假設外部電源輸入功率為P1,變頻器輸出功率為P2,電機輸出功率為P3,制冷功率為P4
變頻空調的能效與一般電器不同,一般電器采用輸出功率與輸入功率的比值衡量效率,基于能量守恒定律,效率永遠小于1。
而變頻空調的能效是輸出制冷量與輸入電量的比值,其比值大于1。提高能效比的途徑主要是,一方面,加大壓縮機輸出機械功率與制冷量的轉換率,另一方面,提高所有耗能設備的運行效率。
就提高耗能設備運行效率而言,仍可采用輸出功率與輸入功率比值判斷耗能設備(主要是變頻器和電機)的能效。根據能量守恒定律,轉換過程中損耗越小,效率越高,但損耗必然存在,能效必然小于1。
如圖2所示,測量出P1和P2,即可計算出變頻器的能效,而計算電機的能效,還需要測量P3,P3為機械功率,通常做法是采用扭矩儀測量出扭矩和轉速,再依據下式(1)計算出功率。
P=πTn/30000 (1)
注:P為機械功率,單位變為kW;T為扭矩,單位為N.m;n為轉速,單位為r/min。
圖2 變頻空調各部件及整機能效計量示意圖
變頻空調的電機與壓縮機之間采用固定連接,無法接入扭矩儀,因此,通常變頻空調廠家都不對該項參數進行測試。
事實上,由于變頻器和電機及壓縮機通常由不同的廠家提供,由于匹配不當或控制方式沒有最優化等原因,上述設備的實際運行能效往往與廠家出具的參數存在較大的差異。尤其是變頻空調的實際運行頻率范圍寬,而廠家提供的數據一般都是額定頻率或有限幾個工作點的參數,不能準確反映全頻段的運行效率。因此,對電機和壓縮機的實際效率進行評定是非常有必要的。