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众说周知，家用空调因为其能效比比较高，省电。所以即便相对于房车专用顶置空调，家用空调有着体积庞大，安装困难，制冷剂安全性不足等一众缺点。但任然挡不住众多车友对家用空调的热情。通常我们选家用空调时会选择能效比比较高的变频空调，比较省电。据资料显示，变频空调相比定频空调其电能可以节省近50%。
资料来源：https://www.sogou.com/link?url=DOb0bgH2eKjtAU82qoVXxcLzutnB52Bjf38upXV8pBRefDzFtjFdTaZbQZHgCvmZreaVHN88tHY.
按理说对于房车这种本来电力就紧张的应用场所，就更应该注重空调的能效比。但是有房车前辈反映，在房车上其实变频空调与定频空调在省电方面表现的优势并不明显。比如有的房车前辈开发了将家用空调分解后安装在房车上的技术，其所分解的空调一般以定频空调为主。一方面定频空调结构简单，便于分解安装，另一方面在房车上变频空调相对定频空调而言，其节能表现其实没有应用在家里面那么突出。那么是什么导致了家用变频空调装在房车上后，其能效比打了折扣，变得水土不服的呢？
这个要从变频空调的节能原理说起。首先空调是属于压缩型热泵机械，其原理无非就是利用气体压缩时放出热量，蒸发时吸收热量来达到搬运热量的目的。其效率的高低是由热交换的效率来决定的。通俗的来讲，在吸热端（在制冷模式下空调内机吸收热量），空调的内机需要高效率的吸收室内空气的热量，在放热端（在制冷模式下空调外机释放热量），空调的外机需要高效率的释放热量。在空调的内外机上其热交换效率越高，则空调的能效比就越高。
而决定热交换效率的因素有三个：一是换热面积，换热面积越大，则换热效率越高，所以但凡能效比高的空调，都有着硕大的内外机，二是换热时两种介质的温差，温差越大，换热效率越高，在空调系统中，这两种介质分别是管路内部的制冷剂与管路外部的空气，通常制冷剂的沸点越低，其蒸发时可以产生的温度就越低，而压缩时所生成的冷凝温度也会越高，当然工作压力也会越大，以家用变频空调普遍使用的R32制冷剂为例，临界压力为5.8MPA，其沸点为-51.6摄氏度，而房车专用空调普遍使用R134A制冷剂，临界压力为4.066MPA，其沸点仅为-26.1摄氏度，在相同量的制冷剂的情况下，使用R32制冷剂可以产生更高的温差以提高换热效率，这也是但凡使用R134A制冷剂的房车空调，其制冷能效比难以超过3，而家用变频空调的能效比却能轻松超过4.5的重要原因。第三是两种热交换介质的流量，通常是指空气流量，提高流量很容易，所以对空调的能效比不是决定性作用。
在变频空调与定频空调的对比中，其实变频空调在全功率运行时，其能效比与相同额定功率，相同大小内外机和相同型号制冷剂的定频空调没有区别，能效比是一致的。但是变频机的优势是它可以在保温阶段降低运行功率，当压缩机的功率一降低，其能效比就会迅速提高。以3P的变频空调为例来说明，3P空调有着巨大的内外机，其内外机的额定换热功率是一定的，当全功率运行时，空调压缩机全力搬运热量，内外机的热负荷处于饱和状态，大量的热量需要散发出去，这时候就难免散热不足，效率降低。但是当压缩机变频降低功率，比如将功率降低到三分之一时，这时候压缩机搬运的热量大幅减少，仅相当于一个1P的空调，但是这个1P的空调，却坐拥3P空调硕大的内外机，拥有巨大的散热面积，单位热量下所匹配的散热面积增加了3倍，其散热效率自然会显著提升。所以当变频空调的频率降得越低，其压缩机所搬运的热量越少，单位热量所匹配的散热面积就越大。当功率降至额定功率的十分之一时，单位热量所匹配的散热面积也就增加了十倍！散热效率可想而知。简而言之：变频空调就是靠着降低频率，减少压缩机功率，缩减搬运的热量来增大单位热量下的换热面积的，单位热量的换热面积越大，换热效率就越高，整机效率也越高。故而在各种其它条件一致时，频率越低越省电，为了省电，格力甚至丧心病狂的搞出了一赫兹变频空调，运行功率可以低至45瓦。而其它厂家的变频空调的频率可以降到10赫兹左右，市电是50赫兹，也就是大约额定功率的20%，以1P空调为例，额定功率为730瓦，20%的功率大约是146瓦。在百度搜索变频空调低频省电，可以看到很多关于这方面的资料。
总结来说：对于房车上普遍使用的1P左右的变频空调而言，其最高效运行的功率段是在100瓦到200瓦之间的低频区间，部分高能效比空调甚至运行功率低于100瓦。但是就是这个空调效率最高的低频区间，却是所有传统单容量逆变器效率最低的区间。
变频空调与传统的单容量逆变器是一对矛盾体，空调越省电的时候，逆变器偏偏最费电，空调省下来的电，逆变器都帮你浪费掉了。
我以欧洲知名厂家，瑞士特能创新公司所公布的他们的高性能工频逆变器与国产高频逆变器的数据图为例来分析一下逆变器的效率区间。下图三条曲线，黑色线条为山屿的双容量逆变器的效率曲线，红色的为特能创新公司公布的自家逆变器的效率曲线，蓝色的为特能创新公司公布的国产高频逆变器的效率曲线。（此图来源：百度文库https://wenku.baidu.com/view/86fdf597dd88d0d233d46a1c.html?fr=search）
假设逆变器的额定功率为3000瓦，这是大多数房车普遍采用的功率段。100瓦相当于3.3%的功率段，200瓦相当于6.6%的功率段。从图表可以看出。即使性能优越的瑞士公司的产品，其在3%~6%的功率段的效率也低于85%，而100瓦以内的效率，通常会低于80%，如果是12V的大功率逆变器，在100瓦左右的效率值甚至只有60%~70%左右。即便变频空调用在家用环境下，可以省电50%，但用在房车上，由于逆变器在空调省电工况下效率会下降10%甚至20%，变频空调相比定频空调的节能优势也就大打折扣了。
其实也有个好的解决方案，就是在车上装两台逆变器，一台大功率逆变器负责支持空调在全功率段的工作，一台小的逆变器负责待机以及支持空调在低频保温阶段的运行，两台逆变器自动切换，如此可以完美的解决这个问题。我们山屿的双容量自动切换逆变器就是这个原理，内置一大一小两台逆变器，分别为300瓦与4000瓦~6000瓦。在待机与低负载工况下，使用小逆变器工作，待机功耗仅为3瓦左右。在负载功率超过230瓦时，系统自动切换到大逆变器工作模式，4000瓦的逆变器，最大可以输出4500瓦左右的功率。300瓦小逆变器在低负载工况下效率非常高，在50瓦左右即达到90%的高效率。如此可以完美的贴合了变频空调的节能工况。
所以，如果选用变频空调，建议选用双容量逆变器，如果是单容量逆变器，切记需要向厂家确定在低功率段的效率值，通常功率越大的逆变器，其在一两百瓦的低功率段的效率值会更低，这种情况下，选择定频空调也不差，房车定频空调的功率段通常在逆变器能效比较高的600~900瓦的区间，逆变器的高效工作区间可以弥补定频空调的能耗，况且定频空调还可以很方便的分解安装。
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发表于 2020-10-18 19:46
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