2，单位：广东奥马电器股份有限公司，职称：助理工程师，研究方向：冰箱制冷及冰箱性能。