太阳能节能技术在变频空调上的运用研究
[摘 要]新能源的开发不仅使自然资源的使用变得多样化，而且也是响应当代环境对节能环保的倡导。太阳能作为新能源开发中的重要资源，在各方面的运用都是十分广泛的。本文通过对新能源作出简单介绍和对太阳能在变频空调中的运用、优点和前景的分析研究，更好的使太阳能和变频空调技术结合。
[关键词]新能源 太阳能 变频空调
中图分类号：G271 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）21-0165-01
1.新能源中的太阳能
基于许多自然资源的不可再生性，现代社会对新能源的开发和利用显得尤为重要，其中广为人知的要数可再生能源——太阳能。面对不可再生的化石燃料减少和各种能源频频告急的现象，人们已经越来越重视新能源和可再生能源的转化。太阳能除了自身的光能外，还可利用其光的特性来转化为热能和电能。太阳能也号称能源之母，广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，同时基于太阳能的节能和环保的双重效益，其在未来能源的运用地位上也可见一斑。
2.空调在传统上的进步和发展
空调中压缩机运用的不同给现代化的变频空调和传统的定频空调带来了较大的区分。对于环境温度变频产品的压缩机能够自动进行智能判断选择制冷或制热的不同运转方式，同时可以长期运转并适度调温，只产生较小的温差波动，能便捷快速的使室内达到所需要的温度，同时较低的运转转速也带来较低的能耗。变频空调可以智能地判断来恒定控温，在不需冷热大幅变动的状态下使空调保持低频率的运转状态，而定频产品则只能手动进行空调冷热的开关机控制和调节。“变频”则是空调技术上的一大进步，小电压或是低温状态都可带动空调运转，这为电压不稳定或室内温度较低导致空调难以启动的带来了福音。压缩机的无级变速为更大面积的制冷制热提供了方便，这项技术的革新无疑是空调在运用空间上的进步。我国是220伏、50赫兹的电网电压，为适应无法改变的供电频率，传统的定频空调采用保持压缩机转速的手段，利用压缩机的开关来保持室内温度，直接造成了室温冷热不断交替的变化，同时对电能的消耗也相当大。“变频空调”变频器在压缩机供电频率和压缩机转速上作出相应的调节和改善，依利用压缩机转速的快慢来进行对室温的控制，不仅提高了室内人们对舒适度的感知，使室温可以处于相对恒定的状态，也大大的减少了对电能的消耗。
3.太阳能在变频空调中的运用
变频已是空调技术上节能环保的一大突破，再结合新兴的太阳能技术进一步达到社会所需要的节能环保要求。太阳能实现空调制冷的方式就是运用太阳集热器所提供热水媒的方式给吸收式制冷机提供工作运转的需要。由于热媒水的温度制与冷机成正比，这样可以通过提高热水媒的方式来大幅提高空调系统的制冷效率。吸收式制冷是利用在同一压强下有不同的沸点的两种物质物理性不同所组成的二元溶液来进行的，同时根据沸点高低区分其是制冷剂还是吸收剂。
太阳能变频空调器是采用变频调速与传统太阳能空调技术相结合的产物，其作用原理类似普通变频空调器，变频空调本身是一种机电一体化产品，它不是单纯的空调加变频器。同样的，变频电源和适合于变频调速的电机两者也都是缺一不可的。一台真正的变频空调除拥有变频冷凝器等设备外，还得选用电子膨胀阀作为节流元件，同时对变频控制器方案也是有较高要求的。这样在复杂的软件控制下，可实现任何环境温度、任何频率下的最佳匹配，在提高变频太阳能空调器中作为重要一环的是空调器的能效比变频器，它通过改变输出电源频率的方式来控制循环泵、冷凝器等设备的转速，来使制冷量有相对应的调节。其变频器调节范围较大、控制容易、体积小、重量轻，是目前较为理想和较为经济的制冷变频方式。
太阳能变频空调系统的各个结构部件相较于普通压缩式空调系统的部件是要多出许多的，但要响应现在节能环保的号召，复杂的太阳能变频空调有着显著的优势。在有变频调速装置的太阳能空调系统中，当需要溶液流量减少时，关小阀门出口的方法在一般情况下是避免采用的，而是利用变频调速装置改变泵或风机电动机的转速。在减少系统流量的同时降低了系统阻力，同时达到减少流量和电动机的轴功率的重要目的，以明显提高节能效果。泵或风机的轴功率与转速的3次方成正比，而流量与转速的1次方成正比，故泵或风机的轴功率与流量的3次方成正比。当流量减小为原流量的80%时，轴功率减少为原轴功率的51%；当流量减少为原流量的60%时，轴功率减少为原轴功率的22%左右。同改变泵或风机出口阀门开度的方法相比，达到节能效果最明显的方式是变频调速控制方式。
4.太阳能与变频空调结合的优越性
变频空调是空调技术革新和进步的产物，其优越性是显而易见的。首先相较于较传统空调器，变频空调器在工作中要求的电压范围宽，在低于187V的状态下也依然可以运行不停歇。这是太阳能空调在技术上的一大突破。
其次，变频空调启动电流小，不存在启动电流对电网和对电能表的冲击问题，使室内其他正在使用的家用电器都可以共同正常使用，可以提高电机及空调的使用寿命。
调温速度快，控温波动小。可以实现高精度控制，避免了传统空调器采用的开停运转控制方法，制冷系统的压力变化损耗得到减少，能较迅速使房间进入控制温度范围，室内温度上下波动变小，人的舒适度得到了改善。
低温状态和轻载状态下，运行性能良好，整体效率提高，可以极大地节省其他能量的运用，达到节能运行的目的。
5.太阳能在变频空调中的运用前景
随着全球变暖趋势的增强，空调的使用在夏季是必不可少的，空调行业也在不断发展和进步。太阳能变频式空调系统必将取得显著的经济、社会、环境效益和广阔的应用前景。
理论上，实现太阳能空调的两种方式分别是先将光能转化为电能，再用电能驱动压缩式制冷机进行工作和直接利用太阳的热能驱动进行运作。太阳能空调的制冷技术一般分为吸收式和吸附式两种，具体制约其运作方式的条件一般存在于技术、成本等方面。吸附式制冷技术是利用制冷剂对固体吸附剂的吸附反应来进行制冷，两种制冷技术都没有氟利昂参与使用，以保护臭氧层的方式达到环保目的；保证二者在节能和环保方面有着光明的前景的一个重点是他们均采用较低等级的能源。另外吸附式制冷系统还拥有大量节能环保的优点，比如运行费用低，使用寿命长，无运动部件，无噪声。
当前把室内热量加以吸收排除到室外的循环系统的方式是较为常见，以电能为动力的空调是现在最普遍的，同时耗电量都较大。在这种运行模式下室外热量将会随着空调的运用不断增加，使空调的数量增长与城市的大气温度增高同步，增强热岛效应对城市环境的破坏，形成恶性循环。另外，制冷循环介质各种氟化物的广泛大量使用，直接破坏了大气中的臭氧层，恶化了生态环境也是众所周知的。随着科技的发展和环境需要，无氟空调已逐步投入市场，但耗能严重的问题依然存在。面对能源的日益紧张和环境恶化的状态，广泛推广和使用节能的空调系统节能是重要的途径。
6.结语
利用太阳能作为能源的空调系统的优势在于太阳的高强度辐射也伴随着高热量，造成了环境气温越高，人们的生活越需要空调，在太阳能量的强度和人们的需求是同步增加的状态下，导致太阳能空调的制冷能力更加增强。这是人和自然和谐的理想境界。太阳能空调系统的运用提供了宜人的室内环境，同时对室外热能的吸收利用也减轻了室外热量的辐射，缓解了城市中的热岛效应。同时，不使用氟里昂等氟化物的革新也将是其成为名副其实的绿色空调。
参考文献：
[1]金洪文，李颖.太阳能空调的可行性研究[J].长春工程学院学报，2002，3（3）：42一44.
[2]倪潮鹏.变频调速技术在暖通空调中的应用[J].电器技术，2006（5） ：53一56.